]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Distinguish between placeholder kinds
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::{GlobalId, ErrorHandled};
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::layout::VariantIdx;
36 use ty::subst::{Subst, Substs};
37 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
38 use ty::walk::TypeWalker;
39 use util::captures::Captures;
40 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
41 use arena::SyncDroplessArena;
42 use session::DataTypeKind;
43
44 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
45 use std::cell::RefCell;
46 use std::cmp::{self, Ordering};
47 use std::fmt;
48 use std::hash::{Hash, Hasher};
49 use std::ops::Deref;
50 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
51 use std::slice;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::indexed_vec::{Idx, IndexVec};
61 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
62                                            HashStable};
63
64 use hir;
65
66 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
67 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
68 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
69 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
70 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
72 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
73 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
74 pub use self::sty::RegionKind;
75 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
76 pub use self::sty::BoundRegion::*;
77 pub use self::sty::InferTy::*;
78 pub use self::sty::RegionKind::*;
79 pub use self::sty::TyKind::*;
80
81 pub use self::binding::BindingMode;
82 pub use self::binding::BindingMode::*;
83
84 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
85 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
86
87 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
88
89 pub use self::trait_def::TraitDef;
90
91 pub use self::query::queries;
92
93 pub mod adjustment;
94 pub mod binding;
95 pub mod cast;
96 #[macro_use]
97 pub mod codec;
98 mod constness;
99 pub mod error;
100 mod erase_regions;
101 pub mod fast_reject;
102 pub mod fold;
103 pub mod inhabitedness;
104 pub mod item_path;
105 pub mod layout;
106 pub mod _match;
107 pub mod outlives;
108 pub mod query;
109 pub mod relate;
110 pub mod steal;
111 pub mod subst;
112 pub mod trait_def;
113 pub mod walk;
114 pub mod wf;
115 pub mod util;
116
117 mod context;
118 mod flags;
119 mod instance;
120 mod structural_impls;
121 mod sty;
122
123 // Data types
124
125 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
126 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
127 ///
128 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
129 /// *on-demand* infrastructure.
130 #[derive(Clone)]
131 pub struct CrateAnalysis {
132     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
133     pub name: String,
134     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
135 }
136
137 #[derive(Clone)]
138 pub struct Resolutions {
139     pub freevars: FreevarMap,
140     pub trait_map: TraitMap,
141     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
142     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
143     pub export_map: ExportMap,
144     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
145     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
146     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
147 }
148
149 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
150 pub enum AssociatedItemContainer {
151     TraitContainer(DefId),
152     ImplContainer(DefId),
153 }
154
155 impl AssociatedItemContainer {
156     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
157     /// in a trait, and returns the trait def-id.
158     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
159         match *self {
160             TraitContainer(id) => id,
161             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
162         }
163     }
164
165     pub fn id(&self) -> DefId {
166         match *self {
167             TraitContainer(id) => id,
168             ImplContainer(id) => id,
169         }
170     }
171 }
172
173 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
174 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
175 /// bounds/where clauses).
176 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
177 pub struct ImplHeader<'tcx> {
178     pub impl_def_id: DefId,
179     pub self_ty: Ty<'tcx>,
180     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
181     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub ident: Ident,
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, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Existential,
203     Type
204 }
205
206 impl AssociatedItem {
207     pub fn def(&self) -> Def {
208         match self.kind {
209             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
210             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
211             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
212             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
213         }
214     }
215
216     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
217     /// for !
218     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
219         match self.kind {
220             AssociatedKind::Existential |
221             AssociatedKind::Const |
222             AssociatedKind::Type => true,
223             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
224             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
225         }
226     }
227
228     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
229         match self.kind {
230             ty::AssociatedKind::Method => {
231                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
232                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
233                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
234                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
235                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
236             }
237             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
238             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
239             ty::AssociatedKind::Const => {
240                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
241             }
242         }
243     }
244 }
245
246 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
247 pub enum Visibility {
248     /// Visible everywhere (including in other crates).
249     Public,
250     /// Visible only in the given crate-local module.
251     Restricted(DefId),
252     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
253     Invisible,
254 }
255
256 pub trait DefIdTree: Copy {
257     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
258
259     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
260         if descendant.krate != ancestor.krate {
261             return false;
262         }
263
264         while descendant != ancestor {
265             match self.parent(descendant) {
266                 Some(parent) => descendant = parent,
267                 None => return false,
268             }
269         }
270         true
271     }
272 }
273
274 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
275     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
276         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
277     }
278 }
279
280 impl Visibility {
281     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
282         match visibility.node {
283             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
284             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
285             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
286                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
287                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
288                 Def::Err => Visibility::Public,
289                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
290             },
291             hir::VisibilityKind::Inherited => {
292                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
293             }
294         }
295     }
296
297     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
298     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
299         let restriction = match self {
300             // Public items are visible everywhere.
301             Visibility::Public => return true,
302             // Private items from other crates are visible nowhere.
303             Visibility::Invisible => return false,
304             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
305             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
306             Visibility::Restricted(module) => module,
307         };
308
309         tree.is_descendant_of(module, restriction)
310     }
311
312     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
313     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
314         let vis_restriction = match vis {
315             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
316             Visibility::Invisible => return true,
317             Visibility::Restricted(module) => module,
318         };
319
320         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
321     }
322
323     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
324     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
325         match self {
326             Visibility::Public => true,
327             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
328             Visibility::Invisible => false,
329         }
330     }
331 }
332
333 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash)]
334 pub enum Variance {
335     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
336     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
337     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
338     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
339 }
340
341 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
342 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
343 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
344 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
345 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
346 /// item.
347 pub struct CrateVariancesMap {
348     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
349     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
350     /// entry.
351     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
352
353     /// An empty vector, useful for cloning.
354     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
355 }
356
357 impl Variance {
358     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
359     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
360     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
361     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
362     /// variance with which the argument appears.
363     ///
364     /// Example 1:
365     ///
366     ///     *mut Vec<i32>
367     ///
368     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
369     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
370     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
371     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
372     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
373     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
374     /// (again) in `Invariant`.
375     ///
376     /// Example 2:
377     ///
378     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
379     ///
380     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
381     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
382     /// within which both pointer types appear is
383     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
384     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
385     /// which the first `Vec<i32>` appears is
386     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
387     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
388     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
389     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
390     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
391     ///
392     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
393     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
394     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
395         match (self, v) {
396             // Figure 1, column 1.
397             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
398             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
399             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
400             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
401
402             // Figure 1, column 2.
403             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
406             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
407
408             // Figure 1, column 3.
409             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
410
411             // Figure 1, column 4.
412             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
413         }
414     }
415 }
416
417 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
418 // the types of AST nodes.
419 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
420 pub struct CReaderCacheKey {
421     pub cnum: CrateNum,
422     pub pos: usize,
423 }
424
425 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
426 // through the type during type construction, so that we can quickly
427 // check whether the type has various kinds of types in it without
428 // recursing over the type itself.
