src/librustc/traits/object_safety.rs

   1 //! "Object safety" refers to the ability for a trait to be converted
   2 //! to an object. In general, traits may only be converted to an
   3 //! object if all of their methods meet certain criteria. In particular,
   4 //! they must:
   5 //!
   6 //!   - have a suitable receiver from which we can extract a vtable and coerce to a "thin" version
   7 //!     that doesn't contain the vtable;
   8 //!   - not reference the erased type `Self` except for in this receiver;
   9 //!   - not have generic type parameters.
  10
  11 use super::elaborate_predicates;
  12
  13 use crate::traits::{self, Obligation, ObligationCause};
  14 use crate::ty::subst::{InternalSubsts, Subst};
  15 use crate::ty::{self, Predicate, ToPredicate, Ty, TyCtxt, TypeFoldable};
  16 use rustc_hir as hir;
  17 use rustc_hir::def_id::DefId;
  18 use rustc_session::lint::builtin::WHERE_CLAUSES_OBJECT_SAFETY;
  19 use rustc_span::symbol::Symbol;
  20 use rustc_span::{Span, DUMMY_SP};
  21 use syntax::ast;
  22
  23 use std::borrow::Cow;
  24 use std::iter::{self};
  25
  26 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
  27 pub enum ObjectSafetyViolation {
  28     /// `Self: Sized` declared on the trait.
  29     SizedSelf,
  30
  31     /// Supertrait reference references `Self` an in illegal location
  32     /// (e.g., `trait Foo : Bar<Self>`).
  33     SupertraitSelf,
  34
  35     /// Method has something illegal.
  36     Method(ast::Name, MethodViolationCode, Span),
  37
  38     /// Associated const.
  39     AssocConst(ast::Name, Span),
  40 }
  41
  42 impl ObjectSafetyViolation {
  43     pub fn error_msg(&self) -> Cow<'static, str> {
  44         match *self {
  45             ObjectSafetyViolation::SizedSelf => {
  46                 "the trait cannot require that `Self : Sized`".into()
  47             }
  48             ObjectSafetyViolation::SupertraitSelf => {
  49                 "the trait cannot use `Self` as a type parameter \
  50                  in the supertraits or where-clauses"
  51                     .into()
  52             }
  53             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::StaticMethod, _) => {
  54                 format!("associated function `{}` has no `self` parameter", name).into()
  55             }
  56             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::ReferencesSelf, _) => format!(
  57                 "method `{}` references the `Self` type in its parameters or return type",
  58                 name,
  59             )
  60             .into(),
  61             ObjectSafetyViolation::Method(
  62                 name,
  63                 MethodViolationCode::WhereClauseReferencesSelf,
  64                 _,
  65             ) => format!("method `{}` references the `Self` type in where clauses", name).into(),
  66             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::Generic, _) => {
  67                 format!("method `{}` has generic type parameters", name).into()
  68             }
  69             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::UndispatchableReceiver, _) => {
  70                 format!("method `{}`'s `self` parameter cannot be dispatched on", name).into()
  71             }
  72             ObjectSafetyViolation::AssocConst(name, _) => {
  73                 format!("the trait cannot contain associated consts like `{}`", name).into()
  74             }
  75         }
  76     }
  77
  78     pub fn span(&self) -> Option<Span> {
  79         // When `span` comes from a separate crate, it'll be `DUMMY_SP`. Treat it as `None` so
  80         // diagnostics use a `note` instead of a `span_label`.
  81         match *self {
  82             ObjectSafetyViolation::AssocConst(_, span)
  83             | ObjectSafetyViolation::Method(_, _, span)
  84                 if span != DUMMY_SP =>
  85             {
  86                 Some(span)
  87             }
  88             _ => None,
  89         }
  90     }
  91 }
  92
  93 /// Reasons a method might not be object-safe.
