]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Refactor `create_substs_for_generic_args` a little
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 pub use self::fold::{TypeFoldable, TypeVisitor};
4 pub use self::AssocItemContainer::*;
5 pub use self::BorrowKind::*;
6 pub use self::IntVarValue::*;
7 pub use self::Variance::*;
8
9 use crate::arena::Arena;
10 use crate::hir::exports::ExportMap;
11 use crate::hir::map as hir_map;
12
13 use crate::ich::Fingerprint;
14 use crate::ich::StableHashingContext;
15 use crate::infer::canonical::Canonical;
16 use crate::middle::cstore::CrateStoreDyn;
17 use crate::middle::lang_items::{FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem, FnTraitLangItem};
18 use crate::middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
19 use crate::mir::interpret::ErrorHandled;
20 use crate::mir::GeneratorLayout;
21 use crate::mir::ReadOnlyBodyAndCache;
22 use crate::session::DataTypeKind;
23 use crate::traits::{self, Reveal};
24 use crate::ty;
25 use crate::ty::layout::VariantIdx;
26 use crate::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
27 use crate::ty::util::{Discr, IntTypeExt};
28 use crate::ty::walk::TypeWalker;
29 use rustc_attr as attr;
30 use rustc_data_structures::captures::Captures;
31 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
32 use rustc_data_structures::fx::FxIndexMap;
33 use rustc_data_structures::sorted_map::SortedIndexMultiMap;
34 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
35 use rustc_data_structures::sync::{self, par_iter, Lrc, ParallelIterator};
36 use rustc_hir as hir;
37 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, Namespace, Res};
38 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, DefIdMap, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
39 use rustc_hir::{Constness, GlobMap, Node, TraitMap};
40 use rustc_index::vec::{Idx, IndexVec};
41 use rustc_macros::HashStable;
42 use rustc_serialize::{self, Encodable, Encoder};
43 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
44 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Symbol};
45 use rustc_span::Span;
46 use rustc_target::abi::Align;
47 use syntax::ast::{self, Ident, Name};
48 use syntax::node_id::{NodeId, NodeMap, NodeSet};
49
50 use std::cell::RefCell;
51 use std::cmp::{self, Ordering};
52 use std::fmt;
53 use std::hash::{Hash, Hasher};
54 use std::ops::Deref;
55 use std::ops::Range;
56 use std::slice;
57 use std::{mem, ptr};
58
59 pub use self::sty::BoundRegion::*;
60 pub use self::sty::InferTy::*;
61 pub use self::sty::RegionKind;
62 pub use self::sty::RegionKind::*;
63 pub use self::sty::TyKind::*;
64 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
65 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
66 pub use self::sty::{CanonicalPolyFnSig, FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
67 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, TypeAndMut, UpvarSubsts};
68 pub use self::sty::{Const, ConstKind, ExistentialProjection, PolyExistentialProjection};
69 pub use self::sty::{ConstVid, FloatVid, IntVid, RegionVid, TyVid};
70 pub use self::sty::{ExistentialPredicate, InferConst, InferTy, ParamConst, ParamTy, ProjectionTy};
71 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
72 pub use self::sty::{PolyTraitRef, TraitRef, TyKind};
73 pub use crate::ty::diagnostics::*;
74
75 pub use self::binding::BindingMode;
76 pub use self::binding::BindingMode::*;
77
78 pub use self::context::{keep_local, tls, FreeRegionInfo, TyCtxt};
79 pub use self::context::{
80     CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations, ResolvedOpaqueTy,
81     UserType, UserTypeAnnotationIndex,
82 };
83 pub use self::context::{
84     CtxtInterners, GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt, Lift, TypeckTables,
85 };
86
87 pub use self::instance::RESOLVE_INSTANCE;
88 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
89
90 pub use self::trait_def::TraitDef;
91
92 pub use self::query::queries;
93
94 pub mod adjustment;
95 pub mod binding;
96 pub mod cast;
97 #[macro_use]
98 pub mod codec;
99 pub mod _match;
100 mod erase_regions;
101 pub mod error;
102 pub mod fast_reject;
103 pub mod flags;
104 pub mod fold;
105 pub mod free_region_map;
106 pub mod inhabitedness;
107 pub mod layout;
108 pub mod normalize_erasing_regions;
109 pub mod outlives;
110 pub mod print;
111 pub mod query;
112 pub mod relate;
113 pub mod steal;
114 pub mod subst;
115 pub mod trait_def;
116 pub mod util;
117 pub mod walk;
118
119 mod context;
120 mod diagnostics;
121 mod instance;
122 mod structural_impls;
123 mod sty;
124
125 // Data types
126
127 pub struct ResolverOutputs {
128     pub definitions: hir_map::Definitions,
129     pub cstore: Box<CrateStoreDyn>,
130     pub extern_crate_map: NodeMap<CrateNum>,
131     pub trait_map: TraitMap<NodeId>,
132     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
133     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
134     pub export_map: ExportMap<NodeId>,
135     pub glob_map: GlobMap,
136     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
137     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
138     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
139 }
140
141 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug, HashStable)]
142 pub enum AssocItemContainer {
143     TraitContainer(DefId),
144     ImplContainer(DefId),
145 }
146
147 impl AssocItemContainer {
148     /// Asserts that this is the `DefId` of an associated item declared
149     /// in a trait, and returns the trait `DefId`.
