]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Move query functions out from the define_maps! macro
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 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 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
19 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
20 use hir::map::DefPathData;
21 use hir::svh::Svh;
22 use ich::Fingerprint;
23 use ich::StableHashingContext;
24 use infer::canonical::{Canonical, Canonicalize};
25 use middle::const_val::ConstVal;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::{GlobalId, Value, PrimVal};
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
40
41 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
42 use std::cell::RefCell;
43 use std::cmp;
44 use std::fmt;
45 use std::hash::{Hash, Hasher};
46 use std::ops::Deref;
47 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
48 use std::slice;
49 use std::vec::IntoIter;
50 use std::mem;
51 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
52 use syntax::attr;
53 use syntax::ext::hygiene::Mark;
54 use syntax::symbol::{Symbol, InternedString};
55 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
56
57 use rustc_data_structures::accumulate_vec::IntoIter as AccIntoIter;
58 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
59                                            HashStable};
60
61 use hir;
62
63 pub use self::sty::{Binder, CanonicalVar, DebruijnIndex};
64 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
65 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
66 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorInterior, TypeAndMut};
67 pub use self::sty::{TraitRef, TypeVariants, PolyTraitRef};
68 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
69 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
70 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
71 pub use self::sty::RegionKind;
72 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid, SkolemizedRegionVid};
73 pub use self::sty::BoundRegion::*;
74 pub use self::sty::InferTy::*;
75 pub use self::sty::RegionKind::*;
76 pub use self::sty::TypeVariants::*;
77
78 pub use self::binding::BindingMode;
79 pub use self::binding::BindingMode::*;
80
81 pub use self::context::{TyCtxt, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
82 pub use self::context::{Lift, TypeckTables, InterpretInterner};
83
84 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
85
86 pub use self::trait_def::TraitDef;
87
88 pub use self::maps::queries;
89
90 pub mod adjustment;
91 pub mod binding;
92 pub mod cast;
93 #[macro_use]
94 pub mod codec;
95 pub mod error;
96 mod erase_regions;
97 pub mod fast_reject;
98 pub mod fold;
99 pub mod inhabitedness;
100 pub mod item_path;
101 pub mod layout;
102 pub mod _match;
103 pub mod maps;
104 pub mod outlives;
105 pub mod relate;
106 pub mod steal;
107 pub mod subst;
108 pub mod trait_def;
109 pub mod walk;
110 pub mod wf;
111 pub mod util;
112
113 mod context;
114 mod flags;
115 mod instance;
116 mod structural_impls;
117 mod sty;
118
119 // Data types
120
121 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
122 /// produced by the driver and fed to trans and later passes.
123 ///
124 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
125 /// *on-demand* infrastructure.
126 #[derive(Clone)]
127 pub struct CrateAnalysis {
128     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
129     pub name: String,
130     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
131 }
132
133 #[derive(Clone)]
134 pub struct Resolutions {
135     pub freevars: FreevarMap,
136     pub trait_map: TraitMap,
137     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
138     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
139     pub export_map: ExportMap,
140 }
141
142 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
143 pub enum AssociatedItemContainer {
144     TraitContainer(DefId),
145     ImplContainer(DefId),
146 }
147
148 impl AssociatedItemContainer {
149     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
150     /// in a trait, and returns the trait def-id.
151     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
152         match *self {
153             TraitContainer(id) => id,
154             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
155         }
156     }
157
158     pub fn id(&self) -> DefId {
159         match *self {
160             TraitContainer(id) => id,
161             ImplContainer(id) => id,
162         }
163     }
164 }
165
166 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
167 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
168 /// bounds/where clauses).
169 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
170 pub struct ImplHeader<'tcx> {
171     pub impl_def_id: DefId,
172     pub self_ty: Ty<'tcx>,
173     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
174     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
175 }
176
177 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
178 pub struct AssociatedItem {
179     pub def_id: DefId,
180     pub name: Name,
181     pub kind: AssociatedKind,
182     pub vis: Visibility,
183     pub defaultness: hir::Defaultness,
184     pub container: AssociatedItemContainer,
185
186     /// Whether this is a method with an explicit self
187     /// as its first argument, allowing method calls.
188     pub method_has_self_argument: bool,
189 }
190
191 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
192 pub enum AssociatedKind {
193     Const,
194     Method,
195     Type
196 }
197
198 impl AssociatedItem {
199     pub fn def(&self) -> Def {
200         match self.kind {
201             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
202             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
203             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
204         }
205     }
206
207     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
208     /// for !
209     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
210         match self.kind {
211             AssociatedKind::Const => true,
212             AssociatedKind::Type => true,
213             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
214             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
215         }
216     }
217
218     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
219         match self.kind {
220             ty::AssociatedKind::Method => {
221                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
222                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
223                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
224                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
225                 format!("{}", tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder())
226             }
227             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.name.to_string()),
228             ty::AssociatedKind::Const => {
229                 format!("const {}: {:?};", self.name.to_string(), tcx.type_of(self.def_id))
230             }
231         }
232     }
233 }
234
235 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
236 pub enum Visibility {
237     /// Visible everywhere (including in other crates).
238     Public,
239     /// Visible only in the given crate-local module.
240     Restricted(DefId),
241     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
242     Invisible,
243 }
244
245 pub trait DefIdTree: Copy {
246     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
247
248     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
249         if descendant.krate != ancestor.krate {
250             return false;
251         }
252
253         while descendant != ancestor {
254             match self.parent(descendant) {
255                 Some(parent) => descendant = parent,
256                 None => return false,
257             }
258         }
259         true
260     }
261 }
262
263 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
264     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
265         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
266     }
267 }
268
269 impl Visibility {
270     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt) -> Self {
271         match *visibility {
272             hir::Public => Visibility::Public,
273             hir::Visibility::Crate => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
274             hir::Visibility::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
275                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
276                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
277                 Def::Err => Visibility::Public,
278                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
279             },
280             hir::Inherited => {
281                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
282             }
283         }
284     }
285
286     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
287     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
288         let restriction = match self {
289             // Public items are visible everywhere.
290             Visibility::Public => return true,
291             // Private items from other crates are visible nowhere.
292             Visibility::Invisible => return false,
293             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
294             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
295             Visibility::Restricted(module) => module,
296         };
297
298         tree.is_descendant_of(module, restriction)
299     }
300
301     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
302     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
303         let vis_restriction = match vis {
304             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
305             Visibility::Invisible => return true,
306             Visibility::Restricted(module) => module,
307         };
308
309         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
310     }
311
312     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
313     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
314         match self {
315             Visibility::Public => true,
316             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
317             Visibility::Invisible => false,
318         }
319     }
320 }
321
322 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
323 pub enum Variance {
324     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
325     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
326     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
327     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
328 }
329
330 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
331 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
332 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
333 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
334 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
335 /// item.
336 pub struct CrateVariancesMap {
337     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
338     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
339     /// entry.
340     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
341
342     /// An empty vector, useful for cloning.
343     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
344 }
345
346 impl Variance {
347     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
348     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
349     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
350     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
351     /// variance with which the argument appears.