  94 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
  95 pub enum MethodViolationCode {
  96     /// e.g., `fn foo()`
  97     StaticMethod,
  98
  99     /// e.g., `fn foo(&self, x: Self)` or `fn foo(&self) -> Self`
 100     ReferencesSelf,
 101
 102     /// e.g., `fn foo(&self) where Self: Clone`
 103     WhereClauseReferencesSelf,
 104
 105     /// e.g., `fn foo<A>()`
 106     Generic,
 107
 108     /// the method's receiver (`self` argument) can't be dispatched on
 109     UndispatchableReceiver,
 110 }
 111
 112 /// Returns the object safety violations that affect
 113 /// astconv -- currently, `Self` in supertraits. This is needed
 114 /// because `object_safety_violations` can't be used during
 115 /// type collection.
 116 pub fn astconv_object_safety_violations(
 117     tcx: TyCtxt<'_>,
 118     trait_def_id: DefId,
 119 ) -> Vec<ObjectSafetyViolation> {
 120     debug_assert!(tcx.generics_of(trait_def_id).has_self);
 121     let violations = traits::supertrait_def_ids(tcx, trait_def_id)
 122         .filter(|&def_id| predicates_reference_self(tcx, def_id, true))
 123         .map(|_| ObjectSafetyViolation::SupertraitSelf)
 124         .collect();
 125
 126     debug!("astconv_object_safety_violations(trait_def_id={:?}) = {:?}", trait_def_id, violations);
 127
 128     violations
 129 }
 130
 131 pub fn object_safety_violations(
 132     tcx: TyCtxt<'_>,
 133     trait_def_id: DefId,
 134 ) -> Vec<ObjectSafetyViolation> {
 135     debug_assert!(tcx.generics_of(trait_def_id).has_self);
 136     debug!("object_safety_violations: {:?}", trait_def_id);
 137
 138     traits::supertrait_def_ids(tcx, trait_def_id)
 139         .flat_map(|def_id| object_safety_violations_for_trait(tcx, def_id))
 140         .collect()
 141 }
 142
 143 /// We say a method is *vtable safe* if it can be invoked on a trait
 144 /// object. Note that object-safe traits can have some
 145 /// non-vtable-safe methods, so long as they require `Self: Sized` or
 146 /// otherwise ensure that they cannot be used when `Self = Trait`.
 147 pub fn is_vtable_safe_method(tcx: TyCtxt<'_>, trait_def_id: DefId, method: &ty::AssocItem) -> bool {
 148     debug_assert!(tcx.generics_of(trait_def_id).has_self);
 149     debug!("is_vtable_safe_method({:?}, {:?})", trait_def_id, method);
 150     // Any method that has a `Self: Sized` bound cannot be called.
 151     if generics_require_sized_self(tcx, method.def_id) {
 152         return false;
 153     }
 154
 155     match virtual_call_violation_for_method(tcx, trait_def_id, method) {
 156         None | Some(MethodViolationCode::WhereClauseReferencesSelf) => true,
 157         Some(_) => false,
 158     }
 159 }
 160
 161 fn object_safety_violations_for_trait(
 162     tcx: TyCtxt<'_>,
 163     trait_def_id: DefId,
 164 ) -> Vec<ObjectSafetyViolation> {
 165     // Check methods for violations.
 166     let mut violations: Vec<_> = tcx
 167         .associated_items(trait_def_id)
 168         .filter(|item| item.kind == ty::AssocKind::Method)
 169         .filter_map(|item| {
 170             object_safety_violation_for_method(tcx, trait_def_id, &item)
 171                 .map(|code| ObjectSafetyViolation::Method(item.ident.name, code, item.ident.span))
 172         })
 173         .filter(|violation| {
 174             if let ObjectSafetyViolation::Method(
 175                 _,
 176                 MethodViolationCode::WhereClauseReferencesSelf,
 177                 span,
 178             ) = violation
 179             {
 180                 // Using `CRATE_NODE_ID` is wrong, but it's hard to get a more precise id.
 181                 // It's also hard to get a use site span, so we use the method definition span.
 182                 tcx.struct_span_lint_hir(
 183                     WHERE_CLAUSES_OBJECT_SAFETY,
 184                     hir::CRATE_HIR_ID,
 185                     *span,
 186                     &format!(
 187                         "the trait `{}` cannot be made into an object",
 188                         tcx.def_path_str(trait_def_id)
 189                     ),
 190                 )
 191                 .note(&violation.error_msg())
 192                 .emit();
 193                 false
 194             } else {
 195                 true
 196             }
 197         })
 198         .collect();
 199
 200     // Check the trait itself.
