]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
rustc: uniformly compute ParameterEnvironment's "free outlive scope".
[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::LvaluePreference::*;
16 pub use self::fold::TypeFoldable;
17
18 use dep_graph::DepNode;
19 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
20 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
21 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
22 use ich::StableHashingContext;
23 use middle::const_val::ConstVal;
24 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
25 use middle::privacy::AccessLevels;
26 use middle::region::CodeExtent;
27 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
28 use mir::Mir;
29 use traits;
30 use ty;
31 use ty::subst::{Subst, Substs};
32 use ty::util::IntTypeExt;
33 use ty::walk::TypeWalker;
34 use util::common::ErrorReported;
35 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap, FxHashSet};
36
37 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
38 use std::cell::{Cell, RefCell};
39 use std::collections::BTreeMap;
40 use std::cmp;
41 use std::fmt;
42 use std::hash::{Hash, Hasher};
43 use std::iter::FromIterator;
44 use std::ops::Deref;
45 use std::rc::Rc;
46 use std::slice;
47 use std::vec::IntoIter;
48 use std::mem;
49 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, NodeId};
50 use syntax::attr;
51 use syntax::symbol::{Symbol, InternedString};
52 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
53 use rustc_const_math::ConstInt;
54
55 use rustc_data_structures::accumulate_vec::IntoIter as AccIntoIter;
56 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
57                                            HashStable};
58 use rustc_data_structures::transitive_relation::TransitiveRelation;
59
60 use hir;
61
62 pub use self::sty::{Binder, DebruijnIndex};
63 pub use self::sty::{FnSig, PolyFnSig};
64 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
65 pub use self::sty::{ClosureSubsts, TypeAndMut};
66 pub use self::sty::{TraitRef, TypeVariants, PolyTraitRef};
67 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
68 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection};
69 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
70 pub use self::sty::RegionKind;
71 pub use self::sty::Issue32330;
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::context::{TyCtxt, GlobalArenas, tls};
79 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
80
81 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
82
83 pub use self::trait_def::{TraitDef, TraitFlags};
84
85 pub use self::maps::queries;
86
87 pub mod adjustment;
88 pub mod cast;
89 pub mod error;
90 pub mod fast_reject;
91 pub mod fold;
92 pub mod inhabitedness;
93 pub mod item_path;
94 pub mod layout;
95 pub mod _match;
96 pub mod maps;
97 pub mod outlives;
98 pub mod relate;
99 pub mod steal;
100 pub mod subst;
101 pub mod trait_def;
102 pub mod walk;
103 pub mod wf;
104 pub mod util;
105
106 mod context;
107 mod flags;
108 mod instance;
109 mod structural_impls;
110 mod sty;
111
112 // Data types
113
114 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
115 /// produced by the driver and fed to trans and later passes.
116 ///
117 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
118 /// *on-demand* infrastructure.
119 #[derive(Clone)]
120 pub struct CrateAnalysis {
121     pub access_levels: Rc<AccessLevels>,
122     pub reachable: Rc<NodeSet>,
123     pub name: String,
124     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
125 }
126
127 #[derive(Clone)]
128 pub struct Resolutions {
129     pub freevars: FreevarMap,
130     pub trait_map: TraitMap,
131     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
132     pub export_map: ExportMap,
133 }
134
135 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
136 pub enum AssociatedItemContainer {
137     TraitContainer(DefId),
138     ImplContainer(DefId),
139 }
140
141 impl AssociatedItemContainer {
142     pub fn id(&self) -> DefId {
143         match *self {
144             TraitContainer(id) => id,
145             ImplContainer(id) => id,
146         }
147     }
148 }
149
150 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
151 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
152 /// bounds/where clauses).
153 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
154 pub struct ImplHeader<'tcx> {
155     pub impl_def_id: DefId,
156     pub self_ty: Ty<'tcx>,
157     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
158     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
159 }
160
161 impl<'a, 'gcx, 'tcx> ImplHeader<'tcx> {
162     pub fn with_fresh_ty_vars(selcx: &mut traits::SelectionContext<'a, 'gcx, 'tcx>,
163                               impl_def_id: DefId)
164                               -> ImplHeader<'tcx>
165     {
166         let tcx = selcx.tcx();
167         let impl_substs = selcx.infcx().fresh_substs_for_item(DUMMY_SP, impl_def_id);
168
169         let header = ImplHeader {
170             impl_def_id: impl_def_id,
171             self_ty: tcx.type_of(impl_def_id),
172             trait_ref: tcx.impl_trait_ref(impl_def_id),
173             predicates: tcx.predicates_of(impl_def_id).predicates
174         }.subst(tcx, impl_substs);
175
176         let traits::Normalized { value: mut header, obligations } =
177             traits::normalize(selcx, traits::ObligationCause::dummy(), &header);
178
179         header.predicates.extend(obligations.into_iter().map(|o| o.predicate));
180         header
181     }
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub name: Name,
188     pub kind: AssociatedKind,
189     pub vis: Visibility,
190     pub defaultness: hir::Defaultness,
191     pub container: AssociatedItemContainer,
192
193     /// Whether this is a method with an explicit self
194     /// as its first argument, allowing method calls.
195     pub method_has_self_argument: bool,
196 }
197
198 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Type
203 }
204
205 impl AssociatedItem {
206     pub fn def(&self) -> Def {
207         match self.kind {
208             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
209             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
210             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
211         }
212     }
213
214     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
215     /// for !
216     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
217         match self.kind {
218             AssociatedKind::Const => true,
219             AssociatedKind::Type => true,
220             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
221             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
222         }
223     }
224 }
225
226 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
227 pub enum Visibility {
228     /// Visible everywhere (including in other crates).
229     Public,
230     /// Visible only in the given crate-local module.
231     Restricted(DefId),
232     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
233     Invisible,
234 }
235
236 pub trait DefIdTree: Copy {
237     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
238
239     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
240         if descendant.krate != ancestor.krate {
241             return false;
242         }
243
244         while descendant != ancestor {
245             match self.parent(descendant) {
246                 Some(parent) => descendant = parent,
247                 None => return false,
248             }
249         }
250         true
251     }
252 }
253
254 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
255     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
256         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
257     }
258 }
259
260 impl Visibility {
261     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt) -> Self {
262         match *visibility {
263             hir::Public => Visibility::Public,
264             hir::Visibility::Crate => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
265             hir::Visibility::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
266                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
267                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
268                 Def::Err => Visibility::Public,
269                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
270             },
271             hir::Inherited => {
272                 Visibility::Restricted(tcx.hir.local_def_id(tcx.hir.get_module_parent(id)))
273             }
274         }
275     }
276
277     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
278     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
279         let restriction = match self {
280             // Public items are visible everywhere.
281             Visibility::Public => return true,
282             // Private items from other crates are visible nowhere.
283             Visibility::Invisible => return false,
284             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
285             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
286             Visibility::Restricted(module) => module,
287         };
288
289         tree.is_descendant_of(module, restriction)
290     }
291
292     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
293     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
294         let vis_restriction = match vis {
295             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
296             Visibility::Invisible => return true,
297             Visibility::Restricted(module) => module,
298         };
299
300         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
301     }
302 }
303
304 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
305 pub enum Variance {
306     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
307     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
308     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
309     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
310 }
311
312 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
313 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
314 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
315 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
316 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
317 /// item.
318 pub struct CrateVariancesMap {
319     /// This relation tracks the dependencies between the variance of
320     /// various items. In particular, if `a < b`, then the variance of
321     /// `a` depends on the sources of `b`.
322     pub dependencies: TransitiveRelation<DefId>,
323
324     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
325     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
326     /// entry.
327     pub variances: FxHashMap<DefId, Rc<Vec<ty::Variance>>>,
328
329     /// An empty vector, useful for cloning.
330     pub empty_variance: Rc<Vec<ty::Variance>>,
331 }
332
333 impl Variance {
334     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
335     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
336     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
337     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
338     /// variance with which the argument appears.
339     ///
340     /// Example 1:
341     ///
342     ///     *mut Vec<i32>
343     ///
344     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
345     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
346     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
347     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
348     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
349     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
350     /// (again) in `Invariant`.