352     ///
353     /// Example 1:
354     ///
355     ///     *mut Vec<i32>
356     ///
357     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
358     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
359     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
360     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
361     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
362     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
363     /// (again) in `Invariant`.
364     ///
365     /// Example 2:
366     ///
367     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
368     ///
369     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
370     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
371     /// within which both pointer types appear is
372     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
373     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
374     /// which the first `Vec<i32>` appears is
375     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
376     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
377     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
378     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
379     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
380     ///
381     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
382     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
383     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
384         match (self, v) {
385             // Figure 1, column 1.
386             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
387             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
388             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
389             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
390
391             // Figure 1, column 2.
392             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
393             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
394             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
395             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
396
397             // Figure 1, column 3.
398             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
399
400             // Figure 1, column 4.
401             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
402         }
403     }
404 }
405
406 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
407 // the types of AST nodes.
408 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
409 pub struct CReaderCacheKey {
410     pub cnum: CrateNum,
411     pub pos: usize,
412 }
413
414 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
415 // through the type during type construction, so that we can quickly
416 // check whether the type has various kinds of types in it without
417 // recursing over the type itself.
418 bitflags! {
419     pub struct TypeFlags: u32 {
420         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
421         const HAS_SELF           = 1 << 1;
422         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
423         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
424         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
425
426         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
427         /// determine whether substitition is required, since those
428         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
429         /// hence may be substituted.
430         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
431
432         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
433         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
434         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
435
436         /// Is an error type reachable?
437         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
438         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
439
440         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
441         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
442
443         // true if there are "names" of types and regions and so forth
444         // that are local to a particular fn
445         const HAS_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
446
447         // Present if the type belongs in a local type context.
448         // Only set for TyInfer other than Fresh.
449         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
450
451         // Is there a projection that does not involve a bound region?
452         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
453         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
454
455         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
456         // ought to be true only for the results of canonicalization.
457         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
458
459         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
460                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
461                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
462
463         // Flags representing the nominal content of a type,
464         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
465         // flag, it should be added here too.
466         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
467                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
468                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
469                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
470                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
471                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
472                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
473                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
474                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
475                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
476                                   TypeFlags::HAS_LOCAL_NAMES.bits |
477                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits;
479     }
480 }
481
482 pub struct TyS<'tcx> {
483     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
484     pub flags: TypeFlags,
485
486     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
487     region_depth: u32,
488 }
489
490 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
491     #[inline]
492     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
493         // (self as *const _) == (other as *const _)
494         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
495     }
496 }
497 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
498
499 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
500     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
501         (self as *const TyS).hash(s)
502     }
503 }
504
505 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
506     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
507         match self.sty {
508             TypeVariants::TyBool |
509                 TypeVariants::TyChar |
510                 TypeVariants::TyInt(_) |
511                 TypeVariants::TyUint(_) |
512                 TypeVariants::TyFloat(_) |
513                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::IntVar(_)) |
514                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FloatVar(_)) |
515                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
516                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
517             TypeVariants::TyRef(_, x) => x.ty.is_primitive_ty(),
518             _ => false,
519         }
520     }
521
522     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
523         match self.sty {
524             TypeVariants::TyAnon(..) |
525             TypeVariants::TyFnDef(..) |
526             TypeVariants::TyFnPtr(..) |
527             TypeVariants::TyDynamic(..) |
528             TypeVariants::TyClosure(..) |
529             TypeVariants::TyInfer(..) |
530             TypeVariants::TyProjection(..) => false,
531             _ => true,
532         }
533     }
534 }
535
536 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
537     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
538                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
539                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
540         let ty::TyS {
541             ref sty,
542
543             // The other fields just provide fast access to information that is
544             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
545             flags: _,
546             region_depth: _,
547         } = *self;
548
549         sty.hash_stable(hcx, hasher);
550     }
551 }
552
553 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
554
555 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
556 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
557
558 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
559
560 impl <'gcx: 'tcx, 'tcx> Canonicalize<'gcx, 'tcx> for Ty<'tcx> {
561     type Canonicalized = CanonicalTy<'gcx>;
562
563     fn intern(_gcx: TyCtxt<'_, 'gcx, 'gcx>,
564               value: Canonical<'gcx, Self::Lifted>) -> Self::Canonicalized {
565         value
566     }
567 }
568
569 /// A wrapper for slices with the additional invariant
570 /// that the slice is interned and no other slice with
571 /// the same contents can exist in the same context.
572 /// This means we can use pointer + length for both
573 /// equality comparisons and hashing.
574 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
575 pub struct Slice<T>([T]);
576
577 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
578     #[inline]
579     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
580         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
581     }
582 }
583 impl<T> Eq for Slice<T> {}
584
585 impl<T> Hash for Slice<T> {
586     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
587         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
588     }
589 }
590
591 impl<T> Deref for Slice<T> {
592     type Target = [T];
593     fn deref(&self) -> &[T] {
594         &self.0
595     }
596 }
597
598 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
599     type Item = &'a T;
600     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
601     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
602         self[..].iter()
603     }
604 }
605
606 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
607
608 impl<T> Slice<T> {
609     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
610         unsafe {
611             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
612         }
613     }
614 }
615
616 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
617 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
618 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
619 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
620 pub struct UpvarId {
621     pub var_id: hir::HirId,
622     pub closure_expr_id: LocalDefId,
623 }
624
625 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
626 pub enum BorrowKind {
627     /// Data must be immutable and is aliasable.
628     ImmBorrow,
629
630     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
631     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
632     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
633     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
634     ///
635     ///    let x: &mut isize = ...;
636     ///    let y = || *x += 5;
637     ///
638     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
639     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
640     ///
641     ///    struct Env { x: & &mut isize }
642     ///    let x: &mut isize = ...;
643     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
644     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
645     ///
646     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
647     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
648     /// an `&mut` borrow:
649     ///
650     ///    struct Env { x: & &mut isize }
651     ///    let x: &mut isize = ...;
652     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
653     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
654     ///
655     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
656     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
657     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
658     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
659     /// borrow is hidden.
660     ///
661     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
662     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
663     /// simplicity, we don't give users the way to express this
664     /// borrow, it's just used when translating closures.
665     UniqueImmBorrow,
666
667     /// Data is mutable and not aliasable.
668     MutBorrow
669 }
670
671 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
672 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
673 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
674 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
675     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
676     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
677     /// depending on inference.
678     ByValue,
679
680     /// Upvar is captured by reference.
681     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
682 }
683
684 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
685 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
686     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
687     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
688     /// syntax.
689     pub kind: BorrowKind,
690
691     /// Region of the resulting reference.