150     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
151         match *self {
152             TraitContainer(id) => id,
153             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self),
154         }
155     }
156
157     pub fn id(&self) -> DefId {
158         match *self {
159             TraitContainer(id) => id,
160             ImplContainer(id) => id,
161         }
162     }
163 }
164
165 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
166 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
167 /// bounds / where-clauses).
168 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
169 pub struct ImplHeader<'tcx> {
170     pub impl_def_id: DefId,
171     pub self_ty: Ty<'tcx>,
172     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
173     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
174 }
175
176 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
177 pub enum ImplPolarity {
178     /// `impl Trait for Type`
179     Positive,
180     /// `impl !Trait for Type`
181     Negative,
182     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
183     ///
184     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
185     /// See #64631 for details.
186     Reservation,
187 }
188
189 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, HashStable)]
190 pub struct AssocItem {
191     pub def_id: DefId,
192     #[stable_hasher(project(name))]
193     pub ident: Ident,
194     pub kind: AssocKind,
195     pub vis: Visibility,
196     pub defaultness: hir::Defaultness,
197     pub container: AssocItemContainer,
198
199     /// Whether this is a method with an explicit self
200     /// as its first argument, allowing method calls.
201     pub method_has_self_argument: bool,
202 }
203
204 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Debug, HashStable)]
205 pub enum AssocKind {
206     Const,
207     Method,
208     OpaqueTy,
209     Type,
210 }
211
212 impl AssocKind {
213     pub fn suggestion_descr(&self) -> &'static str {
214         match self {
215             ty::AssocKind::Method => "method call",
216             ty::AssocKind::Type | ty::AssocKind::OpaqueTy => "associated type",
217             ty::AssocKind::Const => "associated constant",
218         }
219     }
220
221     pub fn namespace(&self) -> Namespace {
222         match *self {
223             ty::AssocKind::OpaqueTy | ty::AssocKind::Type => Namespace::TypeNS,
224             ty::AssocKind::Const | ty::AssocKind::Method => Namespace::ValueNS,
225         }
226     }
227 }
228
229 impl AssocItem {
230     pub fn def_kind(&self) -> DefKind {
231         match self.kind {
232             AssocKind::Const => DefKind::AssocConst,
233             AssocKind::Method => DefKind::Method,
234             AssocKind::Type => DefKind::AssocTy,
235             AssocKind::OpaqueTy => DefKind::AssocOpaqueTy,
236         }
237     }
238
239     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
240     /// for !
241     pub fn relevant_for_never(&self) -> bool {
242         match self.kind {
243             AssocKind::OpaqueTy | AssocKind::Const | AssocKind::Type => true,
244             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
245             AssocKind::Method => !self.method_has_self_argument,
246         }
247     }
248
249     pub fn signature(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
250         match self.kind {
251             ty::AssocKind::Method => {
252                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
253                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
254                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
255                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
256                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
257             }
258             ty::AssocKind::Type => format!("type {};", self.ident),
259             // FIXME(type_alias_impl_trait): we should print bounds here too.