351     ///
352     /// Example 2:
353     ///
354     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
355     ///
356     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
357     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
358     /// within which both pointer types appear is
359     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
360     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
361     /// which the first `Vec<i32>` appears is
362     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
363     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
364     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
365     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
366     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
367     ///
368     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
369     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
370     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
371         match (self, v) {
372             // Figure 1, column 1.
373             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
374             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
375             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
376             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
377
378             // Figure 1, column 2.
379             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
380             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
381             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
382             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
383
384             // Figure 1, column 3.
385             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
386
387             // Figure 1, column 4.
388             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
389         }
390     }
391 }
392
393 #[derive(Clone, Copy, Debug, RustcDecodable, RustcEncodable)]
394 pub struct MethodCallee<'tcx> {
395     /// Impl method ID, for inherent methods, or trait method ID, otherwise.
396     pub def_id: DefId,
397     pub ty: Ty<'tcx>,
398     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>
399 }
400
401 /// With method calls, we store some extra information in
402 /// side tables (i.e method_map). We use
403 /// MethodCall as a key to index into these tables instead of
404 /// just directly using the expression's NodeId. The reason
405 /// for this being that we may apply adjustments (coercions)
406 /// with the resulting expression also needing to use the
407 /// side tables. The problem with this is that we don't
408 /// assign a separate NodeId to this new expression
409 /// and so it would clash with the base expression if both
410 /// needed to add to the side tables. Thus to disambiguate
411 /// we also keep track of whether there's an adjustment in
412 /// our key.
413 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
414 pub struct MethodCall {
415     pub expr_id: NodeId,
416     pub autoderef: u32
417 }
418
419 impl MethodCall {
420     pub fn expr(id: NodeId) -> MethodCall {
421         MethodCall {
422             expr_id: id,
423             autoderef: 0
424         }
425     }
426
427     pub fn autoderef(expr_id: NodeId, autoderef: u32) -> MethodCall {
428         MethodCall {
429             expr_id: expr_id,
430             autoderef: 1 + autoderef
431         }
432     }
433 }
434
435 // maps from an expression id that corresponds to a method call to the details
436 // of the method to be invoked
437 pub type MethodMap<'tcx> = FxHashMap<MethodCall, MethodCallee<'tcx>>;
438
439 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
440 // the types of AST nodes.
441 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
442 pub struct CReaderCacheKey {
443     pub cnum: CrateNum,
444     pub pos: usize,
445 }
446
447 /// Describes the fragment-state associated with a NodeId.
448 ///
449 /// Currently only unfragmented paths have entries in the table,
450 /// but longer-term this enum is expected to expand to also
451 /// include data for fragmented paths.
452 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
453 pub enum FragmentInfo {
454     Moved { var: NodeId, move_expr: NodeId },
455     Assigned { var: NodeId, assign_expr: NodeId, assignee_id: NodeId },
456 }
457
458 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
459 // through the type during type construction, so that we can quickly
460 // check whether the type has various kinds of types in it without
461 // recursing over the type itself.
462 bitflags! {
463     flags TypeFlags: u32 {
464         const HAS_PARAMS         = 1 << 0,
465         const HAS_SELF           = 1 << 1,
466         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2,
467         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3,
468         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4,
469         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5,
470         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6,
471         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7,
472         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8,
473         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9,
474
475         // true if there are "names" of types and regions and so forth
476         // that are local to a particular fn
477         const HAS_LOCAL_NAMES    = 1 << 10,
478
479         // Present if the type belongs in a local type context.
480         // Only set for TyInfer other than Fresh.
481         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11,
482
483         // Is there a projection that does not involve a bound region?
484         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
485         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12,
486
487         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
488                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
489                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits,
490
491         // Flags representing the nominal content of a type,
492         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
493         // flag, it should be added here too.
494         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
495                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
496                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
497                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
498                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
499                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
500                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
501                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
502                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
503                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
504                                   TypeFlags::HAS_LOCAL_NAMES.bits |
505                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits,
506
507         // Caches for type_is_sized, type_moves_by_default
508         const SIZEDNESS_CACHED  = 1 << 16,
509         const IS_SIZED          = 1 << 17,
510         const MOVENESS_CACHED   = 1 << 18,
511         const MOVES_BY_DEFAULT  = 1 << 19,
512         const FREEZENESS_CACHED = 1 << 20,
513         const IS_FREEZE         = 1 << 21,
514         const NEEDS_DROP_CACHED = 1 << 22,
515         const NEEDS_DROP        = 1 << 23,
516     }
517 }
518
519 pub struct TyS<'tcx> {
520     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
521     pub flags: Cell<TypeFlags>,
522
523     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
524     region_depth: u32,
525 }
526
527 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
528     #[inline]
529     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
530         // (self as *const _) == (other as *const _)
531         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
532     }
533 }
534 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
535
536 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
537     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
538         (self as *const TyS).hash(s)
539     }
540 }
541
542 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for ty::TyS<'tcx> {
543     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
544                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
545                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
546         let ty::TyS {
547             ref sty,
548
549             // The other fields just provide fast access to information that is
550             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
551             flags: _,
552             region_depth: _,
553         } = *self;
554
555         sty.hash_stable(hcx, hasher);
556     }
557 }
558
559 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
560
561 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
562 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
563
564 /// A wrapper for slices with the additional invariant
565 /// that the slice is interned and no other slice with
566 /// the same contents can exist in the same context.
567 /// This means we can use pointer + length for both
568 /// equality comparisons and hashing.
569 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
570 pub struct Slice<T>([T]);
571
572 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
573     #[inline]
574     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
575         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
576     }
577 }
578 impl<T> Eq for Slice<T> {}
579
580 impl<T> Hash for Slice<T> {
581     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
582         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
583     }
584 }
585
586 impl<T> Deref for Slice<T> {
587     type Target = [T];
588     fn deref(&self) -> &[T] {
589         &self.0
590     }
591 }
592
593 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
594     type Item = &'a T;
595     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
596     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
597         self[..].iter()
598     }
599 }
600
601 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
602
603 impl<T> Slice<T> {
604     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
605         unsafe {
606             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
607         }
608     }
609 }
610
611 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
612 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
613 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
614 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
615 pub struct UpvarId {
616     pub var_id: NodeId,
617     pub closure_expr_id: NodeId,
618 }
619
620 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
621 pub enum BorrowKind {
622     /// Data must be immutable and is aliasable.
623     ImmBorrow,
624
625     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
626     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
627     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
628     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
629     ///
630     ///    let x: &mut isize = ...;
631     ///    let y = || *x += 5;
632     ///
633     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
634     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
635     ///
636     ///    struct Env { x: & &mut isize }
637     ///    let x: &mut isize = ...;
638     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
639     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
640     ///
641     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
642     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
643     /// an `&mut` borrow:
644     ///
645     ///    struct Env { x: & &mut isize }
646     ///    let x: &mut isize = ...;
647     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
648     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
649     ///
650     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
651     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
652     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
653     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
654     /// borrow is hidden.
655     ///
656     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
657     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
658     /// simplicity, we don't give users the way to express this
659     /// borrow, it's just used when translating closures.
660     UniqueImmBorrow,
661
662     /// Data is mutable and not aliasable.
663     MutBorrow
664 }
665
666 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
667 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
668 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
669 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
670     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
671     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
672     /// depending on inference.
673     ByValue,
674
675     /// Upvar is captured by reference.
676     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
677 }
678
679 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
680 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
681     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
682     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
683     /// syntax.
684     pub kind: BorrowKind,
685
686     /// Region of the resulting reference.