692     pub region: ty::Region<'tcx>,
693 }
694
695 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
696
697 #[derive(Copy, Clone)]
698 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
699     pub def: Def,
700     pub span: Span,
701     pub ty: Ty<'tcx>,
702 }
703
704 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
705 pub enum IntVarValue {
706     IntType(ast::IntTy),
707     UintType(ast::UintTy),
708 }
709
710 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
711 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
712
713 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
714 pub struct TypeParameterDef {
715     pub name: InternedString,
716     pub def_id: DefId,
717     pub index: u32,
718     pub has_default: bool,
719     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
720
721     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
722     /// on generic parameter `T`, asserts data behind the parameter
723     /// `T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
724     pub pure_wrt_drop: bool,
725
726     pub synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
727 }
728
729 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
730 pub struct RegionParameterDef {
731     pub name: InternedString,
732     pub def_id: DefId,
733     pub index: u32,
734
735     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
736     /// on generic parameter `'a`, asserts data of lifetime `'a`
737     /// won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
738     pub pure_wrt_drop: bool,
739 }
740
741 impl RegionParameterDef {
742     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
743         ty::EarlyBoundRegion {
744             def_id: self.def_id,
745             index: self.index,
746             name: self.name,
747         }
748     }
749
750     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
751         self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
752     }
753 }
754
755 impl ty::EarlyBoundRegion {
756     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
757         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
758     }
759 }
760
761 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
762 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
763 ///
764 /// Note that in the presence of a `Self` parameter, the ordering here
765 /// is different from the ordering in a Substs. Substs are ordered as
766 ///     Self, *Regions, *Other Type Params, (...child generics)
767 /// while this struct is ordered as
768 ///     regions = Regions
769 ///     types = [Self, *Other Type Params]
770 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
771 pub struct Generics {
772     pub parent: Option<DefId>,
773     pub parent_regions: u32,
774     pub parent_types: u32,
775     pub regions: Vec<RegionParameterDef>,
776     pub types: Vec<TypeParameterDef>,
777
778     /// Reverse map to each `TypeParameterDef`'s `index` field
779     pub type_param_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
780
781     pub has_self: bool,
782     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
783 }
784
785 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
786     pub fn parent_count(&self) -> usize {
787         self.parent_regions as usize + self.parent_types as usize
788     }
789
790     pub fn own_count(&self) -> usize {
791         self.regions.len() + self.types.len()
792     }
793
794     pub fn count(&self) -> usize {
795         self.parent_count() + self.own_count()
796     }
797
798     pub fn region_param(&'tcx self,
799                         param: &EarlyBoundRegion,
800                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
801                         -> &'tcx RegionParameterDef
802     {
803         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count() as u32) {
804             &self.regions[index as usize - self.has_self as usize]
805         } else {
806             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
807                 .region_param(param, tcx)
808         }
809     }
810
811     /// Returns the `TypeParameterDef` associated with this `ParamTy`.
812     pub fn type_param(&'tcx self,
813                       param: &ParamTy,
814                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
815                       -> &TypeParameterDef {
816         if let Some(idx) = param.idx.checked_sub(self.parent_count() as u32) {
817             // non-Self type parameters are always offset by exactly
818             // `self.regions.len()`. In the absence of a Self, this is obvious,
819             // but even in the presence of a `Self` we just have to "compensate"
820             // for the regions:
821             //
822             // Without a `Self` (or in a nested generics that doesn't have
823             // a `Self` in itself, even through it parent does), for example
824             // for `fn foo<'a, T1, T2>()`, the situation is:
825             //     Substs:
826             //         0  1  2
827             //         'a T1 T2
828             //     generics.types:
829             //         0  1
830             //         T1 T2
831             //
832             // And with a `Self`, for example for `trait Foo<'a, 'b, T1, T2>`, the
833             // situation is:
834             //     Substs:
835             //         0   1  2  3  4
836             //       Self 'a 'b  T1 T2
837             //     generics.types:
838             //         0  1  2
839             //       Self T1 T2
840             //
841             // And it can be seen that in both cases, to move from a substs
842             // offset to a generics offset you just have to offset by the
843             // number of regions.
844             let type_param_offset = self.regions.len();
845
846             let has_self = self.has_self && self.parent.is_none();
847             let is_separated_self = type_param_offset != 0 && idx == 0 && has_self;
848
849             if let Some(idx) = (idx as usize).checked_sub(type_param_offset) {
850                 assert!(!is_separated_self, "found a Self after type_param_offset");
851                 &self.types[idx]
852             } else {
853                 assert!(is_separated_self, "non-Self param before type_param_offset");
854                 &self.types[0]
855             }
856         } else {
857             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
858                 .type_param(param, tcx)
859         }
860     }
861 }
862
863 /// Bounds on generics.
864 #[derive(Clone, Default)]
865 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
866     pub parent: Option<DefId>,
867     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
868 }
869
870 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
871 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
872
873 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
874     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
875                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
876         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
877         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
878         instantiated
879     }
880     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
881                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
882         InstantiatedPredicates {
883             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
884         }
885     }
886
887     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
888                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
889                         substs: &Substs<'tcx>) {
890         if let Some(def_id) = self.parent {
891             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
892         }
893         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
894     }
895
896     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
897                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
898         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
899         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
900         instantiated
901     }
902
903     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
904                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
905         if let Some(def_id) = self.parent {
906             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
907         }
908         instantiated.predicates.extend(&self.predicates)
909     }
910
911     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
912                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
913                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
914     {
915         assert_eq!(self.parent, None);
916         InstantiatedPredicates {
917             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
918                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
919             }).collect()
920         }
921     }
922 }
923
924 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
925 pub enum Predicate<'tcx> {
926     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
927     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
928     /// would be the type parameters.
929     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
930
931     /// where 'a : 'b
932     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
933
934     /// where T : 'a
935     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
936
937     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
938     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
939     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
940
941     /// no syntax: T WF
942     WellFormed(Ty<'tcx>),
943
944     /// trait must be object-safe
945     ObjectSafe(DefId),
946
947     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
948     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
949     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
950     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
951
952     /// `T1 <: T2`
953     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
954
955     /// Constant initializer must evaluate successfully.
956     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
957 }
958
959 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
960 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
961 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
962 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
963 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
964 /// item.
965 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
966     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
967     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
968     /// bounds, it will have no entry.
969     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
970
971     /// An empty vector, useful for cloning.
972     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
973 }
974
975 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
976     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
977         self
978     }
979 }
980
981 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
982     /// Performs a substitution suitable for going from a
983     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
984     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
985     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
986     /// lengthy comment below for details.
987     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
988                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
989                             -> ty::Predicate<'tcx>
990     {
991         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
992         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
993         //
994         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
995         //
996         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
997         //     trait Bar<'b,'c> { }
998         //
999         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1000         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1001         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1002         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1003         // normal substitution.
1004         //
1005         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1006         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1007         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1008         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1009         // `'a`.
1010         //
1011         // Another example to be careful of is this:
1012         //
1013         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1014         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1015         //
1016         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1017         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1018         // reason is similar to the previous example: any impl of
1019         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1020         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1021         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1022         //
1023         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1024         // consider the more complicated scenario:
1025         //
1026         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1027         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1028         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1029         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1030         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1031         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1032         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1033         //   DB index of 1.
1034         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1035         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1036         //   just as we wanted.