 201     if trait_has_sized_self(tcx, trait_def_id) {
 202         violations.push(ObjectSafetyViolation::SizedSelf);
 203     }
 204     if predicates_reference_self(tcx, trait_def_id, false) {
 205         violations.push(ObjectSafetyViolation::SupertraitSelf);
 206     }
 207
 208     violations.extend(
 209         tcx.associated_items(trait_def_id)
 210             .filter(|item| item.kind == ty::AssocKind::Const)
 211             .map(|item| ObjectSafetyViolation::AssocConst(item.ident.name, item.ident.span)),
 212     );
 213
 214     debug!(
 215         "object_safety_violations_for_trait(trait_def_id={:?}) = {:?}",
 216         trait_def_id, violations
 217     );
 218
 219     violations
 220 }
 221
 222 fn predicates_reference_self(tcx: TyCtxt<'_>, trait_def_id: DefId, supertraits_only: bool) -> bool {
 223     let trait_ref = ty::Binder::dummy(ty::TraitRef::identity(tcx, trait_def_id));
 224     let predicates = if supertraits_only {
 225         tcx.super_predicates_of(trait_def_id)
 226     } else {
 227         tcx.predicates_of(trait_def_id)
 228     };
 229     let self_ty = tcx.types.self_param;
 230     let has_self_ty = |t: Ty<'_>| t.walk().any(|t| t == self_ty);
 231     predicates
 232         .predicates
 233         .iter()
 234         .map(|(predicate, _)| predicate.subst_supertrait(tcx, &trait_ref))
 235         .any(|predicate| {
 236             match predicate {
 237                 ty::Predicate::Trait(ref data, _) => {
 238                     // In the case of a trait predicate, we can skip the "self" type.
 239                     data.skip_binder().input_types().skip(1).any(has_self_ty)
 240                 }
 241                 ty::Predicate::Projection(ref data) => {
 242                     // And similarly for projections. This should be redundant with
 243                     // the previous check because any projection should have a
 244                     // matching `Trait` predicate with the same inputs, but we do
 245                     // the check to be safe.
 246                     //
 247                     // Note that we *do* allow projection *outputs* to contain
 248                     // `self` (i.e., `trait Foo: Bar<Output=Self::Result> { type Result; }`),
 249                     // we just require the user to specify *both* outputs
 250                     // in the object type (i.e., `dyn Foo<Output=(), Result=()>`).
 251                     //
 252                     // This is ALT2 in issue #56288, see that for discussion of the
 253                     // possible alternatives.
 254                     data.skip_binder()
 255                         .projection_ty
 256                         .trait_ref(tcx)
 257                         .input_types()
 258                         .skip(1)
 259                         .any(has_self_ty)
 260                 }
 261                 ty::Predicate::WellFormed(..)
 262                 | ty::Predicate::ObjectSafe(..)
 263                 | ty::Predicate::TypeOutlives(..)
 264                 | ty::Predicate::RegionOutlives(..)
 265                 | ty::Predicate::ClosureKind(..)
 266                 | ty::Predicate::Subtype(..)
 267                 | ty::Predicate::ConstEvaluatable(..) => false,
 268             }
 269         })
 270 }
 271
 272 fn trait_has_sized_self(tcx: TyCtxt<'_>, trait_def_id: DefId) -> bool {
 273     generics_require_sized_self(tcx, trait_def_id)
 274 }
 275
 276 fn generics_require_sized_self(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
 277     let sized_def_id = match tcx.lang_items().sized_trait() {
 278         Some(def_id) => def_id,
 279         None => {
 280             return false; /* No Sized trait, can't require it! */
 281         }
 282     };
 283
 284     // Search for a predicate like `Self : Sized` amongst the trait bounds.