687     pub region: ty::Region<'tcx>,
688 }
689
690 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
691
692 #[derive(Copy, Clone)]
693 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
694     pub def: Def,
695     pub span: Span,
696     pub ty: Ty<'tcx>,
697 }
698
699 #[derive(Clone, Copy, PartialEq)]
700 pub enum IntVarValue {
701     IntType(ast::IntTy),
702     UintType(ast::UintTy),
703 }
704
705 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
706 pub struct TypeParameterDef {
707     pub name: Name,
708     pub def_id: DefId,
709     pub index: u32,
710     pub has_default: bool,
711     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
712
713     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
714     /// on generic parameter `T`, asserts data behind the parameter
715     /// `T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
716     pub pure_wrt_drop: bool,
717 }
718
719 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
720 pub struct RegionParameterDef {
721     pub name: Name,
722     pub def_id: DefId,
723     pub index: u32,
724     pub issue_32330: Option<ty::Issue32330>,
725
726     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
727     /// on generic parameter `'a`, asserts data of lifetime `'a`
728     /// won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
729     pub pure_wrt_drop: bool,
730 }
731
732 impl RegionParameterDef {
733     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
734         ty::EarlyBoundRegion {
735             index: self.index,
736             name: self.name,
737         }
738     }
739
740     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
741         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
742     }
743 }
744
745 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
746 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
747 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
748 pub struct Generics {
749     pub parent: Option<DefId>,
750     pub parent_regions: u32,
751     pub parent_types: u32,
752     pub regions: Vec<RegionParameterDef>,
753     pub types: Vec<TypeParameterDef>,
754
755     /// Reverse map to each `TypeParameterDef`'s `index` field, from
756     /// `def_id.index` (`def_id.krate` is the same as the item's).
757     pub type_param_to_index: BTreeMap<DefIndex, u32>,
758
759     pub has_self: bool,
760 }
761
762 impl Generics {
763     pub fn parent_count(&self) -> usize {
764         self.parent_regions as usize + self.parent_types as usize
765     }
766
767     pub fn own_count(&self) -> usize {
768         self.regions.len() + self.types.len()
769     }
770
771     pub fn count(&self) -> usize {
772         self.parent_count() + self.own_count()
773     }
774
775     pub fn region_param(&self, param: &EarlyBoundRegion) -> &RegionParameterDef {
776         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
777         &self.regions[param.index as usize - self.has_self as usize]
778     }
779
780     pub fn type_param(&self, param: &ParamTy) -> &TypeParameterDef {
781         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
782         &self.types[param.idx as usize - self.has_self as usize - self.regions.len()]
783     }
784 }
785
786 /// Bounds on generics.
787 #[derive(Clone, Default)]
788 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
789     pub parent: Option<DefId>,
790     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
791 }
792
793 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
794 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
795
796 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
797     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
798                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
799         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
800         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
801         instantiated
802     }
803     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
804                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
805         InstantiatedPredicates {
806             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
807         }
808     }
809
810     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
811                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
812                         substs: &Substs<'tcx>) {
813         if let Some(def_id) = self.parent {
814             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
815         }
816         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
817     }
818
819     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
820                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
821                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
822     {
823         assert_eq!(self.parent, None);
824         InstantiatedPredicates {
825             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
826                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
827             }).collect()
828         }
829     }
830 }
831
832 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
833 pub enum Predicate<'tcx> {
834     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
835     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
836     /// would be the type parameters.
837     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
838
839     /// where `T1 == T2`.
840     Equate(PolyEquatePredicate<'tcx>),
841
842     /// where 'a : 'b
843     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
844
845     /// where T : 'a
846     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
847
848     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
849     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
850     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
851
852     /// no syntax: T WF
853     WellFormed(Ty<'tcx>),
854
855     /// trait must be object-safe
856     ObjectSafe(DefId),
857
858     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
859     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
860     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
861     ClosureKind(DefId, ClosureKind),
862
863     /// `T1 <: T2`
864     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
865 }
866
867 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
868     /// Performs a substitution suitable for going from a
869     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
870     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
871     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
872     /// lengthy comment below for details.
873     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
874                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
875                             -> ty::Predicate<'tcx>
876     {
877         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
878         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
879         //
880         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
881         //
882         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
883         //     trait Bar<'b,'c> { }
884         //
885         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
886         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
887         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
888         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
889         // normal substitution.
890         //
891         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
892         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
893         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
894         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
895         // `'a`.
896         //
897         // Another example to be careful of is this:
898         //
899         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
900         //     trait Bar1<'b,'c> { }
901         //
902         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
903         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
904         // reason is similar to the previous example: any impl of
905         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
906         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
907         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
908         //
909         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
910         // consider the more complicated scenario:
911         //
912         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
913         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
914         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
915         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
916         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
917         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
918         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
919         //   DB index of 1.
920         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
921         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
922         //   just as we wanted.
923         //
924         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
925         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
926         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
927         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
928         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
929         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
930         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
931         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
932         // rather than the trait reference itself (put another way, the
933         // substitution code expects equal binding levels in the values
934         // from the substitution and the value being substituted into, and
935         // this trick achieves that).
936
937         let substs = &trait_ref.0.substs;
938         match *self {
939             Predicate::Trait(ty::Binder(ref data)) =>
940                 Predicate::Trait(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
941             Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) =>
942                 Predicate::Equate(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
943             Predicate::Subtype(ty::Binder(ref data)) =>
944                 Predicate::Subtype(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
945             Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
946                 Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
947             Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
948                 Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
949             Predicate::Projection(ty::Binder(ref data)) =>
950                 Predicate::Projection(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
951             Predicate::WellFormed(data) =>
952                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
953             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
954                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
955             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind) =>
956                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind),
957         }
958     }
959 }
960
961 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
962 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
963     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
964 }
965 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
966
967 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
968     pub fn def_id(&self) -> DefId {
969         self.trait_ref.def_id
970     }
971
972     /// Creates the dep-node for selecting/evaluating this trait reference.
973     fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
974         // Extact the trait-def and first def-id from inputs.  See the
975         // docs for `DepNode::TraitSelect` for more information.
976         let trait_def_id = self.def_id();
977         let input_def_id =
978             self.input_types()
979                 .flat_map(|t| t.walk())
980                 .filter_map(|t| match t.sty {
981                     ty::TyAdt(adt_def, _) => Some(adt_def.did),
982                     _ => None
983                 })
984                 .next()
985                 .unwrap_or(trait_def_id);
986         DepNode::TraitSelect {
987             trait_def_id: trait_def_id,
988             input_def_id: input_def_id
989         }
990     }
991
992     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
993         self.trait_ref.input_types()
994     }
995
996     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
997         self.trait_ref.self_ty()
998     }
999 }
1000
1001 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1002     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1003         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1004         self.0.def_id()
1005     }
1006
1007     pub fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
1008         // ok to skip binder since depnode does not care about regions
1009         self.0.dep_node()
1010     }
1011 }
1012
1013 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1014 pub struct EquatePredicate<'tcx>(pub Ty<'tcx>, pub Ty<'tcx>); // `0 == 1`
1015 pub type PolyEquatePredicate<'tcx> = ty::Binder<EquatePredicate<'tcx>>;
1016
1017 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1018 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1019 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1020 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1021                                                                    ty::Region<'tcx>>;
1022 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1023
1024 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1025 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1026     pub a_is_expected: bool,
1027     pub a: Ty<'tcx>,
1028     pub b: Ty<'tcx>
1029 }
1030 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1031
1032 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1033 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1034 ///
1035 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1036 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1037 ///
1038 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1039 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1040 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1041 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of Form
1042 /// #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1043 /// instances to normalize the LHS.
1044 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1045 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1046     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1047     pub ty: Ty<'tcx>,
1048 }
1049
1050 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1051
1052 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1053     pub fn item_name(&self) -> Name {
1054         self.0.projection_ty.item_name // safe to skip the binder to access a name
1055     }
1056 }
1057
1058 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1059     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1060 }
1061
1062 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1063     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1064         assert!(!self.has_escaping_regions());
1065         ty::Binder(self.clone())
1066     }
1067 }
1068
1069 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1070     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1071         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1072     }
1073 }
1074
1075 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1076     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1077         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1078         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1079         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1080         // return value, so we are preserving the number of binding
1081         // levels.
1082         ty::Binder(self.0.projection_ty.trait_ref)
1083     }
1084 }
1085
1086 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1087     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1088 }
1089
1090 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1091     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1092         // we're about to add a binder, so let's check that we don't
1093         // accidentally capture anything, or else that might be some
1094         // weird debruijn accounting.