429 bitflags! {
430     pub struct TypeFlags: u32 {
431         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
432         const HAS_SELF           = 1 << 1;
433         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
434         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
435         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
436
437         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
438         /// determine whether substitition is required, since those
439         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
440         /// hence may be substituted.
441         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
442
443         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
444         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
445         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
446
447         /// Is an error type reachable?
448         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
449         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
450
451         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
452         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
453
454         // `true` if there are "names" of types and regions and so forth
455         // that are local to a particular fn
456         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
457
458         // Present if the type belongs in a local type context.
459         // Only set for Infer other than Fresh.
460         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
461
462         // Is there a projection that does not involve a bound region?
463         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
464         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
465
466         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
467         /// if a global bound is safe to evaluate.
468         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
469
470         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
471                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
472                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
473
474         // Flags representing the nominal content of a type,
475         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
476         // flag, it should be added here too.
477         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
488                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
490     }
491 }
492
493 pub struct TyS<'tcx> {
494     pub sty: TyKind<'tcx>,
495     pub flags: TypeFlags,
496
497     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
498     /// binder such that
499     ///
500     /// (a) the binder itself captures nothing but
501     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
502     ///     by some sub-binder.
503     ///
504     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
505     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
506     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
507     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
508     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
509     /// inner binder.
510     ///
511     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
512     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
513     /// (exclusive)).
514     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
515 }
516
517 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
518 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
519 static_assert!(MEM_SIZE_OF_TY_S: ::std::mem::size_of::<TyS<'_>>() == 32);
520
521 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
522     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
523         self.sty.cmp(&other.sty)
524     }
525 }
526
527 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
528     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
529         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
530     }
531 }
532
533 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
534     #[inline]
535     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
536         ptr::eq(self, other)
537     }
538 }
539 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
540
541 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
542     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
543         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
544     }
545 }
546
547 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
548     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
549         match self.sty {
550             TyKind::Bool |
551             TyKind::Char |
552             TyKind::Int(_) |
553             TyKind::Uint(_) |
554             TyKind::Float(_) |
555             TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
556             TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
557             TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
558             TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
559             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
560             _ => false,
561         }
562     }
563
564     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
565         match self.sty {
566             TyKind::Opaque(..) |
567             TyKind::FnDef(..) |
568             TyKind::FnPtr(..) |
569             TyKind::Dynamic(..) |
570             TyKind::Closure(..) |
571             TyKind::Infer(..) |
572             TyKind::Projection(..) => false,
573             _ => true,
574         }
575     }
576 }
577
578 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
579     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
580                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
581                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
582         let ty::TyS {
583             ref sty,
584
585             // The other fields just provide fast access to information that is
586             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
587             flags: _,
588
589             outer_exclusive_binder: _,
590         } = *self;
591
592         sty.hash_stable(hcx, hasher);
593     }
594 }
595
596 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
597
598 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
599 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
600
601 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
602
603 extern {
604     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
605     type OpaqueListContents;
606 }
607
608 /// A wrapper for slices with the additional invariant
609 /// that the slice is interned and no other slice with
610 /// the same contents can exist in the same context.
611 /// This means we can use pointer for both
612 /// equality comparisons and hashing.
613 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
614 #[repr(C)]
615 pub struct List<T> {
616     len: usize,
617     data: [T; 0],
618     opaque: OpaqueListContents,
619 }
620
621 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
622
623 impl<T: Copy> List<T> {
624     #[inline]
625     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
626         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
627         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
628         assert!(slice.len() != 0);
629
630         // Align up the size of the len (usize) field
631         let align = mem::align_of::<T>();
632         let align_mask = align - 1;
633         let offset = mem::size_of::<usize>();
634         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
635
636         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
637
638         let mem = arena.alloc_raw(
639             size,
640             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
641         unsafe {
642             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
643             // Write the length
644             result.len = slice.len();
645
646             // Write the elements
647             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
648             arena_slice.copy_from_slice(slice);
649
650             result
651         }
652     }
653 }
654
655 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
656     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
657         (**self).fmt(f)
658     }
659 }
660
661 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
662     #[inline]
663     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
664         (**self).encode(s)
665     }
666 }
667
668 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
669     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
670         if self == other { Ordering::Equal } else {
671             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
672         }
673     }
674 }
675
676 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
677     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
678         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
679             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
680         }
681     }
682 }
683
684 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
685     #[inline]
686     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
687         ptr::eq(self, other)
688     }
689 }
690 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
691
692 impl<T> Hash for List<T> {
693     #[inline]
694     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
695         (self as *const List<T>).hash(s)
696     }
697 }
698
699 impl<T> Deref for List<T> {
700     type Target = [T];
701     #[inline(always)]
702     fn deref(&self) -> &[T] {
703         unsafe {
704             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
705         }
706     }
707 }
708
709 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
710     type Item = &'a T;
711     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
712     #[inline(always)]
713     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
714         self[..].iter()
715     }
716 }
717
718 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
719
720 impl<T> List<T> {
721     #[inline(always)]
722     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
723         #[repr(align(64), C)]
724         struct EmptySlice([u8; 64]);
725         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
726         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
727         unsafe {
728             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
729         }
730     }
731 }
732
733 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
734 pub struct UpvarPath {
735     pub hir_id: hir::HirId,
736 }
737
738 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
739 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
740 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
741 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
742 pub struct UpvarId {
743     pub var_path: UpvarPath,
744     pub closure_expr_id: LocalDefId,
745 }
746
747 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
748 pub enum BorrowKind {
749     /// Data must be immutable and is aliasable.
750     ImmBorrow,
751
752     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
753     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
754     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
755     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
756     ///
757     ///    let x: &mut isize = ...;
758     ///    let y = || *x += 5;
759     ///
760     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
761     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
762     ///
763     ///    struct Env { x: & &mut isize }
764     ///    let x: &mut isize = ...;
765     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
766     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
767     ///
768     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
769     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
770     /// an `&mut` borrow:
771     ///
772     ///    struct Env { x: & &mut isize }
773     ///    let x: &mut isize = ...;
774     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
775     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
776     ///
777     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
778     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
779     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
780     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
781     /// borrow is hidden.
782     ///
783     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
784     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
785     /// simplicity, we don't give users the way to express this
786     /// borrow, it's just used when translating closures.
787     UniqueImmBorrow,
788
789     /// Data is mutable and not aliasable.
790     MutBorrow
791 }
792
793 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
794 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
795 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
796 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
797     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
798     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
799     /// depending on inference.
800     ByValue,
801
802     /// Upvar is captured by reference.
803     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
804 }
805
806 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
807 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
808     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
809     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
810     /// syntax.
811     pub kind: BorrowKind,
812
813     /// Region of the resulting reference.