 285     let predicates = tcx.predicates_of(def_id);
 286     let predicates = predicates.instantiate_identity(tcx).predicates;
 287     elaborate_predicates(tcx, predicates).any(|predicate| match predicate {
 288         ty::Predicate::Trait(ref trait_pred, _) => {
 289             trait_pred.def_id() == sized_def_id && trait_pred.skip_binder().self_ty().is_param(0)
 290         }
 291         ty::Predicate::Projection(..)
 292         | ty::Predicate::Subtype(..)
 293         | ty::Predicate::RegionOutlives(..)
 294         | ty::Predicate::WellFormed(..)
 295         | ty::Predicate::ObjectSafe(..)
 296         | ty::Predicate::ClosureKind(..)
 297         | ty::Predicate::TypeOutlives(..)
 298         | ty::Predicate::ConstEvaluatable(..) => false,
 299     })
 300 }
 301
 302 /// Returns `Some(_)` if this method makes the containing trait not object safe.
 303 fn object_safety_violation_for_method(
 304     tcx: TyCtxt<'_>,
 305     trait_def_id: DefId,
 306     method: &ty::AssocItem,
 307 ) -> Option<MethodViolationCode> {
 308     debug!("object_safety_violation_for_method({:?}, {:?})", trait_def_id, method);
 309     // Any method that has a `Self : Sized` requisite is otherwise
 310     // exempt from the regulations.
 311     if generics_require_sized_self(tcx, method.def_id) {
 312         return None;
 313     }
 314
 315     virtual_call_violation_for_method(tcx, trait_def_id, method)
 316 }
 317
 318 /// Returns `Some(_)` if this method cannot be called on a trait
 319 /// object; this does not necessarily imply that the enclosing trait
 320 /// is not object safe, because the method might have a where clause
 321 /// `Self:Sized`.
 322 fn virtual_call_violation_for_method<'tcx>(
 323     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 324     trait_def_id: DefId,
 325     method: &ty::AssocItem,
 326 ) -> Option<MethodViolationCode> {
 327     // The method's first parameter must be named `self`
 328     if !method.method_has_self_argument {
 329         return Some(MethodViolationCode::StaticMethod);
 330     }
 331
 332     let sig = tcx.fn_sig(method.def_id);
 333
 334     for input_ty in &sig.skip_binder().inputs()[1..] {
 335         if contains_illegal_self_type_reference(tcx, trait_def_id, input_ty) {
 336             return Some(MethodViolationCode::ReferencesSelf);
 337         }
 338     }
 339     if contains_illegal_self_type_reference(tcx, trait_def_id, sig.output().skip_binder()) {
 340         return Some(MethodViolationCode::ReferencesSelf);
 341     }
 342
 343     // We can't monomorphize things like `fn foo<A>(...)`.
 344     let own_counts = tcx.generics_of(method.def_id).own_counts();
 345     if own_counts.types + own_counts.consts != 0 {
 346         return Some(MethodViolationCode::Generic);
 347     }
 348
 349     if tcx
 350         .predicates_of(method.def_id)
 351         .predicates
 352         .iter()
 353         // A trait object can't claim to live more than the concrete type,
 354         // so outlives predicates will always hold.
 355         .cloned()
 356         .filter(|(p, _)| p.to_opt_type_outlives().is_none())
 357         .collect::<Vec<_>>()
 358         // Do a shallow visit so that `contains_illegal_self_type_reference`
 359         // may apply it's custom visiting.
 360         .visit_tys_shallow(|t| contains_illegal_self_type_reference(tcx, trait_def_id, t))
 361     {
 362         return Some(MethodViolationCode::WhereClauseReferencesSelf);
 363     }
 364
 365     let receiver_ty =
 366         tcx.liberate_late_bound_regions(method.def_id, &sig.map_bound(|sig| sig.inputs()[0]));
 367
 368     // Until `unsized_locals` is fully implemented, `self: Self` can't be dispatched on.
 369     // However, this is already considered object-safe. We allow it as a special case here.
 370     // FIXME(mikeyhew) get rid of this `if` statement once `receiver_is_dispatchable` allows
 371     // `Receiver: Unsize<Receiver[Self => dyn Trait]>`.