1095         assert!(!self.has_escaping_regions());
1096
1097         ty::Predicate::Trait(ty::Binder(ty::TraitPredicate {
1098             trait_ref: self.clone()
1099         }))
1100     }
1101 }
1102
1103 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1104     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1105         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1106     }
1107 }
1108
1109 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyEquatePredicate<'tcx> {
1110     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1111         Predicate::Equate(self.clone())
1112     }
1113 }
1114
1115 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1116     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1117         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1118     }
1119 }
1120
1121 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1122     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1123         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1124     }
1125 }
1126
1127 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1128     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1129         Predicate::Projection(self.clone())
1130     }
1131 }
1132
1133 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1134     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1135     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1136     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1137     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1138         let vec: Vec<_> = match *self {
1139             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1140                 data.skip_binder().input_types().collect()
1141             }
1142             ty::Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) => {
1143                 vec![data.0, data.1]
1144             }
1145             ty::Predicate::Subtype(ty::Binder(SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ })) => {
1146                 vec![a, b]
1147             }
1148             ty::Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) => {
1149                 vec![data.0]
1150             }
1151             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1152                 vec![]
1153             }
1154             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1155                 let trait_inputs = data.0.projection_ty.trait_ref.input_types();
1156                 trait_inputs.chain(Some(data.0.ty)).collect()
1157             }
1158             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1159                 vec![data]
1160             }
1161             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1162                 vec![]
1163             }
1164             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, _kind) => {
1165                 vec![]
1166             }
1167         };
1168
1169         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1170         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1171         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1172         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1173         // to be closer to `Ty::walk`.
1174         vec.into_iter()
1175     }
1176
1177     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1178         match *self {
1179             Predicate::Trait(ref t) => {
1180                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1181             }
1182             Predicate::Projection(..) |
1183             Predicate::Equate(..) |
1184             Predicate::Subtype(..) |
1185             Predicate::RegionOutlives(..) |
1186             Predicate::WellFormed(..) |
1187             Predicate::ObjectSafe(..) |
1188             Predicate::ClosureKind(..) |
1189             Predicate::TypeOutlives(..) => {
1190                 None
1191             }
1192         }
1193     }
1194 }
1195
1196 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1197 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1198 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1199 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1200 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1201 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1202 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1203 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1204 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1205 /// their values.
1206 ///
1207 /// Example:
1208 ///
1209 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1210 ///
1211 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1212 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1213 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1214 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1215 #[derive(Clone)]
1216 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1217     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1218 }
1219
1220 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1221     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1222         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1223     }
1224
1225     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1226         self.predicates.is_empty()
1227     }
1228 }
1229
1230 /// When type checking, we use the `ParameterEnvironment` to track
1231 /// details about the type/lifetime parameters that are in scope.
1232 /// It primarily stores the bounds information.
1233 ///
1234 /// Note: This information might seem to be redundant with the data in
1235 /// `tcx.ty_param_defs`, but it is not. That table contains the
1236 /// parameter definitions from an "outside" perspective, but this
1237 /// struct will contain the bounds for a parameter as seen from inside
1238 /// the function body. Currently the only real distinction is that
1239 /// bound lifetime parameters are replaced with free ones, but in the
1240 /// future I hope to refine the representation of types so as to make
1241 /// more distinctions clearer.
1242 #[derive(Clone)]
1243 pub struct ParameterEnvironment<'tcx> {
1244     /// See `construct_free_substs` for details.
1245     pub free_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
1246
1247     /// Each type parameter has an implicit region bound that
1248     /// indicates it must outlive at least the function body (the user
1249     /// may specify stronger requirements). This field indicates the
1250     /// region of the callee. If it is `None`, then the parameter
1251     /// environment is for an item or something where the "callee" is
1252     /// not clear.
1253     pub implicit_region_bound: Option<ty::Region<'tcx>>,
1254
1255     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1256     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1257     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1258     pub caller_bounds: &'tcx [ty::Predicate<'tcx>],
1259
1260     /// Scope that is attached to free regions for this scope. This is
1261     /// usually the id of the fn body, but for more abstract scopes
1262     /// like structs we use None or the item extent.
1263     ///
1264     /// FIXME(#3696). It would be nice to refactor so that free
1265     /// regions don't have this implicit scope and instead introduce
1266     /// relationships in the environment.
1267     pub free_id_outlive: Option<CodeExtent<'tcx>>,
1268
1269     /// A cache for `moves_by_default`.
1270     pub is_copy_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1271
1272     /// A cache for `type_is_sized`
1273     pub is_sized_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1274
1275     /// A cache for `type_is_freeze`
1276     pub is_freeze_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1277 }
1278
1279 impl<'a, 'tcx> ParameterEnvironment<'tcx> {
1280     pub fn with_caller_bounds(&self,
1281                               caller_bounds: &'tcx [ty::Predicate<'tcx>])
1282                               -> ParameterEnvironment<'tcx>
1283     {
1284         ParameterEnvironment {
1285             free_substs: self.free_substs,
1286             implicit_region_bound: self.implicit_region_bound,
1287             caller_bounds: caller_bounds,
1288             free_id_outlive: self.free_id_outlive,
1289             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1290             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1291             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1292         }
1293     }
1294 }
1295
1296 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1297 pub struct Destructor {
1298     /// The def-id of the destructor method
1299     pub did: DefId,
1300 }
1301
1302 bitflags! {
1303     flags AdtFlags: u32 {
1304         const NO_ADT_FLAGS        = 0,
1305         const IS_ENUM             = 1 << 0,
1306         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1,
1307         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2,
1308         const IS_UNION            = 1 << 3,
1309         const IS_BOX              = 1 << 4,
1310     }
1311 }
1312
1313 #[derive(Debug)]
1314 pub struct VariantDef {
1315     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1316     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1317     pub did: DefId,
1318     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1319     pub discr: VariantDiscr,
1320     pub fields: Vec<FieldDef>,
1321     pub ctor_kind: CtorKind,
1322 }
1323
1324 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1325 pub enum VariantDiscr {
1326     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1327     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1328     Explicit(DefId),
1329
1330     /// The previous variant's discriminant plus one.
1331     /// For efficiency reasons, the distance from the
1332     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1333     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1334     Relative(usize),
1335 }
1336
1337 #[derive(Debug)]
1338 pub struct FieldDef {
1339     pub did: DefId,
1340     pub name: Name,
1341     pub vis: Visibility,
1342 }
1343
1344 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1345 ///
1346 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1347 /// table.
1348 pub struct AdtDef {
1349     pub did: DefId,
1350     pub variants: Vec<VariantDef>,
1351     flags: AdtFlags,
1352     pub repr: ReprOptions,
1353 }
1354
1355 impl PartialEq for AdtDef {
1356     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1357     #[inline]
1358     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1359 }
1360
1361 impl Eq for AdtDef {}
1362
1363 impl Hash for AdtDef {
1364     #[inline]
1365     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1366         (self as *const AdtDef).hash(s)
1367     }
1368 }
1369
1370 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1371     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1372         self.did.encode(s)
1373     }
1374 }
1375
1376 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1377
1378
1379 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for AdtDef {
1380     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1381                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
1382                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1383         let ty::AdtDef {
1384             did,
1385             ref variants,
1386             ref flags,
1387             ref repr,
1388         } = *self;
1389
1390         did.hash_stable(hcx, hasher);
1391         variants.hash_stable(hcx, hasher);
1392         flags.hash_stable(hcx, hasher);
1393         repr.hash_stable(hcx, hasher);
1394     }
1395 }
1396
1397 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq)]
1398 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1399
1400 bitflags! {
1401     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1402     flags ReprFlags: u8 {
1403         const IS_C               = 1 << 0,
1404         const IS_PACKED          = 1 << 1,
1405         const IS_SIMD            = 1 << 2,
1406         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1407         const IS_LINEAR          = 1 << 3,
1408
1409         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1410         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1411                                    ReprFlags::IS_PACKED.bits |
1412                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1413                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits,
1414     }
1415 }
1416
1417 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1418     bits
1419 });
1420
1421
1422
1423 /// Represents the repr options provided by the user,
1424 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1425 pub struct ReprOptions {
1426     pub int: Option<attr::IntType>,
1427     pub align: u16,
1428     pub flags: ReprFlags,
1429 }
1430
1431 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1432     align,
1433     int,
1434     flags
1435 });
1436
1437 impl ReprOptions {
1438     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1439         let mut flags = ReprFlags::empty();
1440         let mut size = None;
1441         let mut max_align = 0;
1442         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1443             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1444                 flags.insert(match r {
1445                     attr::ReprExtern => ReprFlags::IS_C,
1446                     attr::ReprPacked => ReprFlags::IS_PACKED,
1447                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1448                     attr::ReprInt(i) => {
1449                         size = Some(i);
1450                         ReprFlags::empty()
1451                     },
1452                     attr::ReprAlign(align) => {
1453                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1454                         ReprFlags::empty()
1455                     },
1456                 });
1457             }
1458         }
1459
1460         // FIXME(eddyb) This is deprecated and should be removed.