814     pub region: ty::Region<'tcx>,
815 }
816
817 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
818
819 #[derive(Copy, Clone)]
820 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
821     pub def: Def,
822     pub span: Span,
823     pub ty: Ty<'tcx>,
824 }
825
826 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
827 pub enum IntVarValue {
828     IntType(ast::IntTy),
829     UintType(ast::UintTy),
830 }
831
832 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
833 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
834
835 impl ty::EarlyBoundRegion {
836     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
837         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
838     }
839
840     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
841     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
842     pub fn has_name(&self) -> bool {
843         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
844     }
845 }
846
847 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
848 pub enum GenericParamDefKind {
849     Lifetime,
850     Type {
851         has_default: bool,
852         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
853         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
854     }
855 }
856
857 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
858 pub struct GenericParamDef {
859     pub name: InternedString,
860     pub def_id: DefId,
861     pub index: u32,
862
863     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
864     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
865     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
866     pub pure_wrt_drop: bool,
867
868     pub kind: GenericParamDefKind,
869 }
870
871 impl GenericParamDef {
872     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
873         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
874             ty::EarlyBoundRegion {
875                 def_id: self.def_id,
876                 index: self.index,
877                 name: self.name,
878             }
879         } else {
880             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
881         }
882     }
883
884     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
885         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
886             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
887         } else {
888             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
889         }
890     }
891 }
892
893 #[derive(Default)]
894 pub struct GenericParamCount {
895     pub lifetimes: usize,
896     pub types: usize,
897 }
898
899 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
900 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
901 ///
902 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
903 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
904 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
905 pub struct Generics {
906     pub parent: Option<DefId>,
907     pub parent_count: usize,
908     pub params: Vec<GenericParamDef>,
909
910     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
911     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
912
913     pub has_self: bool,
914     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
915 }
916
917 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
918     pub fn count(&self) -> usize {
919         self.parent_count + self.params.len()
920     }
921
922     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
923         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
924         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
925         // presence of this method will be a constant reminder.
926         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
927
928         for param in &self.params {
929             match param.kind {
930                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
931                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
932             };
933         }
934
935         own_counts
936     }
937
938     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
939         for param in &self.params {
940             match param.kind {
941                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
942                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
943             }
944         }
945         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
946             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
947             parent.requires_monomorphization(tcx)
948         } else {
949             false
950         }
951     }
952
953     pub fn region_param(&'tcx self,
954                         param: &EarlyBoundRegion,
955                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
956                         -> &'tcx GenericParamDef
957     {
958         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
959             let param = &self.params[index as usize];
960             match param.kind {
961                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
962                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
963             }
964         } else {
965             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
966                .region_param(param, tcx)
967         }
968     }
969
970     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
971     pub fn type_param(&'tcx self,
972                       param: &ParamTy,
973                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
974                       -> &'tcx GenericParamDef {
975         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
976             let param = &self.params[index as usize];
977             match param.kind {
978                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
979                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
980             }
981         } else {
982             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
983                .type_param(param, tcx)
984         }
985     }
986 }
987
988 /// Bounds on generics.
989 #[derive(Clone, Default)]
990 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
991     pub parent: Option<DefId>,
992     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
993 }
994
995 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
996 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
997
998 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
999     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1000                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1001         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1002         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1003         instantiated
1004     }
1005
1006     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1007                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1008         InstantiatedPredicates {
1009             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1010         }
1011     }
1012
1013     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1014                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1015                         substs: &Substs<'tcx>) {
1016         if let Some(def_id) = self.parent {
1017             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1018         }
1019         instantiated.predicates.extend(
1020             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1021         );
1022     }
1023
1024     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1025                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1026         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1027         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1028         instantiated
1029     }
1030
1031     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1032                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1033         if let Some(def_id) = self.parent {
1034             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1035         }
1036         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1037     }
1038
1039     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1040                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1041                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1042     {
1043         assert_eq!(self.parent, None);
1044         InstantiatedPredicates {
1045             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1046                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1047             }).collect()
1048         }
1049     }
1050 }
1051
1052 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1053 pub enum Predicate<'tcx> {
1054     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1055     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1056     /// would be the type parameters.
1057     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1058
1059     /// where `'a: 'b`
1060     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1061
1062     /// where `T: 'a`
1063     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1064
1065     /// where `<T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1066     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1067     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1068
1069     /// no syntax: `T` well-formed
1070     WellFormed(Ty<'tcx>),
1071
1072     /// trait must be object-safe
1073     ObjectSafe(DefId),
1074
1075     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1076     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1077     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1078     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1079
1080     /// `T1 <: T2`
1081     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1082
1083     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1084     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1085 }
1086
1087 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1088 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1089 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1090 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1091 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1092 /// item.
1093 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1094     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1095     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1096     /// bounds, it will have no entry.
1097     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1098
1099     /// An empty vector, useful for cloning.
1100     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1101 }
1102
1103 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1104     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1105         self
1106     }
1107 }
1108
1109 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1110     /// Performs a substitution suitable for going from a
1111     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1112     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1113     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1114     /// lengthy comment below for details.
1115     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1116                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1117                             -> ty::Predicate<'tcx>
1118     {
1119         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1120         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1121         //
1122         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1123         //
1124         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1125         //     trait Bar<'b,'c> { }
1126         //
1127         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1128         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1129         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1130         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1131         // normal substitution.
1132         //
1133         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1134         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1135         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1136         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1137         // `'a`.
1138         //
1139         // Another example to be careful of is this:
1140         //
1141         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1142         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1143         //
1144         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1145         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1146         // reason is similar to the previous example: any impl of
1147         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1148         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1149         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1150         //
1151         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1152         // consider the more complicated scenario:
1153         //
1154         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1155         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1156         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1157         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1158         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1159         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1160         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1161         //   DB index of 1.
1162         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1163         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1164         //   just as we wanted.
1165         //
1166         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1167         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1168         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1169         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1170         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1171         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1172         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1173         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1174         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1175         // substitution code expects equal binding levels in the values
1176         // from the substitution and the value being substituted into, and
1177         // this trick achieves that).
1178
1179         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1180         match *self {
1181             Predicate::Trait(ref binder) =>
1182                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1183             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1184                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1185             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1186                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1187             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1188                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1189             Predicate::Projection(ref binder) =>
1190                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1191             Predicate::WellFormed(data) =>
1192                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1193             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1194                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1195             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1196                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1197             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1198                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1199         }
1200     }
1201 }
1202
1203 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1204 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1205     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1206 }
1207
1208 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1209
1210 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1211     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1212         self.trait_ref.def_id
1213     }
1214
1215     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1216         self.trait_ref.input_types()
1217     }
1218
1219     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1220         self.trait_ref.self_ty()
1221     }
1222 }
1223
1224 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1225     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1226         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1227         self.skip_binder().def_id()
1228     }
1229 }
1230
1231 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1232 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A: B`
1233 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1234 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1235                                                            ty::Region<'tcx>>;
1236 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1237                                                          ty::Region<'tcx>>;
1238 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1239 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1240
1241 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1242 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1243     pub a_is_expected: bool,
1244     pub a: Ty<'tcx>,
1245     pub b: Ty<'tcx>
1246 }
1247 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1248
1249 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1250 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1251 ///
1252 /// 1. `T: TraitRef<..., Item=Type>`
1253 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1254 ///
1255 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1256 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1257 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1258 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1259 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1260 /// instances to normalize the LHS.