260             ty::AssocKind::OpaqueTy => format!("type {};", self.ident),
261             ty::AssocKind::Const => {
262                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
263             }
264         }
265     }
266 }
267
268 /// A list of `ty::AssocItem`s in definition order that allows for efficient lookup by name.
269 ///
270 /// When doing lookup by name, we try to postpone hygienic comparison for as long as possible since
271 /// it is relatively expensive. Instead, items are indexed by `Symbol` and hygienic comparison is
272 /// done only on items with the same name.
273 #[derive(Debug, Clone, PartialEq, HashStable)]
274 pub struct AssociatedItems {
275     items: SortedIndexMultiMap<u32, Symbol, ty::AssocItem>,
276 }
277
278 impl AssociatedItems {
279     /// Constructs an `AssociatedItems` map from a series of `ty::AssocItem`s in definition order.
280     pub fn new(items_in_def_order: impl IntoIterator<Item = ty::AssocItem>) -> Self {
281         let items = items_in_def_order.into_iter().map(|item| (item.ident.name, item)).collect();
282         AssociatedItems { items }
283     }
284
285     /// Returns a slice of associated items in the order they were defined.
286     ///
287     /// New code should avoid relying on definition order. If you need a particular associated item
288     /// for a known trait, make that trait a lang item instead of indexing this array.
289     pub fn in_definition_order(&self) -> impl '_ + Iterator<Item = &ty::AssocItem> {
290         self.items.iter().map(|(_, v)| v)
291     }
292
293     /// Returns an iterator over all associated items with the given name, ignoring hygiene.
294     pub fn filter_by_name_unhygienic(
295         &self,
296         name: Symbol,
297     ) -> impl '_ + Iterator<Item = &ty::AssocItem> {
298         self.items.get_by_key(&name)
299     }
300
301     /// Returns an iterator over all associated items with the given name.
302     ///
303     /// Multiple items may have the same name if they are in different `Namespace`s. For example,
304     /// an associated type can have the same name as a method. Use one of the `find_by_name_and_*`
305     /// methods below if you know which item you are looking for.
306     pub fn filter_by_name(
307         &'a self,
308         tcx: TyCtxt<'a>,
309         ident: Ident,
310         parent_def_id: DefId,
311     ) -> impl 'a + Iterator<Item = &'a ty::AssocItem> {
312         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
313             .filter(move |item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
314     }
315
316     /// Returns the associated item with the given name and `AssocKind`, if one exists.
317     pub fn find_by_name_and_kind(
318         &self,
319         tcx: TyCtxt<'_>,
320         ident: Ident,
321         kind: AssocKind,
322         parent_def_id: DefId,
323     ) -> Option<&ty::AssocItem> {
324         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
325             .filter(|item| item.kind == kind)
326             .find(|item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
327     }
328
329     /// Returns the associated item with the given name in the given `Namespace`, if one exists.
330     pub fn find_by_name_and_namespace(
331         &self,
332         tcx: TyCtxt<'_>,
333         ident: Ident,
334         ns: Namespace,
335         parent_def_id: DefId,
336     ) -> Option<&ty::AssocItem> {
337         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
338             .filter(|item| item.kind.namespace() == ns)
339             .find(|item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
340     }
341 }
342
343 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
344 pub enum Visibility {
345     /// Visible everywhere (including in other crates).
346     Public,
347     /// Visible only in the given crate-local module.
348     Restricted(DefId),
349     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
350     Invisible,
351 }
352
353 pub trait DefIdTree: Copy {
354     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
355
356     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
357         if descendant.krate != ancestor.krate {
358             return false;
359         }
360
361         while descendant != ancestor {
362             match self.parent(descendant) {
363                 Some(parent) => descendant = parent,
364                 None => return false,
365             }
366         }
367         true
368     }
369 }
370
371 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
372     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
373         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
374     }
375 }
376
377 impl Visibility {
378     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility<'_>, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
379         match visibility.node {
380             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
381             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
382             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
383                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
384                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
385                 Res::Err => Visibility::Public,
386                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
387             },
388             hir::VisibilityKind::Inherited => {
389                 Visibility::Restricted(tcx.hir().get_module_parent(id))
390             }
391         }
392     }
393
394     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
395     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
396         let restriction = match self {
397             // Public items are visible everywhere.