1461         if tcx.has_attr(did, "simd") {
1462             flags.insert(ReprFlags::IS_SIMD);
1463         }
1464
1465         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1466         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1467             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1468         }
1469         ReprOptions { int: size, align: max_align, flags: flags }
1470     }
1471
1472     #[inline]
1473     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1474     #[inline]
1475     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1476     #[inline]
1477     pub fn packed(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_PACKED) }
1478     #[inline]
1479     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1480
1481     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1482         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Is))
1483     }
1484
1485     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1486     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1487     /// single pointer.
1488     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1489         self.c() || self.int.is_some()
1490     }
1491 }
1492
1493 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1494     fn new(tcx: TyCtxt,
1495            did: DefId,
1496            kind: AdtKind,
1497            variants: Vec<VariantDef>,
1498            repr: ReprOptions) -> Self {
1499         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1500         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1501         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1502             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1503         }
1504         if Some(did) == tcx.lang_items.phantom_data() {
1505             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1506         }
1507         if Some(did) == tcx.lang_items.owned_box() {
1508             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1509         }
1510         match kind {
1511             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1512             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1513             AdtKind::Struct => {}
1514         }
1515         AdtDef {
1516             did: did,
1517             variants: variants,
1518             flags: flags,
1519             repr: repr,
1520         }
1521     }
1522
1523     #[inline]
1524     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1525         !self.is_union() && !self.is_enum()
1526     }
1527
1528     #[inline]
1529     pub fn is_union(&self) -> bool {
1530         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1531     }
1532
1533     #[inline]
1534     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1535         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1536     }
1537
1538     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1539     #[inline]
1540     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1541         if self.is_enum() {
1542             AdtKind::Enum
1543         } else if self.is_union() {
1544             AdtKind::Union
1545         } else {
1546             AdtKind::Struct
1547         }
1548     }
1549
1550     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1551         match self.adt_kind() {
1552             AdtKind::Struct => "struct",
1553             AdtKind::Union => "union",
1554             AdtKind::Enum => "enum",
1555         }
1556     }
1557
1558     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1559         match self.adt_kind() {
1560             AdtKind::Struct => "struct",
1561             AdtKind::Union => "union",
1562             AdtKind::Enum => "variant",
1563         }
1564     }
1565
1566     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1567     /// of coherence checking.
1568     #[inline]
1569     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1570         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1571     }
1572
1573     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1574     #[inline]
1575     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1576         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1577     }
1578
1579     /// Returns true if this is Box<T>.
1580     #[inline]
1581     pub fn is_box(&self) -> bool {
1582         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1583     }
1584
1585     /// Returns whether this type has a destructor.
1586     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1587         self.destructor(tcx).is_some()
1588     }
1589
1590     /// Asserts this is a struct and returns the struct's unique
1591     /// variant.
1592     pub fn struct_variant(&self) -> &VariantDef {
1593         assert!(!self.is_enum());
1594         &self.variants[0]
1595     }
1596
1597     #[inline]
1598     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1599         tcx.predicates_of(self.did)
1600     }
1601
1602     /// Returns an iterator over all fields contained
1603     /// by this ADT.
1604     #[inline]
1605     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1606         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1607     }
1608
1609     #[inline]
1610     pub fn is_univariant(&self) -> bool {
1611         self.variants.len() == 1
1612     }
1613
1614     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1615         !self.variants.is_empty() &&
1616             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1617     }
1618
1619     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1620         self.variants
1621             .iter()
1622             .find(|v| v.did == vid)
1623             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1624     }
1625
1626     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1627         self.variants
1628             .iter()
1629             .position(|v| v.did == vid)
1630             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1631     }
1632
1633     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1634         match def {
1635             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1636             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1637             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.struct_variant(),
1638             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1639         }
1640     }
1641
1642     #[inline]
1643     pub fn discriminants(&'a self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1644                          -> impl Iterator<Item=ConstInt> + 'a {
1645         let repr_type = self.repr.discr_type();
1646         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1647         let mut prev_discr = None::<ConstInt>;
1648         self.variants.iter().map(move |v| {
1649             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr());
1650             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1651                 let substs = Substs::empty();
1652                 match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1653                     Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1654                         discr = v;
1655                     }
1656                     err => {
1657                         if !expr_did.is_local() {
1658                             span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1659                                 "variant discriminant evaluation succeeded \
1660                                  in its crate but failed locally: {:?}", err);
1661                         }
1662                     }
1663                 }
1664             }
1665             prev_discr = Some(discr);
1666
1667             discr
1668         })
1669     }
1670
1671     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1672     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1673     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1674     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1675     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
1676     pub fn discriminant_for_variant(&self,
1677                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1678                                     variant_index: usize)
1679                                     -> ConstInt {
1680         let repr_type = self.repr.discr_type();
1681         let mut explicit_value = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1682         let mut explicit_index = variant_index;
1683         loop {
1684             match self.variants[explicit_index].discr {
1685                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => break,
1686                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
1687                     explicit_index -= distance;
1688                 }
1689                 ty::VariantDiscr::Explicit(expr_did) => {
1690                     let substs = Substs::empty();
1691                     match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1692                         Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1693                             explicit_value = v;
1694                             break;
1695                         }
1696                         err => {
1697                             if !expr_did.is_local() {
1698                                 span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1699                                     "variant discriminant evaluation succeeded \
1700                                      in its crate but failed locally: {:?}", err);
1701                             }
1702                             if explicit_index == 0 {
1703                                 break;
1704                             }
1705                             explicit_index -= 1;
1706                         }
1707                     }
1708                 }
1709             }
1710         }
1711         let discr = explicit_value.to_u128_unchecked()
1712             .wrapping_add((variant_index - explicit_index) as u128);
1713         match repr_type {
1714             attr::UnsignedInt(ty) => {
1715                 ConstInt::new_unsigned_truncating(discr, ty,
1716                                                   tcx.sess.target.uint_type)
1717             }
1718             attr::SignedInt(ty) => {
1719                 ConstInt::new_signed_truncating(discr as i128, ty,
1720                                                 tcx.sess.target.int_type)
1721             }
1722         }
1723     }
1724
1725     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
1726         tcx.adt_destructor(self.did)
1727     }
1728
1729     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
1730     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
1731     ///
1732     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
1733     /// actually more expressive than checking all members:
1734     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
1735     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
1736     ///
1737     /// Due to normalization being eager, this applies even if
1738     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
1739     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
1740         match queries::adt_sized_constraint::try_get(tcx, DUMMY_SP, self.did) {
1741             Ok(tys) => tys,
1742             Err(_) => {
1743                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
1744                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
1745                 //
1746                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
1747                 // further errors.
1748                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
1749             }
1750         }
1751     }
1752
1753     fn sized_constraint_for_ty(&self,
1754                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1755                                ty: Ty<'tcx>)
1756                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
1757         let result = match ty.sty {
1758             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
1759             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
1760             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyNever => {
1761                 vec![]
1762             }
1763
1764             TyStr | TyDynamic(..) | TySlice(_) | TyError => {
1765                 // these are never sized - return the target type
1766                 vec![ty]
1767             }
1768
1769             TyTuple(ref tys, _) => {
1770                 match tys.last() {
1771                     None => vec![],
1772                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
1773                 }
1774             }
1775
1776             TyAdt(adt, substs) => {
1777                 // recursive case
1778                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
1779                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
1780                        ty, adt_tys);
1781                 adt_tys.iter()
1782                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
1783                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
1784                     .collect()
1785             }
1786
1787             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
1788                 // must calculate explicitly.