1261 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1262 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1263     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1264     pub ty: Ty<'tcx>,
1265 }
1266
1267 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1268
1269 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1270     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1271     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1272         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1273     }
1274
1275     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1276         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1277         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1278         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1279         // return value, so we are preserving the number of binding
1280         // levels.
1281         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1282     }
1283
1284     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1285         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1286     }
1287
1288     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1289     ///
1290     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1291     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1292     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1293         // okay to skip binder since trait def-id does not care about regions
1294         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1295     }
1296 }
1297
1298 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1299     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1300 }
1301
1302 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1303     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1304         ty::Binder::dummy(self.clone())
1305     }
1306 }
1307
1308 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1309     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1310         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1311     }
1312 }
1313
1314 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1315     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1316 }
1317
1318 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1319     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1320         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1321             trait_ref: self.clone()
1322         }))
1323     }
1324 }
1325
1326 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1327     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1328         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1329     }
1330 }
1331
1332 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1333     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1334         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1335     }
1336 }
1337
1338 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1339     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1340         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1341     }
1342 }
1343
1344 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1345     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1346         Predicate::Projection(self.clone())
1347     }
1348 }
1349
1350 // A custom iterator used by Predicate::walk_tys.
1351 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1352     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1353           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1354           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1355 {
1356     None,
1357     One(Ty<'tcx>),
1358     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1359     Types(I),
1360     InputTypes(J),
1361     ProjectionTypes(K)
1362 }
1363
1364 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1365     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1366           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1367           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1368 {
1369     type Item = Ty<'tcx>;
1370
1371     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1372         match *self {
1373             WalkTysIter::None => None,
1374             WalkTysIter::One(item) => {
1375                 *self = WalkTysIter::None;
1376                 Some(item)
1377             },
1378             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1379                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1380                 Some(item1)
1381             },
1382             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => {
1383                 iter.next()
1384             },
1385             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => {
1386                 iter.next()
1387             },
1388             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => {
1389                 iter.next()
1390             }
1391         }
1392     }
1393 }
1394
1395 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1396     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1397     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1398     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1399     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1400         match *self {
1401             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1402                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1403             }
1404             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1405                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1406                 WalkTysIter::Two(a, b)
1407             }
1408             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1409                 WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0)
1410             }
1411             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1412                 WalkTysIter::None
1413             }
1414             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1415                 let inner = data.skip_binder();
1416                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1417                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)))
1418             }
1419             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1420                 WalkTysIter::One(data)
1421             }
1422             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1423                 WalkTysIter::None
1424             }
1425             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1426                 WalkTysIter::Types(closure_substs.substs.types())
1427             }
1428             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1429                 WalkTysIter::Types(substs.types())
1430             }
1431         }
1432     }
1433
1434     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1435         match *self {
1436             Predicate::Trait(ref t) => {
1437                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1438             }
1439             Predicate::Projection(..) |
1440             Predicate::Subtype(..) |
1441             Predicate::RegionOutlives(..) |
1442             Predicate::WellFormed(..) |
1443             Predicate::ObjectSafe(..) |
1444             Predicate::ClosureKind(..) |
1445             Predicate::TypeOutlives(..) |
1446             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1447                 None
1448             }
1449         }
1450     }
1451
1452     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1453         match *self {
1454             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1455                 Some(data)
1456             }
1457             Predicate::Trait(..) |
1458             Predicate::Projection(..) |
1459             Predicate::Subtype(..) |
1460             Predicate::RegionOutlives(..) |
1461             Predicate::WellFormed(..) |
1462             Predicate::ObjectSafe(..) |
1463             Predicate::ClosureKind(..) |
1464             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1465                 None
1466             }
1467         }
1468     }
1469 }
1470
1471 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1472 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1473 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1474 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1475 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1476 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1477 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1478 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1479 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1480 /// their values.
1481 ///
1482 /// Example:
1483 ///
1484 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1485 ///
1486 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1487 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1488 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1489 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1490 #[derive(Clone)]
1491 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1492     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1493 }
1494
1495 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1496     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1497         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1498     }
1499
1500     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1501         self.predicates.is_empty()
1502     }
1503 }
1504
1505 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1506 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1507 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1508 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1509 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1510 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1511 /// new names.
1512 ///
1513 /// To make this more concrete, consider this program:
1514 ///
1515 /// ```
1516 /// struct Foo { }
1517 /// fn bar<T>(x: T) {
1518 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1519 /// }
1520 /// ```
1521 ///
1522 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1523 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1524 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1525 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1526 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1527 /// name it inside the fn type but not outside.
1528 ///
1529 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1530 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1531 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1532 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1533 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1534 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1535 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1536 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1537 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1538 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1539 /// use for checking generic functions.
1540 newtype_index! {
1541     pub struct UniverseIndex {
1542         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1543     }
1544 }
1545
1546 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1547
1548 impl UniverseIndex {
1549     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1550
1551     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1552     /// is considered to extend all previous universes. This
1553     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1554     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1555     ///
1556     /// ```
1557     /// for<'a> fn(&'a u32)
1558     /// ```
1559     ///
1560     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1561     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1562     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1563     /// `U` because it was not in scope there.
1564     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1565         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1566     }
1567
1568     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1569     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1570     /// `other` (`self >= other`).
1571     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1572         self.private >= other.private
1573     }
1574
1575     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1576     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1577     /// those in `other` (`self < other`).
1578     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1579         self.private < other.private
1580     }
1581 }
1582
1583 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1584 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1585 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1586 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1587 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1588 /// another.
1589 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1590 pub struct Placeholder<T> {
1591     pub universe: UniverseIndex,
1592     pub name: T,
1593 }
1594
1595 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1596     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1597 {
1598     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(
1599         &self,
1600         hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1601         hasher: &mut StableHasher<W>
1602     ) {
1603         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1604         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1605     }
1606 }
1607
1608 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1609
1610 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1611
1612 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1613 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1614 /// particular point.
1615 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1616 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1617     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1618     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1619     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1620     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1621
1622     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1623     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1624     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1625     pub reveal: traits::Reveal,
1626 }
1627
1628 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1629     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1630     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1631     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1632     /// type-checking.
1633     pub fn empty() -> Self {
1634         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1635     }
1636
1637     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1638     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1639     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1640     /// environments like codegen or doing optimizations.
1641     ///
1642     /// N.B. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1643     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1644     pub fn reveal_all() -> Self {
1645         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1646     }
1647
1648     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1649     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1650                reveal: Reveal)
1651                -> Self {
1652         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1653     }
1654
1655     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1656     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1657     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1658     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1659     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1660     /// which is the default.
1661     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1662         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1663     }
1664
1665     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1666     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1667         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1668     }
1669
1670     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1671     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1672     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1673     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1674     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1675     /// invisible.
1676     ///
1677     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1678     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1679     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1680     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1681     /// although the surrounding function is never reachable.