 372     if receiver_ty != tcx.types.self_param {
 373         if !receiver_is_dispatchable(tcx, method, receiver_ty) {
 374             return Some(MethodViolationCode::UndispatchableReceiver);
 375         } else {
 376             // Do sanity check to make sure the receiver actually has the layout of a pointer.
 377
 378             use crate::ty::layout::Abi;
 379
 380             let param_env = tcx.param_env(method.def_id);
 381
 382             let abi_of_ty = |ty: Ty<'tcx>| -> &Abi {
 383                 match tcx.layout_of(param_env.and(ty)) {
 384                     Ok(layout) => &layout.abi,
 385                     Err(err) => bug!("error: {}\n while computing layout for type {:?}", err, ty),
 386                 }
 387             };
 388
 389             // e.g., `Rc<()>`
 390             let unit_receiver_ty =
 391                 receiver_for_self_ty(tcx, receiver_ty, tcx.mk_unit(), method.def_id);
 392
 393             match abi_of_ty(unit_receiver_ty) {
 394                 &Abi::Scalar(..) => (),
 395                 abi => {
 396                     tcx.sess.delay_span_bug(
 397                         tcx.def_span(method.def_id),
 398                         &format!(
 399                             "receiver when `Self = ()` should have a Scalar ABI; found {:?}",
 400                             abi
 401                         ),
 402                     );
 403                 }
 404             }
 405
 406             let trait_object_ty =
 407                 object_ty_for_trait(tcx, trait_def_id, tcx.mk_region(ty::ReStatic));
 408
 409             // e.g., `Rc<dyn Trait>`
 410             let trait_object_receiver =
 411                 receiver_for_self_ty(tcx, receiver_ty, trait_object_ty, method.def_id);
 412
 413             match abi_of_ty(trait_object_receiver) {
 414                 &Abi::ScalarPair(..) => (),
 415                 abi => {
 416                     tcx.sess.delay_span_bug(
 417                         tcx.def_span(method.def_id),
 418                         &format!(
 419                             "receiver when `Self = {}` should have a ScalarPair ABI; \
 420                                  found {:?}",
 421                             trait_object_ty, abi
 422                         ),
 423                     );
 424                 }
 425             }
 426         }
 427     }
 428
 429     None
 430 }
 431
 432 /// Performs a type substitution to produce the version of `receiver_ty` when `Self = self_ty`.
 433 /// For example, for `receiver_ty = Rc<Self>` and `self_ty = Foo`, returns `Rc<Foo>`.
 434 fn receiver_for_self_ty<'tcx>(
 435     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 436     receiver_ty: Ty<'tcx>,
 437     self_ty: Ty<'tcx>,
 438     method_def_id: DefId,
 439 ) -> Ty<'tcx> {
 440     debug!("receiver_for_self_ty({:?}, {:?}, {:?})", receiver_ty, self_ty, method_def_id);
 441     let substs = InternalSubsts::for_item(tcx, method_def_id, |param, _| {
 442         if param.index == 0 { self_ty.into() } else { tcx.mk_param_from_def(param) }
 443     });
 444
 445     let result = receiver_ty.subst(tcx, substs);
 446     debug!(
 447         "receiver_for_self_ty({:?}, {:?}, {:?}) = {:?}",
 448         receiver_ty, self_ty, method_def_id, result
 449     );
 450     result
 451 }
 452
 453 /// Creates the object type for the current trait. For example,
 454 /// if the current trait is `Deref`, then this will be
 455 /// `dyn Deref<Target = Self::Target> + 'static`.