1789                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
1790                 vec![ty]
1791             }
1792
1793             TyParam(..) => {
1794                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
1795                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
1796                 // it on the impl.
1797
1798                 let sized_trait = match tcx.lang_items.sized_trait() {
1799                     Some(x) => x,
1800                     _ => return vec![ty]
1801                 };
1802                 let sized_predicate = Binder(TraitRef {
1803                     def_id: sized_trait,
1804                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
1805                 }).to_predicate();
1806                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
1807                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
1808                     vec![]
1809                 } else {
1810                     vec![ty]
1811                 }
1812             }
1813
1814             TyInfer(..) => {
1815                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
1816                      ty)
1817             }
1818         };
1819         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
1820         result
1821     }
1822 }
1823
1824 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1825     #[inline]
1826     pub fn find_field_named(&self,
1827                             name: ast::Name)
1828                             -> Option<&FieldDef> {
1829         self.fields.iter().find(|f| f.name == name)
1830     }
1831
1832     #[inline]
1833     pub fn index_of_field_named(&self,
1834                                 name: ast::Name)
1835                                 -> Option<usize> {
1836         self.fields.iter().position(|f| f.name == name)
1837     }
1838
1839     #[inline]
1840     pub fn field_named(&self, name: ast::Name) -> &FieldDef {
1841         self.find_field_named(name).unwrap()
1842     }
1843 }
1844
1845 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
1846     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1847         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1848     }
1849 }
1850
1851 /// Records the substitutions used to translate the polytype for an
1852 /// item into the monotype of an item reference.
1853 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1854 pub struct ItemSubsts<'tcx> {
1855     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>,
1856 }
1857
1858 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1859 pub enum ClosureKind {
1860     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
1861     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
1862     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
1863     Fn,
1864     FnMut,
1865     FnOnce,
1866 }
1867
1868 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
1869     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
1870         match *self {
1871             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
1872             ClosureKind::FnMut => {
1873                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
1874             }
1875             ClosureKind::FnOnce => {
1876                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
1877             }
1878         }
1879     }
1880
1881     /// True if this a type that impls this closure kind
1882     /// must also implement `other`.
1883     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
1884         match (self, other) {
1885             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
1886             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
1887             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
1888             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
1889             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
1890             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
1891             _ => false,
1892         }
1893     }
1894 }
1895
1896 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
1897     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
1898     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
1899     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
1900     /// structs or variants. For example:
1901     ///
1902     /// ```notrust
1903     /// isize => { isize }
1904     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
1905     /// [isize] => { [isize], isize }
1906     /// ```
1907     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
1908         TypeWalker::new(self)
1909     }
1910
1911     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
1912     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
1913     /// (but not `i32`, like `walk`).
1914     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
1915         walk::walk_shallow(self)
1916     }
1917
1918     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
1919     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
1920     /// children of the current type are ignored.
1921     ///
1922     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
1923     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
1924         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
1925     {
1926         let mut walker = self.walk();
1927         while let Some(ty) = walker.next() {
1928             if !f(ty) {
1929                 walker.skip_current_subtree();
1930             }
1931         }
1932     }
1933 }
1934
1935 impl<'tcx> ItemSubsts<'tcx> {
1936     pub fn is_noop(&self) -> bool {
1937         self.substs.is_noop()
1938     }
1939 }
1940
1941 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
1942 pub enum LvaluePreference {
1943     PreferMutLvalue,
1944     NoPreference
1945 }
1946
1947 impl LvaluePreference {
1948     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> Self {
1949         match m {
1950             hir::MutMutable => PreferMutLvalue,
1951             hir::MutImmutable => NoPreference,
1952         }
1953     }
1954 }
1955
1956 impl BorrowKind {
1957     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
1958         match m {
1959             hir::MutMutable => MutBorrow,
1960             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
1961         }
1962     }
1963
1964     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
1965     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
1966     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
1967     /// question.
1968     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
1969         match self {
1970             MutBorrow => hir::MutMutable,
1971             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
1972
1973             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
1974             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
1975             // and hence is a safe "over approximation".
1976             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
1977         }
1978     }
1979
1980     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
1981         match *self {
1982             MutBorrow => "mutable",
1983             ImmBorrow => "immutable",
1984             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
1985         }
1986     }
1987 }
1988
1989 #[derive(Debug, Clone)]
1990 pub enum Attributes<'gcx> {
1991     Owned(Rc<[ast::Attribute]>),
1992     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
1993 }
1994
1995 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
1996     type Target = [ast::Attribute];
1997
1998     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
1999         match self {
2000             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2001             &Attributes::Borrowed(data) => data
2002         }
2003     }
2004 }
2005
2006 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2007     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2008         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2009     }
2010
2011     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2012     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2013     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2014     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + 'a {
2015         self.hir.krate()
2016                 .body_ids
2017                 .iter()
2018                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2019     }
2020
2021     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2022         match self.hir.find(id) {
2023             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2024                 e.span
2025             }
2026             Some(f) => {
2027                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2028             }
2029             None => {
2030                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2031             }
2032         }
2033     }
2034
2035     pub fn local_var_name_str(self, id: NodeId) -> InternedString {
2036         match self.hir.find(id) {
2037             Some(hir_map::NodeLocal(pat)) => {
2038                 match pat.node {
2039                     hir::PatKind::Binding(_, _, ref path1, _) => path1.node.as_str(),
2040                     _ => {
2041                         bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, pat);
2042                     },
2043                 }
2044             },
2045             r => bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, r),
2046         }
2047     }
2048
2049     pub fn expr_is_lval(self, expr: &hir::Expr) -> bool {
2050          match expr.node {
2051             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
2052                 match path.def {
2053                     Def::Local(..) | Def::Upvar(..) | Def::Static(..) | Def::Err => true,
2054                     _ => false,
2055                 }
2056             }
2057
2058             hir::ExprType(ref e, _) => {
2059                 self.expr_is_lval(e)
2060             }
2061
2062             hir::ExprUnary(hir::UnDeref, _) |
2063             hir::ExprField(..) |
2064             hir::ExprTupField(..) |
2065             hir::ExprIndex(..) => {
2066                 true
2067             }
2068
2069             // Partially qualified paths in expressions can only legally
2070             // refer to associated items which are always rvalues.
2071             hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) |
2072
2073             hir::ExprCall(..) |
2074             hir::ExprMethodCall(..) |
2075             hir::ExprStruct(..) |
2076             hir::ExprTup(..) |
2077             hir::ExprIf(..) |
2078             hir::ExprMatch(..) |
2079             hir::ExprClosure(..) |
2080             hir::ExprBlock(..) |
2081             hir::ExprRepeat(..) |
2082             hir::ExprArray(..) |
2083             hir::ExprBreak(..) |
2084             hir::ExprAgain(..) |
2085             hir::ExprRet(..) |
2086             hir::ExprWhile(..) |
2087             hir::ExprLoop(..) |
2088             hir::ExprAssign(..) |
2089             hir::ExprInlineAsm(..) |
2090             hir::ExprAssignOp(..) |
2091             hir::ExprLit(_) |
2092             hir::ExprUnary(..) |
2093             hir::ExprBox(..) |
2094             hir::ExprAddrOf(..) |
2095             hir::ExprBinary(..) |
2096             hir::ExprCast(..) => {
2097                 false
2098             }
2099         }
2100     }
2101
2102     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2103         self.associated_items(id)
2104             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2105             .collect()
2106     }
2107
2108     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2109         self.associated_items(did).any(|item| {
2110             item.relevant_for_never()
2111         })
2112     }
2113
2114     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2115         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2116             match self.hir.get(node_id) {
2117                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2118                 _ => false,
2119             }
2120         } else {
2121             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2122                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2123                 _ => false,
2124             }
2125         };
2126
2127         if is_associated_item {
2128             Some(self.associated_item(def_id))
2129         } else {
2130             None
2131         }
2132     }
2133
2134     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2135                                            parent_def_id: DefId,
2136                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2137                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2138                                            -> AssociatedItem {
2139         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2140         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2141             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2142             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2143                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2144             }
2145             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2146         };
2147
2148         AssociatedItem {
2149             name: trait_item_ref.name,
2150             kind: kind,
2151             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2152             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2153             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2154             def_id: def_id,
2155             container: TraitContainer(parent_def_id),
2156             method_has_self_argument: has_self
2157         }
2158     }
2159
2160     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2161                                           parent_def_id: DefId,
2162                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2163                                           -> AssociatedItem {
2164         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2165         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2166             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2167             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2168                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2169             }
2170             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2171         };
2172
2173         ty::AssociatedItem {
2174             name: impl_item_ref.name,
2175             kind: kind,
2176             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2177             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2178             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2179             def_id: def_id,
2180             container: ImplContainer(parent_def_id),
2181             method_has_self_argument: has_self
2182         }
2183     }
2184
2185     #[inline] // FIXME(#35870) Avoid closures being unexported due to impl Trait.