1682     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1683         match self.reveal {
1684             Reveal::UserFacing => {
1685                 ParamEnvAnd {
1686                     param_env: self,
1687                     value,
1688                 }
1689             }
1690
1691             Reveal::All => {
1692                 if value.has_skol()
1693                     || value.needs_infer()
1694                     || value.has_param_types()
1695                     || value.has_self_ty()
1696                 {
1697                     ParamEnvAnd {
1698                         param_env: self,
1699                         value,
1700                     }
1701                 } else {
1702                     ParamEnvAnd {
1703                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1704                         value,
1705                     }
1706                 }
1707             }
1708         }
1709     }
1710 }
1711
1712 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1713 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1714     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1715     pub value: T,
1716 }
1717
1718 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1719     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1720         (self.param_env, self.value)
1721     }
1722 }
1723
1724 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1725     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1726 {
1727     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1728                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1729                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1730         let ParamEnvAnd {
1731             ref param_env,
1732             ref value
1733         } = *self;
1734
1735         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1736         value.hash_stable(hcx, hasher);
1737     }
1738 }
1739
1740 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1741 pub struct Destructor {
1742     /// The def-id of the destructor method
1743     pub did: DefId,
1744 }
1745
1746 bitflags! {
1747     pub struct AdtFlags: u32 {
1748         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1749         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1750         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1751         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1752         const IS_UNION            = 1 << 3;
1753         const IS_BOX              = 1 << 4;
1754         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1755         const IS_ARC              = 1 << 5;
1756         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1757         const IS_RC               = 1 << 6;
1758         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1759         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1760         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1761     }
1762 }
1763
1764 bitflags! {
1765     pub struct VariantFlags: u32 {
1766         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1767         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1768         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1769     }
1770 }
1771
1772 #[derive(Debug)]
1773 pub struct VariantDef {
1774     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1775     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1776     pub did: DefId,
1777     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1778     pub discr: VariantDiscr,
1779     pub fields: Vec<FieldDef>,
1780     pub ctor_kind: CtorKind,
1781     flags: VariantFlags,
1782 }
1783
1784 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1785     /// Create a new `VariantDef`.
1786     ///
1787     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1788     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1789     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1790     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1791     ///
1792     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1793     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1794     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1795     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1796     ///
1797     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1798     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1799     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1800                did: DefId,
1801                name: Name,
1802                discr: VariantDiscr,
1803                fields: Vec<FieldDef>,
1804                adt_kind: AdtKind,
1805                ctor_kind: CtorKind,
1806                attribute_def_id: DefId)
1807                -> Self
1808     {
1809         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1810                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1811         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1812         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1813             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1814             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1815         }
1816         VariantDef {
1817             did,
1818             name,
1819             discr,
1820             fields,
1821             ctor_kind,
1822             flags
1823         }
1824     }
1825
1826     #[inline]
1827     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1828         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1829     }
1830 }
1831
1832 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1833     did,
1834     name,
1835     discr,
1836     fields,
1837     ctor_kind,
1838     flags
1839 });
1840
1841 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1842 pub enum VariantDiscr {
1843     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1844     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1845     Explicit(DefId),
1846
1847     /// The previous variant's discriminant plus one.
1848     /// For efficiency reasons, the distance from the
1849     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1850     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1851     Relative(u32),
1852 }
1853
1854 #[derive(Debug)]
1855 pub struct FieldDef {
1856     pub did: DefId,
1857     pub ident: Ident,
1858     pub vis: Visibility,
1859 }
1860
1861 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1862 ///
1863 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1864 /// table.
1865 pub struct AdtDef {
1866     pub did: DefId,
1867     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
1868     flags: AdtFlags,
1869     pub repr: ReprOptions,
1870 }
1871
1872 impl PartialOrd for AdtDef {
1873     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1874         Some(self.cmp(&other))
1875     }
1876 }
1877
1878 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1879 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1880 impl Ord for AdtDef {
1881     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1882         self.did.cmp(&other.did)
1883     }
1884 }
1885
1886 impl PartialEq for AdtDef {
1887     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1888     #[inline]
1889     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1890 }
1891
1892 impl Eq for AdtDef {}
1893
1894 impl Hash for AdtDef {
1895     #[inline]
1896     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1897         (self as *const AdtDef).hash(s)
1898     }
1899 }
1900
1901 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1902     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1903         self.did.encode(s)
1904     }
1905 }
1906
1907 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1908
1909
1910 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1911     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1912                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1913                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1914         thread_local! {
1915             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1916         }
1917
1918         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1919             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1920             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1921                 let ty::AdtDef {
1922                     did,
1923                     ref variants,
1924                     ref flags,
1925                     ref repr,
1926                 } = *self;
1927
1928                 let mut hasher = StableHasher::new();
1929                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1930                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1931                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1932                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1933
1934                 hasher.finish()
1935            })
1936         });
1937
1938         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1939     }
1940 }
1941
1942 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1943 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1944
1945 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1946     fn into(self) -> DataTypeKind {
1947         match self {
1948             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1949             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1950             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1951         }
1952     }
1953 }
1954
1955 bitflags! {
1956     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1957     pub struct ReprFlags: u8 {
1958         const IS_C               = 1 << 0;
1959         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1960         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1961         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1962         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1963
1964         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1965         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1966                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1967                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1968     }
1969 }
1970
1971 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1972     bits
1973 });
1974
1975
1976
1977 /// Represents the repr options provided by the user,
1978 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1979 pub struct ReprOptions {
1980     pub int: Option<attr::IntType>,
1981     pub align: u32,
1982     pub pack: u32,
1983     pub flags: ReprFlags,
1984 }
1985
1986 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1987     align,
1988     pack,
1989     int,
1990     flags
1991 });
1992
1993 impl ReprOptions {
1994     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1995         let mut flags = ReprFlags::empty();
1996         let mut size = None;
1997         let mut max_align = 0;
1998         let mut min_pack = 0;
1999         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2000             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2001                 flags.insert(match r {
2002                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2003                     attr::ReprPacked(pack) => {
2004                         min_pack = if min_pack > 0 {
2005                             cmp::min(pack, min_pack)
2006                         } else {
2007                             pack
2008                         };
2009                         ReprFlags::empty()
2010                     },
2011                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2012                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2013                     attr::ReprInt(i) => {
2014                         size = Some(i);
2015                         ReprFlags::empty()
2016                     },
2017                     attr::ReprAlign(align) => {
2018                         max_align = cmp::max(align, max_align);
2019                         ReprFlags::empty()
2020                     },
2021                 });
2022             }
2023         }
2024
2025         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2026         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
2027             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2028         }
2029         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
2030     }
2031
2032     #[inline]
2033     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
2034     #[inline]
2035     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
2036     #[inline]
2037     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
2038     #[inline]
2039     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
2040     #[inline]
2041     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
2042
2043     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2044         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2045     }
2046
2047     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2048     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2049     /// single pointer.