 456 fn object_ty_for_trait<'tcx>(
 457     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 458     trait_def_id: DefId,
 459     lifetime: ty::Region<'tcx>,
 460 ) -> Ty<'tcx> {
 461     debug!("object_ty_for_trait: trait_def_id={:?}", trait_def_id);
 462
 463     let trait_ref = ty::TraitRef::identity(tcx, trait_def_id);
 464
 465     let trait_predicate =
 466         ty::ExistentialPredicate::Trait(ty::ExistentialTraitRef::erase_self_ty(tcx, trait_ref));
 467
 468     let mut associated_types = traits::supertraits(tcx, ty::Binder::dummy(trait_ref))
 469         .flat_map(|super_trait_ref| {
 470             tcx.associated_items(super_trait_ref.def_id()).map(move |item| (super_trait_ref, item))
 471         })
 472         .filter(|(_, item)| item.kind == ty::AssocKind::Type)
 473         .collect::<Vec<_>>();
 474
 475     // existential predicates need to be in a specific order
 476     associated_types.sort_by_cached_key(|(_, item)| tcx.def_path_hash(item.def_id));
 477
 478     let projection_predicates = associated_types.into_iter().map(|(super_trait_ref, item)| {
 479         // We *can* get bound lifetimes here in cases like
 480         // `trait MyTrait: for<'s> OtherTrait<&'s T, Output=bool>`.
 481         //
 482         // binder moved to (*)...
 483         let super_trait_ref = super_trait_ref.skip_binder();
 484         ty::ExistentialPredicate::Projection(ty::ExistentialProjection {
 485             ty: tcx.mk_projection(item.def_id, super_trait_ref.substs),
 486             item_def_id: item.def_id,
 487             substs: super_trait_ref.substs,
 488         })
 489     });
 490
 491     let existential_predicates =
 492         tcx.mk_existential_predicates(iter::once(trait_predicate).chain(projection_predicates));
 493
 494     let object_ty = tcx.mk_dynamic(
 495         // (*) ... binder re-introduced here
 496         ty::Binder::bind(existential_predicates),
 497         lifetime,
 498     );
 499
 500     debug!("object_ty_for_trait: object_ty=`{}`", object_ty);
 501
 502     object_ty
 503 }
 504
 505 /// Checks the method's receiver (the `self` argument) can be dispatched on when `Self` is a
 506 /// trait object. We require that `DispatchableFromDyn` be implemented for the receiver type
 507 /// in the following way:
 508 /// - let `Receiver` be the type of the `self` argument, i.e `Self`, `&Self`, `Rc<Self>`,
 509 /// - require the following bound:
 510 ///
 511 ///   ```
 512 ///   Receiver[Self => T]: DispatchFromDyn<Receiver[Self => dyn Trait]>
 513 ///   ```
 514 ///
 515 ///   where `Foo[X => Y]` means "the same type as `Foo`, but with `X` replaced with `Y`"
 516 ///   (substitution notation).
 517 ///
 518 /// Some examples of receiver types and their required obligation:
 519 /// - `&'a mut self` requires `&'a mut Self: DispatchFromDyn<&'a mut dyn Trait>`,
 520 /// - `self: Rc<Self>` requires `Rc<Self>: DispatchFromDyn<Rc<dyn Trait>>`,
 521 /// - `self: Pin<Box<Self>>` requires `Pin<Box<Self>>: DispatchFromDyn<Pin<Box<dyn Trait>>>`.
 522 ///
 523 /// The only case where the receiver is not dispatchable, but is still a valid receiver
 524 /// type (just not object-safe), is when there is more than one level of pointer indirection.
 525 /// E.g., `self: &&Self`, `self: &Rc<Self>`, `self: Box<Box<Self>>`. In these cases, there
 526 /// is no way, or at least no inexpensive way, to coerce the receiver from the version where
 527 /// `Self = dyn Trait` to the version where `Self = T`, where `T` is the unknown erased type
 528 /// contained by the trait object, because the object that needs to be coerced is behind
 529 /// a pointer.
 530 ///
 531 /// In practice, we cannot use `dyn Trait` explicitly in the obligation because it would result
 532 /// in a new check that `Trait` is object safe, creating a cycle (until object_safe_for_dispatch
 533 /// is stabilized, see tracking issue https://github.com/rust-lang/rust/issues/43561).
 534 /// Instead, we fudge a little by introducing a new type parameter `U` such that
 535 /// `Self: Unsize<U>` and `U: Trait + ?Sized`, and use `U` in place of `dyn Trait`.