1037         //
1038         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1039         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1040         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1041         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1042         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1043         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1044         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1045         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1046         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1047         // substitution code expects equal binding levels in the values
1048         // from the substitution and the value being substituted into, and
1049         // this trick achieves that).
1050
1051         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1052         match *self {
1053             Predicate::Trait(ref binder) =>
1054                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1055             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1056                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1057             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1058                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1059             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1060                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1061             Predicate::Projection(ref binder) =>
1062                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1063             Predicate::WellFormed(data) =>
1064                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1065             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1066                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1067             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1068                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1069             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1070                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1071         }
1072     }
1073 }
1074
1075 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1076 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1077     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1078 }
1079 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1080
1081 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1082     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1083         self.trait_ref.def_id
1084     }
1085
1086     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1087         self.trait_ref.input_types()
1088     }
1089
1090     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1091         self.trait_ref.self_ty()
1092     }
1093 }
1094
1095 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1096     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1097         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1098         self.skip_binder().def_id()
1099     }
1100 }
1101
1102 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1103 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1104 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1105 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1106                                                            ty::Region<'tcx>>;
1107 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1108                                                          ty::Region<'tcx>>;
1109 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1110 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1111
1112 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1113 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1114     pub a_is_expected: bool,
1115     pub a: Ty<'tcx>,
1116     pub b: Ty<'tcx>
1117 }
1118 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1119
1120 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1121 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1122 ///
1123 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1124 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1125 ///
1126 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1127 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1128 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1129 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1130 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1131 /// instances to normalize the LHS.
1132 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1133 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1134     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1135     pub ty: Ty<'tcx>,
1136 }
1137
1138 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1139
1140 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1141     /// Returns the def-id of the associated item being projected.
1142     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1143         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1144     }
1145
1146     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1147         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1148         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1149         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1150         // return value, so we are preserving the number of binding
1151         // levels.
1152         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1153     }
1154
1155     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1156         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1157     }
1158
1159     /// The DefId of the TraitItem for the associated type.
1160     ///
1161     /// Note that this is not the DefId of the TraitRef containing this
1162     /// associated type, which is in tcx.associated_item(projection_def_id()).container.
1163     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1164         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1165         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1166     }
1167 }
1168
1169 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1170     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1171 }
1172
1173 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1174     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1175         ty::Binder::dummy(self.clone())
1176     }
1177 }
1178
1179 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1180     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1181         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1182     }
1183 }
1184
1185 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1186     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1187 }
1188
1189 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1190     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1191         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1192             trait_ref: self.clone()
1193         }))
1194     }
1195 }
1196
1197 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1198     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1199         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1200     }
1201 }
1202
1203 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1204     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1205         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1206     }
1207 }
1208
1209 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1210     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1211         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1212     }
1213 }
1214
1215 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1216     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1217         Predicate::Projection(self.clone())
1218     }
1219 }
1220
1221 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1222     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1223     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1224     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1225     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1226         let vec: Vec<_> = match *self {
1227             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1228                 data.skip_binder().input_types().collect()
1229             }
1230             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1231                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1232                 vec![a, b]
1233             }
1234             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1235                 vec![binder.skip_binder().0]
1236             }
1237             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1238                 vec![]
1239             }
1240             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1241                 let inner = data.skip_binder();
1242                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1243             }
1244             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1245                 vec![data]
1246             }
1247             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1248                 vec![]
1249             }
1250             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1251                 closure_substs.substs.types().collect()
1252             }
1253             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1254                 substs.types().collect()
1255             }
1256         };
1257
1258         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1259         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1260         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1261         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1262         // to be closer to `Ty::walk`.
1263         vec.into_iter()
1264     }
1265
1266     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1267         match *self {
1268             Predicate::Trait(ref t) => {
1269                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1270             }
1271             Predicate::Projection(..) |
1272             Predicate::Subtype(..) |
1273             Predicate::RegionOutlives(..) |
1274             Predicate::WellFormed(..) |
1275             Predicate::ObjectSafe(..) |
1276             Predicate::ClosureKind(..) |
1277             Predicate::TypeOutlives(..) |
1278             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1279                 None
1280             }
1281         }
1282     }
1283
1284     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1285         match *self {
1286             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1287                 Some(data)
1288             }
1289             Predicate::Trait(..) |
1290             Predicate::Projection(..) |
1291             Predicate::Subtype(..) |
1292             Predicate::RegionOutlives(..) |
1293             Predicate::WellFormed(..) |
1294             Predicate::ObjectSafe(..) |
1295             Predicate::ClosureKind(..) |
1296             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1297                 None
1298             }
1299         }
1300     }
1301 }
1302
1303 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1304 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1305 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1306 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1307 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1308 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1309 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1310 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1311 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1312 /// their values.
1313 ///
1314 /// Example:
1315 ///
1316 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1317 ///
1318 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1319 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1320 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1321 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1322 #[derive(Clone)]
1323 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1324     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1325 }
1326
1327 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1328     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1329         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1330     }
1331
1332     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1333         self.predicates.is_empty()
1334     }
1335 }
1336
1337 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1338 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1339 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1340 /// contains names that are always visible. But when you enter into
1341 /// some subuniverse, then it may add names that are only visible
1342 /// within that subtree (but it can still name the names of its
1343 /// ancestor universes).
1344 ///
1345 /// To make this more concrete, consider this program:
1346 ///
1347 /// ```
1348 /// struct Foo { }
1349 /// fn bar<T>(x: T) {
1350 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1351 /// }
1352 /// ```
1353 ///
1354 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1355 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in a subuniverse U1 --
1356 /// i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside of
1357 /// `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1358 /// region `'a` is in a subuniverse U2 of U1, because we can name it
1359 /// inside the fn type but not outside.
1360 ///
1361 /// Universes are related to **skolemization** -- which is a way of
1362 /// doing type- and trait-checking around these "forall" binders (also
1363 /// called **universal quantification**). The idea is that when, in
1364 /// the body of `bar`, we refer to `T` as a type, we aren't referring
1365 /// to any type in particular, but rather a kind of "fresh" type that
1366 /// is distinct from all other types we have actually declared. This
1367 /// is called a **skolemized** type, and we use universes to talk
1368 /// about this. In other words, a type name in universe 0 always
1369 /// corresponds to some "ground" type that the user declared, but a
1370 /// type name in a non-zero universe is a skolemized type -- an
1371 /// idealized representative of "types in general" that we use for
1372 /// checking generic functions.
1373 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
1374 pub struct UniverseIndex(u32);
1375
1376 impl UniverseIndex {
1377     /// The root universe, where things that the user defined are
1378     /// visible.
1379     pub fn root() -> UniverseIndex {
1380         UniverseIndex(0)
1381     }
1382
1383     /// A "subuniverse" corresponds to being inside a `forall` quantifier.
1384     /// So, for example, suppose we have this type in universe `U`:
1385     ///
1386     /// ```
1387     /// for<'a> fn(&'a u32)
1388     /// ```
1389     ///
1390     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1391     /// subuniverse of `U` -- in this new universe, we can name the
1392     /// region `'a`, but that region was not nameable from `U` because
1393     /// it was not in scope there.