2050     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2051         self.c() || self.int.is_some()
2052     }
2053
2054     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2055     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
2056     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2057         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
2058     }
2059
2060     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit union abi optimisations
2061     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2062         self.c()
2063     }
2064
2065 }
2066
2067 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2068     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2069            did: DefId,
2070            kind: AdtKind,
2071            variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2072            repr: ReprOptions) -> Self {
2073         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2074         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2075         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2076         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2077             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2078         }
2079         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2080             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2081         }
2082         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2083             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2084         }
2085         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2086             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2087         }
2088         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2089             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2090         }
2091         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2092             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2093             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2094         }
2095         match kind {
2096             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2097             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2098             AdtKind::Struct => {}
2099         }
2100         AdtDef {
2101             did,
2102             variants,
2103             flags,
2104             repr,
2105         }
2106     }
2107
2108     #[inline]
2109     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2110         !self.is_union() && !self.is_enum()
2111     }
2112
2113     #[inline]
2114     pub fn is_union(&self) -> bool {
2115         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2116     }
2117
2118     #[inline]
2119     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2120         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2121     }
2122
2123     #[inline]
2124     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2125         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2126     }
2127
2128     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2129     #[inline]
2130     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2131         if self.is_enum() {
2132             AdtKind::Enum
2133         } else if self.is_union() {
2134             AdtKind::Union
2135         } else {
2136             AdtKind::Struct
2137         }
2138     }
2139
2140     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2141         match self.adt_kind() {
2142             AdtKind::Struct => "struct",
2143             AdtKind::Union => "union",
2144             AdtKind::Enum => "enum",
2145         }
2146     }
2147
2148     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2149         match self.adt_kind() {
2150             AdtKind::Struct => "struct",
2151             AdtKind::Union => "union",
2152             AdtKind::Enum => "variant",
2153         }
2154     }
2155
2156     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2157     /// of coherence checking.
2158     #[inline]
2159     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2160         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2161     }
2162
2163     /// Returns `true` if this is PhantomData<T>.
2164     #[inline]
2165     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2166         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2167     }
2168
2169     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2170     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2171         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2172     }
2173
2174     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2175     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2176         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2177     }
2178
2179     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2180     #[inline]
2181     pub fn is_box(&self) -> bool {
2182         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2183     }
2184
2185     /// Returns whether this type has a destructor.
2186     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2187         self.destructor(tcx).is_some()
2188     }
2189
2190     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2191     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2192         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2193         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2194     }
2195
2196     #[inline]
2197     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Lrc<GenericPredicates<'gcx>> {
2198         tcx.predicates_of(self.did)
2199     }
2200
2201     /// Returns an iterator over all fields contained
2202     /// by this ADT.
2203     #[inline]
2204     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2205         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2206     }
2207
2208     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2209         !self.variants.is_empty() &&
2210             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2211     }
2212
2213     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2214         self.variants
2215             .iter()
2216             .find(|v| v.did == vid)
2217             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2218     }
2219
2220     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2221         self.variants
2222             .iter_enumerated()
2223             .find(|(_, v)| v.did == vid)
2224             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2225             .0
2226     }
2227
2228     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2229         match def {
2230             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2231             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2232             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2233             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2234             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2235         }
2236     }
2237
2238     #[inline]
2239     pub fn eval_explicit_discr(
2240         &self,
2241         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2242         expr_did: DefId,
2243     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2244         let param_env = ParamEnv::empty();
2245         let repr_type = self.repr.discr_type();
2246         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2247         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2248         let cid = GlobalId {
2249             instance,
2250             promoted: None
2251         };
2252         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2253             Ok(val) => {
2254                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2255                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2256                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2257                     Some(Discr {
2258                         val: b,
2259                         ty: val.ty,
2260                     })
2261                 } else {
2262                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2263                     ::mir::interpret::struct_error(
2264                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2265                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2266                     ).emit();
2267                     None
2268                 }
2269             }
2270             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2271                 if !expr_did.is_local() {
2272                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2273                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2274                          in its crate but failed locally");
2275                 }
2276                 None
2277             }
2278             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2279                 tcx.def_span(expr_did),
2280                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2281             ),
2282         }
2283     }
2284
2285     #[inline]
2286     pub fn discriminants(
2287         &'a self,
2288         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2289     ) -> impl Iterator<Item=(VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'gcx> + 'a {
2290         let repr_type = self.repr.discr_type();
2291         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2292         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2293         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2294             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2295             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2296                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2297                     discr = new_discr;
2298                 }
2299             }
2300             prev_discr = Some(discr);
2301
2302             (i, discr)
2303         })
2304     }
2305
2306     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2307     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2308     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2309     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2310     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2311     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2312                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2313                                     variant_index: VariantIdx)
2314                                     -> Discr<'tcx> {
2315         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2316         let explicit_value = val
2317             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2318             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2319         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2320     }
2321
2322     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2323     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2324     /// inferred discriminant directly
2325     pub fn discriminant_def_for_variant(
2326         &self,
2327         variant_index: VariantIdx,
2328     ) -> (Option<DefId>, u32) {
2329         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2330         let expr_did;
2331         loop {
2332             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2333                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2334                     expr_did = None;
2335                     break;
2336                 },
2337                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2338                     explicit_index -= distance;
2339                 }
2340                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2341                     expr_did = Some(did);
2342                     break;
2343                 }
2344             }
2345         }
2346         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2347     }
2348
2349     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2350         tcx.adt_destructor(self.did)
2351     }
2352
2353     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2354     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2355     ///
2356     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2357     /// actually more expressive than checking all members:
2358     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2359     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2360     ///
2361     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2362     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2363     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2364         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2365             Ok(tys) => tys,
2366             Err(mut bug) => {
2367                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2368                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2369                 //
2370                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2371                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2372                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2373                 // emit an error.
2374                 bug.delay_as_bug();
2375                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2376             }
2377         }
2378     }
2379
2380     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2381                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2382                                ty: Ty<'tcx>)
2383                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2384         let result = match ty.sty {
2385             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2386             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2387             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2388                 vec![]
2389             }
2390
2391             Str |
2392             Dynamic(..) |
2393             Slice(_) |
2394             Foreign(..) |
2395             Error |
2396             GeneratorWitness(..) => {
2397                 // these are never sized - return the target type
2398                 vec![ty]
2399             }
2400
2401             Tuple(ref tys) => {
2402                 match tys.last() {
2403                     None => vec![],
2404                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2405                 }
2406             }
2407
2408             Adt(adt, substs) => {
2409                 // recursive case
2410                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2411                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2412                        ty, adt_tys);
2413                 adt_tys.iter()
2414                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2415                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2416                        .collect()
2417             }
2418
2419             Projection(..) | Opaque(..) => {
2420                 // must calculate explicitly.
2421                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2422                 vec![ty]
2423             }
2424
2425             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2426
2427             Param(..) => {
2428                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2429                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2430                 // it on the impl.
2431
2432                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2433                     Some(x) => x,
2434                     _ => return vec![ty]
2435                 };
2436                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2437                     def_id: sized_trait,
2438                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2439                 }).to_predicate();
2440                 let predicates = &tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2441                 if predicates.iter().any(|(p, _)| *p == sized_predicate) {
2442                     vec![]
2443                 } else {
2444                     vec![ty]
2445                 }
2446             }
2447
2448             Bound(..) |
2449             Infer(..) => {
2450                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2451                      ty)
2452             }
2453         };
2454         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2455         result
2456     }
2457 }
2458
2459 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2460     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2461         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2462     }
2463 }
2464
2465 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2466 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2467 /// desugaring) argument that the closure expects.