 536 /// Written as a chalk-style query:
 537 ///
 538 ///     forall (U: Trait + ?Sized) {
 539 ///         if (Self: Unsize<U>) {
 540 ///             Receiver: DispatchFromDyn<Receiver[Self => U]>
 541 ///         }
 542 ///     }
 543 ///
 544 /// for `self: &'a mut Self`, this means `&'a mut Self: DispatchFromDyn<&'a mut U>`
 545 /// for `self: Rc<Self>`, this means `Rc<Self>: DispatchFromDyn<Rc<U>>`
 546 /// for `self: Pin<Box<Self>>`, this means `Pin<Box<Self>>: DispatchFromDyn<Pin<Box<U>>>`
 547 //
 548 // FIXME(mikeyhew) when unsized receivers are implemented as part of unsized rvalues, add this
 549 // fallback query: `Receiver: Unsize<Receiver[Self => U]>` to support receivers like
 550 // `self: Wrapper<Self>`.
 551 #[allow(dead_code)]
 552 fn receiver_is_dispatchable<'tcx>(
 553     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 554     method: &ty::AssocItem,
 555     receiver_ty: Ty<'tcx>,
 556 ) -> bool {
 557     debug!("receiver_is_dispatchable: method = {:?}, receiver_ty = {:?}", method, receiver_ty);
 558
 559     let traits = (tcx.lang_items().unsize_trait(), tcx.lang_items().dispatch_from_dyn_trait());
 560     let (unsize_did, dispatch_from_dyn_did) = if let (Some(u), Some(cu)) = traits {
 561         (u, cu)
 562     } else {
 563         debug!("receiver_is_dispatchable: Missing Unsize or DispatchFromDyn traits");
 564         return false;
 565     };
 566
 567     // the type `U` in the query
 568     // use a bogus type parameter to mimick a forall(U) query using u32::MAX for now.
 569     // FIXME(mikeyhew) this is a total hack. Once object_safe_for_dispatch is stabilized, we can
 570     // replace this with `dyn Trait`
 571     let unsized_self_ty: Ty<'tcx> =
 572         tcx.mk_ty_param(::std::u32::MAX, Symbol::intern("RustaceansAreAwesome"));
 573
 574     // `Receiver[Self => U]`
 575     let unsized_receiver_ty =
 576         receiver_for_self_ty(tcx, receiver_ty, unsized_self_ty, method.def_id);
 577
 578     // create a modified param env, with `Self: Unsize<U>` and `U: Trait` added to caller bounds
 579     // `U: ?Sized` is already implied here
 580     let param_env = {
 581         let mut param_env = tcx.param_env(method.def_id);
 582
 583         // Self: Unsize<U>
 584         let unsize_predicate = ty::TraitRef {
 585             def_id: unsize_did,
 586             substs: tcx.mk_substs_trait(tcx.types.self_param, &[unsized_self_ty.into()]),
 587         }
 588         .to_predicate();
 589
 590         // U: Trait<Arg1, ..., ArgN>
 591         let trait_predicate = {
 592             let substs =
 593                 InternalSubsts::for_item(tcx, method.container.assert_trait(), |param, _| {
 594                     if param.index == 0 {
 595                         unsized_self_ty.into()
 596                     } else {
 597                         tcx.mk_param_from_def(param)
 598                     }
 599                 });
 600
 601             ty::TraitRef { def_id: unsize_did, substs }.to_predicate()
 602         };
 603
 604         let caller_bounds: Vec<Predicate<'tcx>> = param_env
 605             .caller_bounds
 606             .iter()
 607             .cloned()
 608             .chain(iter::once(unsize_predicate))
 609             .chain(iter::once(trait_predicate))
 610             .collect();
 611
 612         param_env.caller_bounds = tcx.intern_predicates(&caller_bounds);
 613
 614         param_env
 615     };
 616
 617     // Receiver: DispatchFromDyn<Receiver[Self => U]>
 618     let obligation = {
 619         let predicate = ty::TraitRef {
 620             def_id: dispatch_from_dyn_did,
 621             substs: tcx.mk_substs_trait(receiver_ty, &[unsized_receiver_ty.into()]),
 622         }
 623         .to_predicate();
 624
 625         Obligation::new(ObligationCause::dummy(), param_env, predicate)
 626     };
 627
 628     tcx.infer_ctxt().enter(|ref infcx| {
 629         // the receiver is dispatchable iff the obligation holds
 630         infcx.predicate_must_hold_modulo_regions(&obligation)
 631     })
 632 }
 633
 634 fn contains_illegal_self_type_reference<'tcx>(
 635     tcx: TyCtxt<'tcx>,
 636     trait_def_id: DefId,
 637     ty: Ty<'tcx>,
 638 ) -> bool {
 639     // This is somewhat subtle. In general, we want to forbid
 640     // references to `Self` in the argument and return types,
 641     // since the value of `Self` is erased. However, there is one
 642     // exception: it is ok to reference `Self` in order to access
 643     // an associated type of the current trait, since we retain
 644     // the value of those associated types in the object type
 645     // itself.