1394     pub fn subuniverse(self) -> UniverseIndex {
1395         UniverseIndex(self.0 + 1)
1396     }
1397 }
1398
1399 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1400 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1401 /// particular point.
1402 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1403 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1404     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1405     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1406     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1407     pub caller_bounds: &'tcx Slice<ty::Predicate<'tcx>>,
1408
1409     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during trans we
1410     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1411     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1412     pub reveal: traits::Reveal,
1413 }
1414
1415 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1416     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1417     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1418     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1419     /// type-checking.
1420     pub fn empty() -> Self {
1421         Self::new(ty::Slice::empty(), Reveal::UserFacing)
1422     }
1423
1424     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1425     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1426     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1427     /// environments like trans or doing optimizations.
1428     ///
1429     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1430     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1431     pub fn reveal_all() -> Self {
1432         Self::new(ty::Slice::empty(), Reveal::All)
1433     }
1434
1435     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1436     pub fn new(caller_bounds: &'tcx ty::Slice<ty::Predicate<'tcx>>,
1437                reveal: Reveal)
1438                -> Self {
1439         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1440     }
1441
1442     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1443     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1444     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1445     /// the desired behavior during trans and certain other special
1446     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1447     /// which is the default.
1448     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1449         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1450     }
1451
1452     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1453     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1454         ty::ParamEnv { caller_bounds: ty::Slice::empty(), ..self }
1455     }
1456
1457     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1458     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1459     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1460     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1461     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1462     /// invisible.
1463     ///
1464     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1465     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1466     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1467     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1468     /// although the surrounding function is never reachable.
1469     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1470         match self.reveal {
1471             Reveal::UserFacing => {
1472                 ParamEnvAnd {
1473                     param_env: self,
1474                     value,
1475                 }
1476             }
1477
1478             Reveal::All => {
1479                 if value.needs_infer() || value.has_param_types() || value.has_self_ty() {
1480                     ParamEnvAnd {
1481                         param_env: self,
1482                         value,
1483                     }
1484                 } else {
1485                     ParamEnvAnd {
1486                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1487                         value,
1488                     }
1489                 }
1490             }
1491         }
1492     }
1493 }
1494
1495 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1496 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1497     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1498     pub value: T,
1499 }
1500
1501 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1502     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1503         (self.param_env, self.value)
1504     }
1505 }
1506
1507 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1508     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1509 {
1510     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1511                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1512                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1513         let ParamEnvAnd {
1514             ref param_env,
1515             ref value
1516         } = *self;
1517
1518         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1519         value.hash_stable(hcx, hasher);
1520     }
1521 }
1522
1523 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1524 pub struct Destructor {
1525     /// The def-id of the destructor method
1526     pub did: DefId,
1527 }
1528
1529 bitflags! {
1530     pub struct AdtFlags: u32 {
1531         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1532         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1533         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1534         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1535         const IS_UNION            = 1 << 3;
1536         const IS_BOX              = 1 << 4;
1537         /// Indicates whether this abstract data type will be expanded on in future (new
1538         /// fields/variants) and as such, whether downstream crates must match exhaustively on the
1539         /// fields/variants of this data type.
1540         ///
1541         /// See RFC 2008 (<https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2008>).
1542         const IS_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 5;
1543     }
1544 }
1545
1546 #[derive(Debug)]
1547 pub struct VariantDef {
1548     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1549     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1550     pub did: DefId,
1551     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1552     pub discr: VariantDiscr,
1553     pub fields: Vec<FieldDef>,
1554     pub ctor_kind: CtorKind,
1555 }
1556
1557 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1558 pub enum VariantDiscr {
1559     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1560     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1561     Explicit(DefId),
1562
1563     /// The previous variant's discriminant plus one.
1564     /// For efficiency reasons, the distance from the
1565     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1566     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1567     Relative(usize),
1568 }
1569
1570 #[derive(Debug)]
1571 pub struct FieldDef {
1572     pub did: DefId,
1573     pub name: Name,
1574     pub vis: Visibility,
1575 }
1576
1577 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1578 ///
1579 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1580 /// table.
1581 pub struct AdtDef {
1582     pub did: DefId,
1583     pub variants: Vec<VariantDef>,
1584     flags: AdtFlags,
1585     pub repr: ReprOptions,
1586 }
1587
1588 impl PartialEq for AdtDef {
1589     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1590     #[inline]
1591     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1592 }
1593
1594 impl Eq for AdtDef {}
1595
1596 impl Hash for AdtDef {
1597     #[inline]
1598     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1599         (self as *const AdtDef).hash(s)
1600     }
1601 }
1602
1603 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1604     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1605         self.did.encode(s)
1606     }
1607 }
1608
1609 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1610
1611
1612 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1613     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1614                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1615                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1616         thread_local! {
1617             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1618                 RefCell::new(FxHashMap());
1619         }
1620
1621         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1622             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1623             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1624                 let ty::AdtDef {
1625                     did,
1626                     ref variants,
1627                     ref flags,
1628                     ref repr,
1629                 } = *self;
1630
1631                 let mut hasher = StableHasher::new();
1632                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1633                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1634                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1635                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1636
1637                 hasher.finish()
1638            })
1639         });
1640
1641         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1642     }
1643 }
1644
1645 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1646 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1647
1648 bitflags! {
1649     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1650     pub struct ReprFlags: u8 {
1651         const IS_C               = 1 << 0;
1652         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1653         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1654         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1655         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1656
1657         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1658         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1659                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1660                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1661     }
1662 }
1663
1664 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1665     bits
1666 });
1667
1668
1669
1670 /// Represents the repr options provided by the user,
1671 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1672 pub struct ReprOptions {
1673     pub int: Option<attr::IntType>,
1674     pub align: u32,
1675     pub pack: u32,
1676     pub flags: ReprFlags,
1677 }
1678
1679 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1680     align,
1681     pack,
1682     int,
1683     flags
1684 });
1685
1686 impl ReprOptions {
1687     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1688         let mut flags = ReprFlags::empty();
1689         let mut size = None;
1690         let mut max_align = 0;
1691         let mut min_pack = 0;
1692         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1693             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1694                 flags.insert(match r {
1695                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1696                     attr::ReprPacked(pack) => {
1697                         min_pack = if min_pack > 0 {
1698                             cmp::min(pack, min_pack)
1699                         } else {
1700                             pack
1701                         };
1702                         ReprFlags::empty()
1703                     },
1704                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1705                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1706                     attr::ReprInt(i) => {
1707                         size = Some(i);
1708                         ReprFlags::empty()
1709                     },
1710                     attr::ReprAlign(align) => {
1711                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1712                         ReprFlags::empty()
1713                     },
1714                 });
1715             }
1716         }
1717
1718         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1719         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1720             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1721         }
1722         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1723     }
1724
1725     #[inline]
1726     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1727     #[inline]
1728     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1729     #[inline]
1730     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1731     #[inline]
1732     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1733     #[inline]
1734     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1735
1736     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1737         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1738     }
1739
1740     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1741     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1742     /// single pointer.