2186     pub fn associated_items(self, def_id: DefId)
2187                             -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2188         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2189         (0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i]))
2190     }
2191
2192     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2193     /// a trait which contains no items
2194     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2195         if !self.sess.features.borrow().overlapping_marker_traits {
2196             return false;
2197         }
2198         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2199             .map_or(false, |trait_ref| {
2200                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2201             });
2202         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2203             .map_or(false, |trait_ref| {
2204                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2205             });
2206         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2207             && trait1_is_empty
2208             && trait2_is_empty
2209     }
2210
2211     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2212     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2213     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2214         match def {
2215             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2216                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2217                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2218             }
2219             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2220                 self.adt_def(did).struct_variant()
2221             }
2222             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2223                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2224                 self.adt_def(did).struct_variant()
2225             }
2226             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2227         }
2228     }
2229
2230     pub fn def_key(self, id: DefId) -> hir_map::DefKey {
2231         if id.is_local() {
2232             self.hir.def_key(id)
2233         } else {
2234             self.sess.cstore.def_key(id)
2235         }
2236     }
2237
2238     /// Convert a `DefId` into its fully expanded `DefPath` (every
2239     /// `DefId` is really just an interned def-path).
2240     ///
2241     /// Note that if `id` is not local to this crate, the result will
2242     ///  be a non-local `DefPath`.
2243     pub fn def_path(self, id: DefId) -> hir_map::DefPath {
2244         if id.is_local() {
2245             self.hir.def_path(id)
2246         } else {
2247             self.sess.cstore.def_path(id)
2248         }
2249     }
2250
2251     #[inline]
2252     pub fn def_path_hash(self, def_id: DefId) -> u64 {
2253         if def_id.is_local() {
2254             self.hir.definitions().def_path_hash(def_id.index)
2255         } else {
2256             self.sess.cstore.def_path_hash(def_id)
2257         }
2258     }
2259
2260     pub fn vis_is_accessible_from(self, vis: Visibility, block: NodeId) -> bool {
2261         vis.is_accessible_from(self.hir.local_def_id(self.hir.get_module_parent(block)), self)
2262     }
2263
2264     pub fn item_name(self, id: DefId) -> ast::Name {
2265         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(id) {
2266             self.hir.name(id)
2267         } else if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2268             self.sess.cstore.original_crate_name(id.krate)
2269         } else {
2270             let def_key = self.sess.cstore.def_key(id);
2271             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2272             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2273                 self.item_name(DefId {
2274                     krate: id.krate,
2275                     index: def_key.parent.unwrap()
2276                 })
2277             } else {
2278                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2279                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2280                 })
2281             }
2282         }
2283     }
2284
2285     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2286     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2287                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2288     {
2289         match instance {
2290             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2291                 self.optimized_mir(did)
2292             }
2293             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2294             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2295             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2296             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2297             ty::InstanceDef::DropGlue(..) => {
2298                 self.mir_shims(instance)
2299             }
2300         }
2301     }
2302
2303     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2304     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2305     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2306         if self.is_mir_available(did) {
2307             Some(self.optimized_mir(did))
2308         } else {
2309             None
2310         }
2311     }
2312
2313     /// Get the attributes of a definition.
2314     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2315         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2316             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2317         } else {
2318             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2319         }
2320     }
2321
2322     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2323     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2324         self.get_attrs(did).iter().any(|item| item.check_name(attr))
2325     }
2326
2327     pub fn trait_has_default_impl(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2328         let def = self.trait_def(trait_def_id);
2329         def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_DEFAULT_IMPL)
2330     }
2331
2332     /// Populates the type context with all the implementations for the given
2333     /// trait if necessary.
2334     pub fn populate_implementations_for_trait_if_necessary(self, trait_id: DefId) {
2335         if trait_id.is_local() {
2336             return
2337         }
2338
2339         // The type is not local, hence we are reading this out of
2340         // metadata and don't need to track edges.
2341         let _ignore = self.dep_graph.in_ignore();
2342
2343         let def = self.trait_def(trait_id);
2344         if def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS) {
2345             return;
2346         }
2347
2348         debug!("populate_implementations_for_trait_if_necessary: searching for {:?}", def);
2349
2350         for impl_def_id in self.sess.cstore.implementations_of_trait(Some(trait_id)) {
2351             let trait_ref = self.impl_trait_ref(impl_def_id).unwrap();
2352
2353             // Record the trait->implementation mapping.
2354             let parent = self.impl_parent(impl_def_id).unwrap_or(trait_id);
2355             def.record_remote_impl(self, impl_def_id, trait_ref, parent);
2356         }
2357
2358         def.flags.set(def.flags.get() | TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS);
2359     }
2360
2361     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2362     /// If it implements no trait, return `None`.
2363     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2364         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2365     }
2366
2367     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2368     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2369     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2370         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2371             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2372                 Some(self.associated_item(def_id))
2373             } else {
2374                 None
2375             }
2376         } else {
2377             self.opt_associated_item(def_id)
2378         };
2379
2380         match item {
2381             Some(trait_item) => {
2382                 match trait_item.container {
2383                     TraitContainer(_) => None,
2384                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2385                 }
2386             }
2387             None => None
2388         }
2389     }
2390
2391     /// Construct a parameter environment suitable for static contexts or other contexts where there
2392     /// are no free type/lifetime parameters in scope.
2393     pub fn empty_parameter_environment(self) -> ParameterEnvironment<'tcx> {
2394         ty::ParameterEnvironment {
2395             free_substs: self.intern_substs(&[]),
2396             caller_bounds: Slice::empty(),
2397             implicit_region_bound: None,
2398             free_id_outlive: None,
2399             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2400             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2401             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2402         }
2403     }
2404
2405     /// Constructs and returns a substitution that can be applied to move from
2406     /// the "outer" view of a type or method to the "inner" view.
2407     /// In general, this means converting from bound parameters to
2408     /// free parameters. Since we currently represent bound/free type
2409     /// parameters in the same way, this only has an effect on regions.
2410     pub fn construct_free_substs(self,
2411                                  def_id: DefId,
2412                                  free_id_outlive: Option<CodeExtent<'gcx>>)
2413                                  -> &'gcx Substs<'gcx> {
2414
2415         let substs = Substs::for_item(self.global_tcx(), def_id, |def, _| {
2416             // map bound 'a => free 'a
2417             self.global_tcx().mk_region(ReFree(FreeRegion {
2418                 scope: free_id_outlive,
2419                 bound_region: def.to_bound_region()
2420             }))
2421         }, |def, _| {
2422             // map T => T
2423             self.global_tcx().mk_param_from_def(def)
2424         });
2425
2426         debug!("parameter_environment: {:?}", substs);
2427         substs
2428     }
2429
2430     /// See `ParameterEnvironment` struct def'n for details.
2431     pub fn parameter_environment(self, def_id: DefId) -> ParameterEnvironment<'gcx> {
2432         //
2433         // Construct the free substs.