398             Visibility::Public => return true,
399             // Private items from other crates are visible nowhere.
400             Visibility::Invisible => return false,
401             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
402             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
403             Visibility::Restricted(module) => module,
404         };
405
406         tree.is_descendant_of(module, restriction)
407     }
408
409     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
410     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
411         let vis_restriction = match vis {
412             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
413             Visibility::Invisible => return true,
414             Visibility::Restricted(module) => module,
415         };
416
417         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
418     }
419
420     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
421     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
422         match self {
423             Visibility::Public => true,
424             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
425             Visibility::Invisible => false,
426         }
427     }
428 }
429
430 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, HashStable)]
431 pub enum Variance {
432     Covariant,     // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
433     Invariant,     // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
434     Contravariant, // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
435     Bivariant,     // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
436 }
437
438 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
439 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
440 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
441 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
442 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
443 /// item.
444 #[derive(HashStable)]
445 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
446     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
447     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
448     /// entry.
449     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
450 }
451
452 impl Variance {
453     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
454     /// variance of a type with the following meaning. If we are in a
455     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
456     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
457     /// variance with which the argument appears.
458     ///
459     /// Example 1:
460     ///
461     ///     *mut Vec<i32>
462     ///
463     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
464     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
465     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
466     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
467     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
468     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
469     /// (again) in `Invariant`.
470     ///
471     /// Example 2:
472     ///
473     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
474     ///
475     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
476     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
477     /// within which both pointer types appear is
478     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`. `*const
479     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
480     /// which the first `Vec<i32>` appears is
481     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`. The same
482     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
483     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
484     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
485     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
486     ///
487     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
488     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
489     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
490         match (self, v) {
491             // Figure 1, column 1.
492             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
493             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
494             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
495             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
496
497             // Figure 1, column 2.
498             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
499             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
500             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
501             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
502
503             // Figure 1, column 3.
504             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
505
506             // Figure 1, column 4.
507             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
508         }
509     }
510 }
511
512 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
513 // the types of AST nodes.
514 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
515 pub struct CReaderCacheKey {
516     pub cnum: CrateNum,
517     pub pos: usize,
518 }
519
520 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
521 // through the type during type construction, so that we can quickly
522 // check whether the type has various kinds of types in it without
523 // recursing over the type itself.
524 bitflags! {
525     pub struct TypeFlags: u32 {
526         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
527         const HAS_TY_INFER       = 1 << 1;
528         const HAS_RE_INFER       = 1 << 2;
529         const HAS_RE_PLACEHOLDER = 1 << 3;
530
531         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
532         /// determine whether substitition is required, since those
533         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
534         /// hence may be substituted.
535         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 4;
536
537         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
538         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
539         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 5;
540
541         /// Is an error type reachable?
542         const HAS_TY_ERR         = 1 << 6;
543         const HAS_PROJECTION     = 1 << 7;
544
545         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
546         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 8;
547
548         /// `true` if there are "names" of types and regions and so forth
549         /// that are local to a particular fn
550         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES = 1 << 9;
551
552         /// Present if the type belongs in a local type context.
553         /// Only set for Infer other than Fresh.
554         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 10;
555
556         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
557         /// if a global bound is safe to evaluate.
558         const HAS_RE_LATE_BOUND  = 1 << 11;
559
560         /// Does this have any `ReErased` regions?
561         const HAS_RE_ERASED  = 1 << 12;
562
563         const HAS_TY_PLACEHOLDER = 1 << 13;
564
565         const HAS_CT_INFER       = 1 << 14;
566         const HAS_CT_PLACEHOLDER = 1 << 15;
567         /// Does this have any [Opaque] types.
568         const HAS_TY_OPAQUE      = 1 << 16;
569
570         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
571                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
572
573         /// Flags representing the nominal content of a type,
574         /// computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
575         /// flag, it should be added here too.