1743     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1744         self.c() || self.int.is_some()
1745     }
1746
1747     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1748     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1749     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1750         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1751     }
1752 }
1753
1754 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1755     fn new(tcx: TyCtxt,
1756            did: DefId,
1757            kind: AdtKind,
1758            variants: Vec<VariantDef>,
1759            repr: ReprOptions) -> Self {
1760         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1761         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1762         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1763             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1764         }
1765         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
1766             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1767         }
1768         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
1769             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1770         }
1771         if tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
1772             flags = flags | AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE;
1773         }
1774         match kind {
1775             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1776             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1777             AdtKind::Struct => {}
1778         }
1779         AdtDef {
1780             did,
1781             variants,
1782             flags,
1783             repr,
1784         }
1785     }
1786
1787     #[inline]
1788     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1789         !self.is_union() && !self.is_enum()
1790     }
1791
1792     #[inline]
1793     pub fn is_union(&self) -> bool {
1794         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1795     }
1796
1797     #[inline]
1798     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1799         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1800     }
1801
1802     #[inline]
1803     pub fn is_non_exhaustive(&self) -> bool {
1804         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE)
1805     }
1806
1807     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1808     #[inline]
1809     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1810         if self.is_enum() {
1811             AdtKind::Enum
1812         } else if self.is_union() {
1813             AdtKind::Union
1814         } else {
1815             AdtKind::Struct
1816         }
1817     }
1818
1819     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1820         match self.adt_kind() {
1821             AdtKind::Struct => "struct",
1822             AdtKind::Union => "union",
1823             AdtKind::Enum => "enum",
1824         }
1825     }
1826
1827     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1828         match self.adt_kind() {
1829             AdtKind::Struct => "struct",
1830             AdtKind::Union => "union",
1831             AdtKind::Enum => "variant",
1832         }
1833     }
1834
1835     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1836     /// of coherence checking.
1837     #[inline]
1838     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1839         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1840     }
1841
1842     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1843     #[inline]
1844     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1845         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1846     }
1847
1848     /// Returns true if this is Box<T>.
1849     #[inline]
1850     pub fn is_box(&self) -> bool {
1851         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1852     }
1853
1854     /// Returns whether this type has a destructor.
1855     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1856         self.destructor(tcx).is_some()
1857     }
1858
1859     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
1860     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
1861         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
1862         &self.variants[0]
1863     }
1864
1865     #[inline]
1866     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1867         tcx.predicates_of(self.did)
1868     }
1869
1870     /// Returns an iterator over all fields contained
1871     /// by this ADT.
1872     #[inline]
1873     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1874         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1875     }
1876
1877     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1878         !self.variants.is_empty() &&
1879             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1880     }
1881
1882     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1883         self.variants
1884             .iter()
1885             .find(|v| v.did == vid)
1886             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1887     }
1888
1889     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1890         self.variants
1891             .iter()
1892             .position(|v| v.did == vid)
1893             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1894     }
1895
1896     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1897         match def {
1898             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1899             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1900             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.non_enum_variant(),
1901             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1902         }
1903     }
1904
1905     #[inline]
1906     pub fn eval_explicit_discr(
1907         &self,
1908         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1909         expr_did: DefId,
1910     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
1911         let param_env = ParamEnv::empty();
1912         let repr_type = self.repr.discr_type();
1913         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
1914         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
1915         let cid = GlobalId {
1916             instance,
1917             promoted: None
1918         };
1919         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1920             Ok(&ty::Const {
1921                 val: ConstVal::Value(Value::ByVal(PrimVal::Bytes(b))),
1922                 ty,
1923             }) => {
1924                 trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
1925                 Some(Discr {
1926                     val: b,
1927                     ty,
1928                 })
1929             },
1930             Ok(&ty::Const {
1931                 val: ConstVal::Value(other),
1932                 ..
1933             }) => {
1934                 info!("invalid enum discriminant: {:#?}", other);
1935                 ::middle::const_val::struct_error(
1936                     tcx,
1937                     tcx.def_span(expr_did),
1938                     "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
1939                 ).emit();
1940                 None
1941             }
1942             Err(err) => {
1943                 err.report(tcx, tcx.def_span(expr_did), "enum discriminant");
1944                 if !expr_did.is_local() {
1945                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1946                         "variant discriminant evaluation succeeded \
1947                             in its crate but failed locally");
1948                 }
1949                 None
1950             }
1951             _ => span_bug!(tcx.def_span(expr_did), "const eval "),
1952         }
1953     }
1954
1955     #[inline]
1956     pub fn discriminants(
1957         &'a self,
1958         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1959     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
1960         let repr_type = self.repr.discr_type();
1961         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1962         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
1963         self.variants.iter().map(move |v| {
1964             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
1965             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1966                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
1967                     discr = new_discr;
1968                 }
1969             }
1970             prev_discr = Some(discr);
1971
1972             discr
1973         })
1974     }
1975
1976     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1977     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1978     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1979     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1980     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
1981     pub fn discriminant_for_variant(&self,
1982                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1983                                     variant_index: usize)
1984                                     -> Discr<'tcx> {
1985         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
1986         let explicit_value = val
1987             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
1988             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
1989         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
1990     }
1991
1992     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
1993     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
1994     /// inferred discriminant directly
1995     pub fn discriminant_def_for_variant(
1996         &self,
1997         variant_index: usize,
1998     ) -> (Option<DefId>, usize) {
1999         let mut explicit_index = variant_index;
2000         let expr_did;
2001         loop {
2002             match self.variants[explicit_index].discr {
2003                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2004                     expr_did = None;
2005                     break;
2006                 },
2007                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2008                     explicit_index -= distance;
2009                 }
2010                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2011                     expr_did = Some(did);
2012                     break;
2013                 }
2014             }
2015         }
2016         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2017     }
2018
2019     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2020         tcx.adt_destructor(self.did)
2021     }
2022
2023     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2024     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2025     ///
2026     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2027     /// actually more expressive than checking all members:
2028     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2029     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2030     ///
2031     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2032     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2033     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2034         match tcx.try_get_query::<queries::adt_sized_constraint>(DUMMY_SP, self.did) {
2035             Ok(tys) => tys,
2036             Err(mut bug) => {
2037                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2038                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2039                 //
2040                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2041                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2042                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2043                 // emit an error.
2044                 bug.delay_as_bug();
2045                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2046             }
2047         }
2048     }
2049
2050     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2051                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2052                                ty: Ty<'tcx>)
2053                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2054         let result = match ty.sty {
2055             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
2056             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
2057             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyGenerator(..) | TyNever => {
2058                 vec![]
2059             }
2060
2061             TyStr |
2062             TyDynamic(..) |
2063             TySlice(_) |
2064             TyForeign(..) |
2065             TyError |
2066             TyGeneratorWitness(..) => {
2067                 // these are never sized - return the target type
2068                 vec![ty]
2069             }
2070
2071             TyTuple(ref tys) => {
2072                 match tys.last() {
2073                     None => vec![],
2074                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2075                 }
2076             }
2077
2078             TyAdt(adt, substs) => {
2079                 // recursive case
2080                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2081                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2082                        ty, adt_tys);
2083                 adt_tys.iter()
2084                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2085                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2086                     .collect()
2087             }
2088
2089             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
2090                 // must calculate explicitly.