2434         //
2435
2436         let free_id_outlive = self.hir.as_local_node_id(def_id).map(|id| {
2437             if self.hir.maybe_body_owned_by(id).is_some() {
2438                 self.call_site_extent(id)
2439             } else {
2440                 self.item_extent(id)
2441             }
2442         });
2443         let free_substs = self.construct_free_substs(def_id, free_id_outlive);
2444
2445         //
2446         // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2447         //
2448
2449         let tcx = self.global_tcx();
2450         let generic_predicates = tcx.predicates_of(def_id);
2451         let bounds = generic_predicates.instantiate(tcx, free_substs);
2452         let bounds = tcx.liberate_late_bound_regions(free_id_outlive, &ty::Binder(bounds));
2453         let predicates = bounds.predicates;
2454
2455         // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2456         // case they contain any associated type projections. This process
2457         // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2458         // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2459         // report these errors right here; this doesn't actually feel
2460         // right to me, because constructing the environment feels like a
2461         // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2462         // a better place. In practice, we construct environments for
2463         // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2464         // are any errors at that point, so after type checking you can be
2465         // sure that this will succeed without errors anyway.
2466         //
2467
2468         let unnormalized_env = ty::ParameterEnvironment {
2469             free_substs: free_substs,
2470             implicit_region_bound: free_id_outlive.map(|f| tcx.mk_region(ty::ReScope(f))),
2471             caller_bounds: tcx.intern_predicates(&predicates),
2472             free_id_outlive: free_id_outlive,
2473             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2474             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2475             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2476         };
2477
2478         let body_id = free_id_outlive.map(|f| f.node_id())
2479                                      .unwrap_or(DUMMY_NODE_ID);
2480         let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
2481         traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
2482     }
2483
2484     pub fn node_scope_region(self, id: NodeId) -> Region<'tcx> {
2485         self.mk_region(ty::ReScope(self.node_extent(id)))
2486     }
2487
2488     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2489     /// with the name of the crate containing the impl.
2490     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2491         if impl_did.is_local() {
2492             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2493             Ok(self.hir.span(node_id))
2494         } else {
2495             Err(self.sess.cstore.crate_name(impl_did.krate))
2496         }
2497     }
2498 }
2499
2500 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2501     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2502         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2503     {
2504         match self.freevars.borrow().get(&fid) {
2505             None => f(&[]),
2506             Some(d) => f(&d[..])
2507         }
2508     }
2509 }
2510
2511 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2512     -> AssociatedItem
2513 {
2514     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2515     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2516     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2517     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2518     match parent_item.node {
2519         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2520             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2521                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2522                                                                         impl_item_ref);
2523                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2524                 return assoc_item;
2525             }
2526         }
2527
2528         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2529             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2530                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2531                                                                          &parent_item.vis,
2532                                                                          trait_item_ref);
2533                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2534                 return assoc_item;
2535             }
2536         }
2537
2538         _ => { }
2539     }
2540
2541     span_bug!(parent_item.span,
2542               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2543               parent_item.node)
2544 }
2545
2546 /// Calculates the Sized-constraint.
2547 ///
2548 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2549 ///     - an obviously-unsized type
2550 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2551 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2552 ///       such.
2553 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2554 ///       check should catch this case.
2555 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2556                                   def_id: DefId)
2557                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2558     let def = tcx.adt_def(def_id);
2559
2560     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2561         v.fields.last()
2562     }).flat_map(|f| {
2563         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2564     }).collect::<Vec<_>>());
2565
2566     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2567
2568     result
2569 }
2570
2571 /// Calculates the dtorck constraint for a type.
2572 fn adt_dtorck_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2573                                    def_id: DefId)
2574                                    -> DtorckConstraint<'tcx> {
2575     let def = tcx.adt_def(def_id);
2576     let span = tcx.def_span(def_id);
2577     debug!("dtorck_constraint: {:?}", def);
2578
2579     if def.is_phantom_data() {
2580         let result = DtorckConstraint {
2581             outlives: vec![],
2582             dtorck_types: vec![
2583                 tcx.mk_param_from_def(&tcx.generics_of(def_id).types[0])
2584            ]
2585         };
2586         debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2587         return result;
2588     }
2589
2590     let mut result = def.all_fields()
2591         .map(|field| tcx.type_of(field.did))
2592         .map(|fty| tcx.dtorck_constraint_for_ty(span, fty, 0, fty))
2593         .collect::<Result<DtorckConstraint, ErrorReported>>()
2594         .unwrap_or(DtorckConstraint::empty());
2595     result.outlives.extend(tcx.destructor_constraints(def));
2596     result.dedup();
2597
2598     debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2599
2600     result
2601 }
2602
2603 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2604                                      def_id: DefId)
2605                                      -> Rc<Vec<DefId>> {
2606     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2607     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2608     let vec: Vec<_> = match item.node {
2609         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2610             trait_item_refs.iter()
2611                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2612                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2613                            .collect()
2614         }
2615         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2616             impl_item_refs.iter()
2617                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2618                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2619                           .collect()
2620         }
2621         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2622     };
2623     Rc::new(vec)
2624 }
2625
2626 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2627     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2628 }
2629
2630 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2631 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2632 /// Otherwise, return `None`.
2633 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2634     tcx.opt_associated_item(def_id)
2635         .and_then(|associated_item| {
2636             match associated_item.container {
2637                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2638                 ImplContainer(_) => None
2639             }
2640         })
2641 }
2642
2643
2644 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2645     *providers = ty::maps::Providers {
2646         associated_item,
2647         associated_item_def_ids,
2648         adt_sized_constraint,
2649         adt_dtorck_constraint,
2650         def_span,
2651         trait_of_item,
2652         ..*providers
2653     };
2654 }
2655
2656 pub fn provide_extern(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2657     *providers = ty::maps::Providers {
2658         adt_sized_constraint,
2659         adt_dtorck_constraint,
2660         ..*providers
2661     };
2662 }
2663
2664
2665 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2666 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2667 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2668 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2669 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2670 #[derive(Clone, Debug)]
2671 pub struct CrateInherentImpls {
2672     pub inherent_impls: DefIdMap<Rc<Vec<DefId>>>,
2673 }
2674
2675 /// A set of constraints that need to be satisfied in order for
2676 /// a type to be valid for destruction.
2677 #[derive(Clone, Debug)]
2678 pub struct DtorckConstraint<'tcx> {
2679     /// Types that are required to be alive in order for this
2680     /// type to be valid for destruction.
2681     pub outlives: Vec<ty::subst::Kind<'tcx>>,
2682     /// Types that could not be resolved: projections and params.
2683     pub dtorck_types: Vec<Ty<'tcx>>,
2684 }
2685
2686 impl<'tcx> FromIterator<DtorckConstraint<'tcx>> for DtorckConstraint<'tcx>
2687 {
2688     fn from_iter<I: IntoIterator<Item=DtorckConstraint<'tcx>>>(iter: I) -> Self {
2689         let mut result = Self::empty();
2690
2691         for constraint in iter {
2692             result.outlives.extend(constraint.outlives);
2693             result.dtorck_types.extend(constraint.dtorck_types);
2694         }
2695
2696         result
2697     }
2698 }
2699
2700
2701 impl<'tcx> DtorckConstraint<'tcx> {
2702     fn empty() -> DtorckConstraint<'tcx> {
2703         DtorckConstraint {
2704             outlives: vec![],
2705             dtorck_types: vec![]
2706         }
2707     }
2708
2709     fn dedup<'a>(&mut self) {
2710         let mut outlives = FxHashSet();
2711         let mut dtorck_types = FxHashSet();
2712
2713         self.outlives.retain(|&val| outlives.replace(val).is_none());
2714         self.dtorck_types.retain(|&val| dtorck_types.replace(val).is_none());
2715     }
2716 }
2717
2718 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
2719 pub struct SymbolName {
2720     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2721     // this be a `&'tcx str`.
2722     pub name: InternedString
2723 }
2724
2725 impl Deref for SymbolName {
2726     type Target = str;
2727
2728     fn deref(&self) -> &str { &self.name }
2729 }
2730
2731 impl fmt::Display for SymbolName {
2732     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2733         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2734     }
2735 }