 646     //
 647     // ```rust
 648     // trait SuperTrait {
 649     //     type X;
 650     // }
 651     //
 652     // trait Trait : SuperTrait {
 653     //     type Y;
 654     //     fn foo(&self, x: Self) // bad
 655     //     fn foo(&self) -> Self // bad
 656     //     fn foo(&self) -> Option<Self> // bad
 657     //     fn foo(&self) -> Self::Y // OK, desugars to next example
 658     //     fn foo(&self) -> <Self as Trait>::Y // OK
 659     //     fn foo(&self) -> Self::X // OK, desugars to next example
 660     //     fn foo(&self) -> <Self as SuperTrait>::X // OK
 661     // }
 662     // ```
 663     //
 664     // However, it is not as simple as allowing `Self` in a projected
 665     // type, because there are illegal ways to use `Self` as well:
 666     //
 667     // ```rust
 668     // trait Trait : SuperTrait {
 669     //     ...
 670     //     fn foo(&self) -> <Self as SomeOtherTrait>::X;
 671     // }
 672     // ```
 673     //
 674     // Here we will not have the type of `X` recorded in the
 675     // object type, and we cannot resolve `Self as SomeOtherTrait`
 676     // without knowing what `Self` is.
 677
 678     let mut supertraits: Option<Vec<ty::PolyTraitRef<'tcx>>> = None;
 679     let mut error = false;
 680     let self_ty = tcx.types.self_param;
 681     ty.maybe_walk(|ty| {
 682         match ty.kind {
 683             ty::Param(_) => {
 684                 if ty == self_ty {
 685                     error = true;
 686                 }
 687
 688                 false // no contained types to walk
 689             }
 690
 691             ty::Projection(ref data) => {
 692                 // This is a projected type `<Foo as SomeTrait>::X`.
 693
 694                 // Compute supertraits of current trait lazily.
 695                 if supertraits.is_none() {
 696                     let trait_ref = ty::Binder::bind(ty::TraitRef::identity(tcx, trait_def_id));
 697                     supertraits = Some(traits::supertraits(tcx, trait_ref).collect());
 698                 }
 699
 700                 // Determine whether the trait reference `Foo as
 701                 // SomeTrait` is in fact a supertrait of the
 702                 // current trait. In that case, this type is
 703                 // legal, because the type `X` will be specified
 704                 // in the object type.  Note that we can just use
 705                 // direct equality here because all of these types
 706                 // are part of the formal parameter listing, and
 707                 // hence there should be no inference variables.
 708                 let projection_trait_ref = ty::Binder::bind(data.trait_ref(tcx));
 709                 let is_supertrait_of_current_trait =
 710                     supertraits.as_ref().unwrap().contains(&projection_trait_ref);
 711
 712                 if is_supertrait_of_current_trait {
 713                     false // do not walk contained types, do not report error, do collect $200
 714                 } else {
 715                     true // DO walk contained types, POSSIBLY reporting an error
 716                 }
 717             }
 718
 719             _ => true, // walk contained types, if any
 720         }
 721     });
 722
 723     error
 724 }
 725
 726 pub(super) fn is_object_safe_provider(tcx: TyCtxt<'_>, trait_def_id: DefId) -> bool {
 727     object_safety_violations(tcx, trait_def_id).is_empty()
 728 }