576         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
577                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
578                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
579                                   TypeFlags::HAS_RE_PLACEHOLDER.bits |
580                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
581                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
582                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
583                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
584                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
585                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
586                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
587                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits |
588                                   TypeFlags::HAS_RE_ERASED.bits |
589                                   TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits |
590                                   TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits |
591                                   TypeFlags::HAS_CT_PLACEHOLDER.bits |
592                                   TypeFlags::HAS_TY_OPAQUE.bits;
593     }
594 }
595
596 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
597 pub struct TyS<'tcx> {
598     pub kind: TyKind<'tcx>,
599     pub flags: TypeFlags,
600
601     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
602     /// binder such that
603     ///
604     /// (a) the binder itself captures nothing but
605     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
606     ///     by some sub-binder.
607     ///
608     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
609     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
610     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
611     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
612     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
613     /// by an inner binder.
614     ///
615     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
616     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
617     /// (exclusive).
618     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
619 }
620
621 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
622 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
623 static_assert_size!(TyS<'_>, 32);
624
625 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
626     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
627         self.kind.cmp(&other.kind)
628     }
629 }
630
631 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
632     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
633         Some(self.kind.cmp(&other.kind))
634     }
635 }
636
637 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
638     #[inline]
639     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
640         ptr::eq(self, other)
641     }
642 }
643 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
644
645 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
646     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
647         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
648     }
649 }
650
651 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'tcx> {
652     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
653         let ty::TyS {
654             ref kind,
655
656             // The other fields just provide fast access to information that is
657             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
658             flags: _,
659
660             outer_exclusive_binder: _,
661         } = *self;
662
663         kind.hash_stable(hcx, hasher);
664     }
665 }
666
667 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
668 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
669
670 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
671 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
672
673 pub type CanonicalTy<'tcx> = Canonical<'tcx, Ty<'tcx>>;
674
675 extern "C" {
676     /// A dummy type used to force `List` to be unsized while not requiring references to it be wide
677     /// pointers.
678     type OpaqueListContents;
679 }
680
681 /// A wrapper for slices with the additional invariant
682 /// that the slice is interned and no other slice with
683 /// the same contents can exist in the same context.
684 /// This means we can use pointer for both
685 /// equality comparisons and hashing.
686 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
687 #[repr(C)]
688 pub struct List<T> {
689     len: usize,
690     data: [T; 0],
691     opaque: OpaqueListContents,
692 }
693
694 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
695
696 impl<T: Copy> List<T> {
697     #[inline]
698     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx Arena<'tcx>, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
699         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
700         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
701         assert!(slice.len() != 0);
702
703         // Align up the size of the len (usize) field
704         let align = mem::align_of::<T>();
705         let align_mask = align - 1;
706         let offset = mem::size_of::<usize>();
707         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
708
709         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
710
711         let mem = arena
712             .dropless
713             .alloc_raw(size, cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
714         unsafe {
715             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
716             // Write the length
717             result.len = slice.len();
718
719             // Write the elements
720             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
721             arena_slice.copy_from_slice(slice);
722
723             result
724         }
725     }
726 }
727
728 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
729     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
730         (**self).fmt(f)
731     }
732 }
733
734 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
735     #[inline]
736     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
737         (**self).encode(s)
738     }
739 }
740
741 impl<T> Ord for List<T>
742 where
743     T: Ord,
744 {
745     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
746         if self == other { Ordering::Equal } else { <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other) }
747     }
748 }
749
750 impl<T> PartialOrd for List<T>
751 where
752     T: PartialOrd,
753 {
754     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
755         if self == other {
756             Some(Ordering::Equal)
757         } else {
758             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
759         }
760     }
761 }
762
763 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
764     #[inline]
765     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
766         ptr::eq(self, other)
767     }
768 }
769 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
770
771 impl<T> Hash for List<T> {
772     #[inline]
773     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
774         (self as *const List<T>).hash(s)
775     }
776 }
777
778 impl<T> Deref for List<T> {
779     type Target = [T];
780     #[inline(always)]
781     fn deref(&self) -> &[T] {
782         self.as_ref()
783     }
784 }
785
786 impl<T> AsRef<[T]> for List<T> {
787     #[inline(always)]
788     fn as_ref(&self) -> &[T] {
789         unsafe { slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len) }
790     }
791 }
792
793 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
794     type Item = &'a T;
795     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
796     #[inline(always)]
797     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
798         self[..].iter()
799     }
800 }
801
802 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
803
804 impl<T> List<T> {
805     #[inline(always)]
806     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
807         #[repr(align(64), C)]
808         struct EmptySlice([u8; 64]);
809         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
810         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
811         unsafe { &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>) }
812     }
813 }
814
815 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
816 pub struct UpvarPath {
817     pub hir_id: hir::HirId,
818 }
819
820 /// Upvars do not get their own `NodeId`. Instead, we use the pair of
821 /// the original var ID (that is, the root variable that is referenced
822 /// by the upvar) and the ID of the closure expression.