2468 ///
2469 /// You can get the environment type of a closure using
2470 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2471 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2472 pub enum ClosureKind {
2473     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2474     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2475     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2476     Fn,
2477     FnMut,
2478     FnOnce,
2479 }
2480
2481 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2482     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2483     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2484
2485     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2486         match *self {
2487             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2488             ClosureKind::FnMut => {
2489                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2490             }
2491             ClosureKind::FnOnce => {
2492                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2493             }
2494         }
2495     }
2496
2497     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2498     /// must also implement `other`.
2499     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2500         match (self, other) {
2501             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2502             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2503             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2504             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2505             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2506             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2507             _ => false,
2508         }
2509     }
2510
2511     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2512     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2513     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2514         match self {
2515             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2516             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2517             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2518         }
2519     }
2520 }
2521
2522 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2523     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2524     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2525     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2526     /// structs or variants. For example:
2527     ///
2528     /// ```notrust
2529     /// isize => { isize }
2530     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2531     /// [isize] => { [isize], isize }
2532     /// ```
2533     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2534         TypeWalker::new(self)
2535     }
2536
2537     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2538     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2539     /// (but not `i32`, like `walk`).
2540     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2541         walk::walk_shallow(self)
2542     }
2543
2544     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2545     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2546     /// children of the current type are ignored.
2547     ///
2548     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2549     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2550         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2551     {
2552         let mut walker = self.walk();
2553         while let Some(ty) = walker.next() {
2554             if !f(ty) {
2555                 walker.skip_current_subtree();
2556             }
2557         }
2558     }
2559 }
2560
2561 impl BorrowKind {
2562     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2563         match m {
2564             hir::MutMutable => MutBorrow,
2565             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2566         }
2567     }
2568
2569     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2570     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2571     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2572     /// question.
2573     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2574         match self {
2575             MutBorrow => hir::MutMutable,
2576             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2577
2578             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2579             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2580             // and hence is a safe "over approximation".
2581             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2582         }
2583     }
2584
2585     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2586         match *self {
2587             MutBorrow => "mutable",
2588             ImmBorrow => "immutable",
2589             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2590         }
2591     }
2592 }
2593
2594 #[derive(Debug, Clone)]
2595 pub enum Attributes<'gcx> {
2596     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2597     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2598 }
2599
2600 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2601     type Target = [ast::Attribute];
2602
2603     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2604         match self {
2605             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2606             &Attributes::Borrowed(data) => data
2607         }
2608     }
2609 }
2610
2611 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2612     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2613         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2614     }
2615
2616     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2617     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2618     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2619     pub fn body_owners(
2620         self,
2621     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2622         self.hir.krate()
2623                 .body_ids
2624                 .iter()
2625                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2626     }
2627
2628     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2629         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2630             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2631         });
2632     }
2633
2634     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2635         match self.hir.find(id) {
2636             Some(Node::Expr(e)) => {
2637                 e.span
2638             }
2639             Some(f) => {
2640                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2641             }
2642             None => {
2643                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2644             }
2645         }
2646     }
2647
2648     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2649         self.associated_items(id)
2650             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2651             .collect()
2652     }
2653
2654     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2655         self.associated_items(did).any(|item| {
2656             item.relevant_for_never()
2657         })
2658     }
2659
2660     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2661         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2662             match self.hir.get(node_id) {
2663                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2664                 _ => false,
2665             }
2666         } else {
2667             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2668                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2669                 _ => false,
2670             }
2671         };
2672
2673         if is_associated_item {
2674             Some(self.associated_item(def_id))
2675         } else {
2676             None
2677         }
2678     }
2679
2680     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2681                                            parent_def_id: DefId,
2682                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2683                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2684                                            -> AssociatedItem {
2685         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2686         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2687             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2688             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2689                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2690             }
2691             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2692             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2693         };
2694
2695         AssociatedItem {
2696             ident: trait_item_ref.ident,
2697             kind,
2698             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2699             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2700             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2701             def_id,
2702             container: TraitContainer(parent_def_id),
2703             method_has_self_argument: has_self
2704         }
2705     }
2706
2707     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2708                                           parent_def_id: DefId,
2709                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2710                                           -> AssociatedItem {
2711         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2712         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2713             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2714             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2715                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2716             }
2717             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2718             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2719         };
2720
2721         AssociatedItem {
2722             ident: impl_item_ref.ident,
2723             kind,
2724             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2725             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2726             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2727             def_id,
2728             container: ImplContainer(parent_def_id),
2729             method_has_self_argument: has_self
2730         }
2731     }
2732
2733     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2734         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2735         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2736     }
2737
2738     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2739         variant.fields.iter().position(|field| {
2740             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2741         })
2742     }
2743
2744     pub fn associated_items(
2745         self,
2746         def_id: DefId,
2747     ) -> AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx, 'tcx> {
2748         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2749         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2750         // in place, so we use a hand-written iterator.
2751         //
2752         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2753         AssociatedItemsIterator {
2754             tcx: self,
2755             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2756             next_index: 0,
2757         }
2758     }
2759
2760     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2761     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2762     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2763         if self.features().overlapping_marker_traits {
2764             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2765                 .map_or(false, |trait_ref| {
2766                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2767                 });
2768             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2769                 .map_or(false, |trait_ref| {
2770                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2771                 });
2772             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2773                 && trait1_is_empty
2774                 && trait2_is_empty
2775         } else if self.features().marker_trait_attr {
2776             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2777                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2778                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2779             };
2780             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2781                 && is_marker_impl(def_id1)
2782                 && is_marker_impl(def_id2)
2783         } else {
2784             false
2785         }
2786     }
2787
2788     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2789     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2790     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2791         match def {
2792             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2793                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2794                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2795             }
2796             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2797                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2798             }
2799             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2800                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2801                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2802             }
2803             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2804         }
2805     }
2806
2807     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2808     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2809         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2810         match def_key.disambiguated_data.data {
2811             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2812             // is the *parent* of the variant
2813             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2814                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2815
2816             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2817             _ => variant_def.did,
2818         }
2819     }
2820
2821     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2822         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2823             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2824         } else {
2825             let def_key = self.def_key(id);
2826             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2827             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2828                 self.item_name(DefId {
2829                     krate: id.krate,
2830                     index: def_key.parent.unwrap()
2831                 })
2832             } else {
2833                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2834                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2835                 })
2836             }
2837         }
2838     }
2839
2840     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2841     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2842                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2843     {
2844         match instance {
2845             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2846                 self.optimized_mir(did)
2847             }
2848             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
2849             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2850             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2851             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2852             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2853             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2854             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2855                 self.mir_shims(instance)
2856             }
2857         }
2858     }
2859
2860     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2861     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2862     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2863         if self.is_mir_available(did) {
2864             Some(self.optimized_mir(did))
2865         } else {
2866             None
2867         }
2868     }
2869
2870     /// Get the attributes of a definition.