2091                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2092                 vec![ty]
2093             }
2094
2095             TyParam(..) => {
2096                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2097                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2098                 // it on the impl.
2099
2100                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2101                     Some(x) => x,
2102                     _ => return vec![ty]
2103                 };
2104                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2105                     def_id: sized_trait,
2106                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2107                 }).to_predicate();
2108                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2109                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
2110                     vec![]
2111                 } else {
2112                     vec![ty]
2113                 }
2114             }
2115
2116             TyInfer(..) => {
2117                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2118                      ty)
2119             }
2120         };
2121         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2122         result
2123     }
2124 }
2125
2126 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2127     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2128         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2129     }
2130 }
2131
2132 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2133 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2134 /// desuaring) argument that the closure expects.
2135 ///
2136 /// You can get the environment type of a closure using
2137 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2138 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2139 pub enum ClosureKind {
2140     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2141     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2142     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2143     Fn,
2144     FnMut,
2145     FnOnce,
2146 }
2147
2148 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2149     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2150     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2151
2152     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2153         match *self {
2154             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2155             ClosureKind::FnMut => {
2156                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2157             }
2158             ClosureKind::FnOnce => {
2159                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2160             }
2161         }
2162     }
2163
2164     /// True if this a type that impls this closure kind
2165     /// must also implement `other`.
2166     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2167         match (self, other) {
2168             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2169             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2170             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2171             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2172             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2173             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2174             _ => false,
2175         }
2176     }
2177
2178     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2179     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2180     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2181         match self {
2182             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2183             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2184             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2185         }
2186     }
2187 }
2188
2189 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2190     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2191     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2192     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2193     /// structs or variants. For example:
2194     ///
2195     /// ```notrust
2196     /// isize => { isize }
2197     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2198     /// [isize] => { [isize], isize }
2199     /// ```
2200     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2201         TypeWalker::new(self)
2202     }
2203
2204     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2205     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2206     /// (but not `i32`, like `walk`).
2207     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2208         walk::walk_shallow(self)
2209     }
2210
2211     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2212     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2213     /// children of the current type are ignored.
2214     ///
2215     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2216     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2217         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2218     {
2219         let mut walker = self.walk();
2220         while let Some(ty) = walker.next() {
2221             if !f(ty) {
2222                 walker.skip_current_subtree();
2223             }
2224         }
2225     }
2226 }
2227
2228 impl BorrowKind {
2229     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2230         match m {
2231             hir::MutMutable => MutBorrow,
2232             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2233         }
2234     }
2235
2236     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2237     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2238     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2239     /// question.
2240     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2241         match self {
2242             MutBorrow => hir::MutMutable,
2243             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2244
2245             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2246             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2247             // and hence is a safe "over approximation".
2248             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2249         }
2250     }
2251
2252     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2253         match *self {
2254             MutBorrow => "mutable",
2255             ImmBorrow => "immutable",
2256             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2257         }
2258     }
2259 }
2260
2261 #[derive(Debug, Clone)]
2262 pub enum Attributes<'gcx> {
2263     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2264     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2265 }
2266
2267 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2268     type Target = [ast::Attribute];
2269
2270     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2271         match self {
2272             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2273             &Attributes::Borrowed(data) => data
2274         }
2275     }
2276 }
2277
2278 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2279     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2280         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2281     }
2282
2283     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2284     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2285     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2286     pub fn body_owners(
2287         self,
2288     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2289         self.hir.krate()
2290                 .body_ids
2291                 .iter()
2292                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2293     }
2294
2295     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2296         match self.hir.find(id) {
2297             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2298                 e.span
2299             }
2300             Some(f) => {
2301                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2302             }
2303             None => {
2304                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2305             }
2306         }
2307     }
2308
2309     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2310         self.associated_items(id)
2311             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2312             .collect()
2313     }
2314
2315     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2316         self.associated_items(did).any(|item| {
2317             item.relevant_for_never()
2318         })
2319     }
2320
2321     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2322         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2323             match self.hir.get(node_id) {
2324                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2325                 _ => false,
2326             }
2327         } else {
2328             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2329                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2330                 _ => false,
2331             }
2332         };
2333
2334         if is_associated_item {
2335             Some(self.associated_item(def_id))
2336         } else {
2337             None
2338         }
2339     }
2340
2341     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2342                                            parent_def_id: DefId,
2343                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2344                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2345                                            -> AssociatedItem {
2346         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2347         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2348             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2349             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2350                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2351             }
2352             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2353         };
2354
2355         AssociatedItem {
2356             name: trait_item_ref.name,
2357             kind,
2358             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2359             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2360             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2361             def_id,
2362             container: TraitContainer(parent_def_id),
2363             method_has_self_argument: has_self
2364         }
2365     }
2366
2367     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2368                                           parent_def_id: DefId,
2369                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2370                                           -> AssociatedItem {
2371         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2372         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2373             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2374             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2375                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2376             }
2377             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2378         };
2379
2380         ty::AssociatedItem {
2381             name: impl_item_ref.name,
2382             kind,
2383             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2384             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2385             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2386             def_id,
2387             container: ImplContainer(parent_def_id),
2388             method_has_self_argument: has_self
2389         }
2390     }
2391
2392     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables) -> usize {
2393         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2394         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2395     }
2396
2397     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2398         variant.fields.iter().position(|field| {
2399             self.adjust_ident(ident.modern(), variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.name.to_ident()
2400         })
2401     }
2402
2403     pub fn associated_items(
2404         self,
2405         def_id: DefId,
2406     ) -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2407         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2408         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2409             as Box<dyn Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a>
2410     }
2411
2412     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2413     /// a trait which contains no items
2414     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2415         if !self.features().overlapping_marker_traits {
2416             return false;
2417         }
2418         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2419             .map_or(false, |trait_ref| {
2420                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2421             });
2422         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2423             .map_or(false, |trait_ref| {
2424                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2425             });
2426         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2427             && trait1_is_empty
2428             && trait2_is_empty
2429     }
2430
2431     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2432     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2433     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2434         match def {
2435             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2436                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2437                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2438             }
2439             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2440                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2441             }
2442             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2443                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2444                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2445             }
2446             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2447         }
2448     }
2449
2450     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2451     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2452         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2453         match def_key.disambiguated_data.data {
2454             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2455             // is the *parent* of the variant
2456             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2457                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2458
2459             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2460             _ => variant_def.did,
2461         }
2462     }
2463
2464     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2465         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2466             self.original_crate_name(id.krate).as_str()
2467         } else {
2468             let def_key = self.def_key(id);
2469             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2470             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2471                 self.item_name(DefId {
2472                     krate: id.krate,
2473                     index: def_key.parent.unwrap()
2474                 })
2475             } else {
2476                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2477                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2478                 })
2479             }
2480         }
2481     }
2482
2483     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2484     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2485                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2486     {
2487         match instance {
2488             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2489                 self.optimized_mir(did)
2490             }
2491             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2492             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2493             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2494             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2495             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2496             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2497                 self.mir_shims(instance)
2498             }
2499         }
2500     }
2501
2502     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2503     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2504     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2505         if self.is_mir_available(did) {
2506             Some(self.optimized_mir(did))
2507         } else {
2508             None
2509         }
2510     }
2511
2512     /// Get the attributes of a definition.