823 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
824 pub struct UpvarId {
825     pub var_path: UpvarPath,
826     pub closure_expr_id: LocalDefId,
827 }
828
829 #[derive(Clone, PartialEq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy, HashStable)]
830 pub enum BorrowKind {
831     /// Data must be immutable and is aliasable.
832     ImmBorrow,
833
834     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
835     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
836     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
837     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
838     ///
839     ///    let x: &mut isize = ...;
840     ///    let y = || *x += 5;
841     ///
842     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
843     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
844     ///
845     ///    struct Env { x: & &mut isize }
846     ///    let x: &mut isize = ...;
847     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
848     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
849     ///
850     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
851     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
852     /// an `&mut` borrow:
853     ///
854     ///    struct Env { x: & &mut isize }
855     ///    let x: &mut isize = ...;
856     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
857     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
858     ///
859     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
860     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
861     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
862     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
863     /// borrow is hidden.
864     ///
865     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
866     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
867     /// simplicity, we don't give users the way to express this
868     /// borrow, it's just used when translating closures.
869     UniqueImmBorrow,
870
871     /// Data is mutable and not aliasable.
872     MutBorrow,
873 }
874
875 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
876 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
877 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
878 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
879     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
880     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
881     /// depending on inference.
882     ByValue,
883
884     /// Upvar is captured by reference.
885     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
886 }
887
888 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
889 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
890     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
891     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
892     /// syntax.
893     pub kind: BorrowKind,
894
895     /// Region of the resulting reference.
896     pub region: ty::Region<'tcx>,
897 }
898
899 pub type UpvarListMap = FxHashMap<DefId, FxIndexMap<hir::HirId, UpvarId>>;
900 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
901
902 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
903 pub enum IntVarValue {
904     IntType(ast::IntTy),
905     UintType(ast::UintTy),
906 }
907
908 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
909 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
910
911 impl ty::EarlyBoundRegion {
912     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
913         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
914     }
915
916     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
917     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
918     pub fn has_name(&self) -> bool {
919         self.name != kw::UnderscoreLifetime
920     }
921 }
922
923 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
924 pub enum GenericParamDefKind {
925     Lifetime,
926     Type {
927         has_default: bool,
928         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
929         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
930     },
931     Const,
932 }
933
934 impl GenericParamDefKind {
935     pub fn descr(&self) -> &'static str {
936         match self {
937             GenericParamDefKind::Lifetime => "lifetime",
938             GenericParamDefKind::Type { .. } => "type",
939             GenericParamDefKind::Const => "constant",
940         }
941     }
942 }
943
944 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
945 pub struct GenericParamDef {
946     pub name: Symbol,
947     pub def_id: DefId,
948     pub index: u32,
949
950     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
951     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
952     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
953     pub pure_wrt_drop: bool,
954
955     pub kind: GenericParamDefKind,
956 }
957
958 impl GenericParamDef {
959     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
960         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
961             ty::EarlyBoundRegion { def_id: self.def_id, index: self.index, name: self.name }
962         } else {
963             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
964         }
965     }
966
967     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
968         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
969             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
970         } else {
971             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
972         }
973     }
974 }
975
976 #[derive(Default)]
977 pub struct GenericParamCount {
978     pub lifetimes: usize,
979     pub types: usize,
980     pub consts: usize,
981 }
982
983 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
984 /// with an item or method. Analogous to `hir::Generics`.
985 ///
986 /// The ordering of parameters is the same as in `Subst` (excluding child generics):
987 /// `Self` (optionally), `Lifetime` params..., `Type` params...