2871     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2872         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2873             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2874         } else {
2875             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2876         }
2877     }
2878
2879     /// Determine whether an item is annotated with an attribute.
2880     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2881         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2882     }
2883
2884     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2885     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2886         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2887     }
2888
2889     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2890         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2891     }
2892
2893     /// Given the def-id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2894     /// If it implements no trait, return `None`.
2895     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2896         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2897     }
2898
2899     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, return the
2900     /// def-id of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2901     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2902         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2903             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2904                 Some(self.associated_item(def_id))
2905             } else {
2906                 None
2907             }
2908         } else {
2909             self.opt_associated_item(def_id)
2910         };
2911
2912         item.and_then(|trait_item|
2913             match trait_item.container {
2914                 TraitContainer(_) => None,
2915                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2916             }
2917         )
2918     }
2919
2920     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2921     /// with the name of the crate containing the impl.
2922     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2923         if impl_did.is_local() {
2924             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2925             Ok(self.hir.span(node_id))
2926         } else {
2927             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2928         }
2929     }
2930
2931     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2932     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2933     // definition's parent/scope to perform comparison.
2934     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2935         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2936     }
2937
2938     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2939         ident = ident.modern();
2940         let target_expansion = match scope.krate {
2941             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2942             _ => Mark::root(),
2943         };
2944         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2945             Some(actual_expansion) =>
2946                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2947             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2948             None => self.hir.get_module_parent(block),
2949         };
2950         (ident, scope)
2951     }
2952 }
2953
2954 pub struct AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx: 'tcx, 'tcx: 'a> {
2955     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2956     def_ids: Lrc<Vec<DefId>>,
2957     next_index: usize,
2958 }
2959
2960 impl Iterator for AssociatedItemsIterator<'_, '_, '_> {
2961     type Item = AssociatedItem;
2962
2963     fn next(&mut self) -> Option<AssociatedItem> {
2964         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
2965         self.next_index += 1;
2966         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
2967     }
2968 }
2969
2970 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2971     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2972         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2973     {
2974         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2975         match self.freevars(def_id) {
2976             None => f(&[]),
2977             Some(d) => f(&d),
2978         }
2979     }
2980 }
2981
2982 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2983     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2984     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2985     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2986     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2987     match parent_item.node {
2988         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2989             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2990                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2991                                                                         impl_item_ref);
2992                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2993                 return assoc_item;
2994             }
2995         }
2996
2997         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2998             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2999                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
3000                                                                          &parent_item.vis,
3001                                                                          trait_item_ref);
3002                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3003                 return assoc_item;
3004             }
3005         }
3006
3007         _ => { }
3008     }
3009
3010     span_bug!(parent_item.span,
3011               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
3012               parent_item.node)
3013 }
3014
3015 /// Calculates the Sized-constraint.
3016 ///
3017 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
3018 ///     - an obviously-unsized type
3019 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
3020 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
3021 ///       such.
3022 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
3023 ///       check should catch this case.
3024 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3025                                   def_id: DefId)
3026                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
3027     let def = tcx.adt_def(def_id);
3028
3029     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
3030         v.fields.last()
3031     }).flat_map(|f| {
3032         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
3033     }));
3034
3035     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
3036
3037     result
3038 }
3039
3040 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3041                                      def_id: DefId)
3042                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
3043     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
3044     let item = tcx.hir.expect_item(id);
3045     let vec: Vec<_> = match item.node {
3046         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3047             trait_item_refs.iter()
3048                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
3049                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
3050                            .collect()
3051         }
3052         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3053             impl_item_refs.iter()
3054                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
3055                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
3056                           .collect()
3057         }
3058         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
3059         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
3060     };
3061     Lrc::new(vec)
3062 }
3063
3064 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
3065     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
3066 }
3067
3068 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
3069 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
3070 /// Otherwise, return `None`.
3071 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3072     tcx.opt_associated_item(def_id)
3073         .and_then(|associated_item| {
3074             match associated_item.container {
3075                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3076                 ImplContainer(_) => None
3077             }
3078         })
3079 }
3080
3081 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3082 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3083     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3084         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3085             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
3086                 return exist_ty.impl_trait_fn;
3087             }
3088         }
3089     }
3090     None
3091 }
3092
3093 /// Returns `true` if `def_id` is a trait alias.
3094 pub fn is_trait_alias(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> bool {
3095     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3096         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3097             if let hir::ItemKind::TraitAlias(..) = item.node {
3098                 return true;
3099             }
3100         }
3101     }
3102     false
3103 }
3104
3105 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3106 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3107                        def_id: DefId)
3108                        -> ParamEnv<'tcx>
3109 {
3110     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3111     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3112         return param_env(tcx, parent);
3113     }
3114     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3115
3116     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3117         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3118
3119     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3120     // case they contain any associated type projections. This process
3121     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3122     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3123     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3124     // right to me, because constructing the environment feels like a
3125     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3126     // a better place. In practice, we construct environments for
3127     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3128     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3129     // sure that this will succeed without errors anyway.
3130
3131     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3132                                              traits::Reveal::UserFacing);
3133
3134     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3135         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3136     });
3137     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3138     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3139 }
3140
3141 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3142                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3143     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3144     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3145 }
3146
3147 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3148                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3149     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3150     tcx.crate_name.clone()
3151 }
3152
3153 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3154                         crate_num: CrateNum)
3155                         -> Svh {
3156     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3157     tcx.hir.crate_hash
3158 }
3159
3160 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3161                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3162                                         -> usize {
3163     match instance_def {
3164         InstanceDef::Item(..) |
3165         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3166             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3167             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3168         },
3169         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3170         _ => 1
3171     }
3172 }
3173
3174 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3175     context::provide(providers);
3176     erase_regions::provide(providers);
3177     layout::provide(providers);
3178     util::provide(providers);
3179     constness::provide(providers);
3180     *providers = ty::query::Providers {
3181         associated_item,
3182         associated_item_def_ids,
3183         adt_sized_constraint,
3184         def_span,
3185         param_env,
3186         trait_of_item,
3187         crate_disambiguator,
3188         original_crate_name,
3189         crate_hash,
3190         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3191         instance_def_size_estimate,
3192         ..*providers
3193     };
3194 }
3195
3196 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3197 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3198 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3199 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3200 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3201 #[derive(Clone, Debug, Default)]
3202 pub struct CrateInherentImpls {
3203     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3204 }
3205
3206 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3207 pub struct SymbolName {
3208     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3209     // this be a `&'tcx str`.
3210     pub name: InternedString
3211 }
3212
3213 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3214     name
3215 });
3216
3217 impl SymbolName {
3218     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3219         SymbolName {
3220             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3221         }
3222     }
3223
3224     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3225         self.name.as_str()
3226     }
3227 }
3228
3229 impl fmt::Display for SymbolName {
3230     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3231         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3232     }
3233 }
3234
3235 impl fmt::Debug for SymbolName {
3236     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3237         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3238     }
3239 }