2513     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2514         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2515             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2516         } else {
2517             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2518         }
2519     }
2520
2521     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2522     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2523         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2524     }
2525
2526     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2527     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2528         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2529     }
2530
2531     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2532         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2533     }
2534
2535     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2536     /// If it implements no trait, return `None`.
2537     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2538         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2539     }
2540
2541     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2542     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2543     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2544         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2545             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2546                 Some(self.associated_item(def_id))
2547             } else {
2548                 None
2549             }
2550         } else {
2551             self.opt_associated_item(def_id)
2552         };
2553
2554         match item {
2555             Some(trait_item) => {
2556                 match trait_item.container {
2557                     TraitContainer(_) => None,
2558                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2559                 }
2560             }
2561             None => None
2562         }
2563     }
2564
2565     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2566     /// with the name of the crate containing the impl.
2567     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2568         if impl_did.is_local() {
2569             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2570             Ok(self.hir.span(node_id))
2571         } else {
2572             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2573         }
2574     }
2575
2576     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2577     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2578     // definition's parent/scope to perform comparison.
2579     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Name, def_name: Name, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2580         self.adjust(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.to_ident()
2581     }
2582
2583     pub fn adjust(self, name: Name, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2584         self.adjust_ident(name.to_ident(), scope, block)
2585     }
2586
2587     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2588         let expansion = match scope.krate {
2589             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion(scope.index),
2590             _ => Mark::root(),
2591         };
2592         let scope = match ident.span.adjust(expansion) {
2593             Some(macro_def) => self.hir.definitions().macro_def_scope(macro_def),
2594             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2595             None => self.hir.get_module_parent(block),
2596         };
2597         (ident, scope)
2598     }
2599 }
2600
2601 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2602     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2603         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2604     {
2605         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2606         match self.freevars(def_id) {
2607             None => f(&[]),
2608             Some(d) => f(&d),
2609         }
2610     }
2611 }
2612
2613 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2614     -> AssociatedItem
2615 {
2616     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2617     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2618     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2619     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2620     match parent_item.node {
2621         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2622             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2623                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2624                                                                         impl_item_ref);
2625                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2626                 return assoc_item;
2627             }
2628         }
2629
2630         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2631             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2632                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2633                                                                          &parent_item.vis,
2634                                                                          trait_item_ref);
2635                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2636                 return assoc_item;
2637             }
2638         }
2639
2640         _ => { }
2641     }
2642
2643     span_bug!(parent_item.span,
2644               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2645               parent_item.node)
2646 }
2647
2648 /// Calculates the Sized-constraint.
2649 ///
2650 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2651 ///     - an obviously-unsized type
2652 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2653 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2654 ///       such.
2655 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2656 ///       check should catch this case.
2657 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2658                                   def_id: DefId)
2659                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2660     let def = tcx.adt_def(def_id);
2661
2662     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2663         v.fields.last()
2664     }).flat_map(|f| {
2665         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2666     }).collect::<Vec<_>>());
2667
2668     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2669
2670     result
2671 }
2672
2673 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2674                                      def_id: DefId)
2675                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2676     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2677     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2678     let vec: Vec<_> = match item.node {
2679         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2680             trait_item_refs.iter()
2681                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2682                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2683                            .collect()
2684         }
2685         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2686             impl_item_refs.iter()
2687                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2688                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2689                           .collect()
2690         }
2691         hir::ItemTraitAlias(..) => vec![],
2692         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2693     };
2694     Lrc::new(vec)
2695 }
2696
2697 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2698     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2699 }
2700
2701 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2702 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2703 /// Otherwise, return `None`.
2704 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2705     tcx.opt_associated_item(def_id)
2706         .and_then(|associated_item| {
2707             match associated_item.container {
2708                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2709                 ImplContainer(_) => None
2710             }
2711         })
2712 }
2713
2714 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2715 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2716                        def_id: DefId)
2717                        -> ParamEnv<'tcx> {
2718     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2719
2720     let bounds = tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
2721     let predicates = bounds.predicates;
2722
2723     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2724     // case they contain any associated type projections. This process
2725     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2726     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2727     // report these errors right here; this doesn't actually feel
2728     // right to me, because constructing the environment feels like a
2729     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2730     // a better place. In practice, we construct environments for
2731     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2732     // are any errors at that point, so after type checking you can be
2733     // sure that this will succeed without errors anyway.
2734
2735     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
2736                                              traits::Reveal::UserFacing);
2737
2738     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
2739         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
2740     });
2741     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
2742     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
2743 }
2744
2745 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2746                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
2747     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2748     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
2749 }
2750
2751 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2752                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
2753     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2754     tcx.crate_name.clone()
2755 }
2756
2757 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2758                         crate_num: CrateNum)
2759                         -> Svh {
2760     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2761     tcx.hir.crate_hash
2762 }
2763
2764 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2765                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
2766                                         -> usize {
2767     match instance_def {
2768         InstanceDef::Item(..) |
2769         InstanceDef::DropGlue(..) => {
2770             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
2771             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
2772         },
2773         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
2774         _ => 1
2775     }
2776 }
2777
2778 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2779     context::provide(providers);
2780     erase_regions::provide(providers);
2781     layout::provide(providers);
2782     util::provide(providers);
2783     *providers = ty::maps::Providers {
2784         associated_item,
2785         associated_item_def_ids,
2786         adt_sized_constraint,
2787         def_span,
2788         param_env,
2789         trait_of_item,
2790         crate_disambiguator,
2791         original_crate_name,
2792         crate_hash,
2793         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2794         instance_def_size_estimate,
2795         ..*providers
2796     };
2797 }
2798
2799 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2800 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2801 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2802 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2803 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2804 #[derive(Clone, Debug)]
2805 pub struct CrateInherentImpls {
2806     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
2807 }
2808
2809 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2810 pub struct SymbolName {
2811     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2812     // this be a `&'tcx str`.
2813     pub name: InternedString
2814 }
2815
2816 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
2817     name
2818 });
2819
2820 impl SymbolName {
2821     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
2822         SymbolName {
2823             name: Symbol::intern(name).as_str()
2824         }
2825     }
2826 }
2827
2828 impl Deref for SymbolName {
2829     type Target = str;
2830
2831     fn deref(&self) -> &str { &self.name }
2832 }
2833
2834 impl fmt::Display for SymbolName {
2835     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2836         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2837     }
2838 }
2839
2840 impl fmt::Debug for SymbolName {
2841     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2842         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2843     }
2844 }