988 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
989 pub struct Generics {
990     pub parent: Option<DefId>,
991     pub parent_count: usize,
992     pub params: Vec<GenericParamDef>,
993
994     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`.
995     #[stable_hasher(ignore)]
996     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
997
998     pub has_self: bool,
999     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
1000 }
1001
1002 impl<'tcx> Generics {
1003     pub fn count(&self) -> usize {
1004         self.parent_count + self.params.len()
1005     }
1006
1007     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
1008         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
1009         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
1010         // presence of this method will be a constant reminder.
1011         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
1012
1013         for param in &self.params {
1014             match param.kind {
1015                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
1016                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
1017                 GenericParamDefKind::Const => own_counts.consts += 1,
1018             };
1019         }
1020
1021         own_counts
1022     }
1023
1024     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
1025         if self.own_requires_monomorphization() {
1026             return true;
1027         }
1028
1029         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
1030             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
1031             parent.requires_monomorphization(tcx)
1032         } else {
1033             false
1034         }
1035     }
1036
1037     pub fn own_requires_monomorphization(&self) -> bool {
1038         for param in &self.params {
1039             match param.kind {
1040                 GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => return true,
1041                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
1042             }
1043         }
1044         false
1045     }
1046
1047     pub fn region_param(
1048         &'tcx self,
1049         param: &EarlyBoundRegion,
1050         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1051     ) -> &'tcx GenericParamDef {
1052         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1053             let param = &self.params[index as usize];
1054             match param.kind {
1055                 GenericParamDefKind::Lifetime => param,
1056                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter"),
1057             }
1058         } else {
1059             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
1060                 .region_param(param, tcx)
1061         }
1062     }
1063
1064     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
1065     pub fn type_param(&'tcx self, param: &ParamTy, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericParamDef {
1066         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1067             let param = &self.params[index as usize];
1068             match param.kind {
1069                 GenericParamDefKind::Type { .. } => param,
1070                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter"),
1071             }
1072         } else {
1073             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
1074                 .type_param(param, tcx)
1075         }
1076     }
1077
1078     /// Returns the `ConstParameterDef` associated with this `ParamConst`.
1079     pub fn const_param(&'tcx self, param: &ParamConst, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &GenericParamDef {
1080         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1081             let param = &self.params[index as usize];
1082             match param.kind {
1083                 GenericParamDefKind::Const => param,
1084                 _ => bug!("expected const parameter, but found another generic parameter"),
1085             }
1086         } else {
1087             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
1088                 .const_param(param, tcx)
1089         }
1090     }
1091 }
1092
1093 /// Bounds on generics.
1094 #[derive(Copy, Clone, Default, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1095 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
1096     pub parent: Option<DefId>,
1097     pub predicates: &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)],
1098 }
1099
1100 impl<'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
1101     pub fn instantiate(
1102         &self,
1103         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1104         substs: SubstsRef<'tcx>,
1105     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1106         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1107         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1108         instantiated
1109     }
1110
1111     pub fn instantiate_own(
1112         &self,
1113         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1114         substs: SubstsRef<'tcx>,
1115     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1116         InstantiatedPredicates {
1117             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1118             spans: self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp).collect(),
1119         }
1120     }
1121
1122     fn instantiate_into(
1123         &self,
1124         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1125         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1126         substs: SubstsRef<'tcx>,
1127     ) {
1128         if let Some(def_id) = self.parent {
1129             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1130         }
1131         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)));
1132         instantiated.spans.extend(self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp));
1133     }
1134
1135     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1136         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1137         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1138         instantiated
1139     }
1140
1141     fn instantiate_identity_into(
1142         &self,
1143         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1144         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1145     ) {
1146         if let Some(def_id) = self.parent {
1147             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1148         }
1149         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|(p, _)| p));
1150         instantiated.spans.extend(self.predicates.iter().map(|(_, s)| s));
1151     }
1152
1153     pub fn instantiate_supertrait(
1154         &self,
1155         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1156         poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1157     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1158         assert_eq!(self.parent, None);
1159         InstantiatedPredicates {
1160             predicates: self
1161                 .predicates
1162                 .iter()
1163                 .map(|(pred, _)| pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref))
1164                 .collect(),
1165             spans: self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp).collect(),
1166         }
1167     }
1168 }
1169
1170 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1171 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1172 pub enum Predicate<'tcx> {
1173     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
1174     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1175     /// would be the type parameters.
1176     ///
1177     /// A trait predicate will have `Constness::Const` if it originates
1178     /// from a bound on a `const fn` without the `?const` opt-out (e.g.,
1179     /// `const fn foobar<Foo: Bar>() {}`).
1180     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>, Constness),
1181
1182     /// `where 'a: 'b`
1183     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1184
1185     /// `where T: 'a`
1186     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1187
1188     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1189     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1190     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1191
1192     /// No syntax: `T` well-formed.
1193     WellFormed(Ty<'tcx>),
1194
1195     /// Trait must be object-safe.
1196     ObjectSafe(DefId),
1197
1198     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1199     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1200     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1201     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
1202
1203     /// `T1 <: T2`
1204     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1205
1206     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1207     ConstEvaluatable(DefId, SubstsRef<'tcx>),
1208 }
1209
1210 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1211 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1212 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1213 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1214 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1215 /// item.
1216 #[derive(HashStable)]
1217 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1218     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1219     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1220     /// bounds, it will have no entry.
1221     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(ty::Predicate<'tcx>, Span)]>,
1222 }
1223
1224 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1225     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1226         self
1227     }
1228 }
1229
1230 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1231     /// Performs a substitution suitable for going from a
1232     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1233     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1234     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
1235     /// lengthy comment below for details.
1236     pub fn subst_supertrait(
1237         &self,
1238         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1239         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1240     ) -> ty::Predicate<'tcx> {
1241         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1242         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1243         //
1244         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1245         //
1246         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1247         //     trait Bar<'b,'c> { }
1248         //
1249         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1250         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1251         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1252         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1253         // normal substitution.
1254         //
1255         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1256         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1257         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1258         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1259         // `'a`.
1260         //
1261         // Another example to be careful of is this:
1262         //
1263         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1264         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1265         //
1266         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1267         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1268         // reason is similar to the previous example: any impl of
1269         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1270         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1271         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1272         //
1273         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1274         // consider the more complicated scenario:
1275         //
1276         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1277         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1278         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1279         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1280         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1281         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1282         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1283         //   DB index of 1.
1284         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1285         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1286         //   just as we wanted.
1287         //
1288         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1289         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1290         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1291         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1292         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1293         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1294         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1295         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1296         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1297         // substitution code expects equal binding levels in the values
1298         // from the substitution and the value being substituted into, and
1299         // this trick achieves that).
1300
1301         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1302         match *self {
1303             Predicate::Trait(ref binder, constness) => {
1304                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)), constness)
1305             }
1306             Predicate::Subtype(ref binder) => {
1307                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1308             }
1309             Predicate::RegionOutlives(ref binder) => {
1310                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1311             }
1312             Predicate::TypeOutlives(ref binder) => {
1313                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1314             }
1315             Predicate::Projection(ref binder) => {
1316                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1317             }
1318             Predicate::WellFormed(data) => Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1319             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) => Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1320             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) => {
1321                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind)
1322             }
1323             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) => {
1324                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs))
1325             }
1326         }
1327     }
1328 }
1329
1330 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1331 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1332 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1333     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
1334 }
1335
1336 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1337
1338 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1339     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1340         self.trait_ref.def_id
1341     }
1342
1343     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1344         self.trait_ref.input_types()
1345     }
1346
1347     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1348         self.trait_ref.self_ty()
1349     }
1350 }
1351
1352 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1353     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1354         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1355         self.skip_binder().def_id()
1356     }
1357 }
1358
1359 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1360 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1361 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
1362 pub type PolyOutlivesPredicate<A, B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A, B>>;
1363 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1364 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1365 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1366 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1367
1368 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1369 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1370 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1371     pub a_is_expected: bool,
1372     pub a: Ty<'tcx>,
1373     pub b: Ty<'tcx>,
1374 }
1375 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1376
1377 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1378 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1379 ///
1380 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
1381 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1382 ///
1383 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1384 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1385 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1386 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1387 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1388 /// instances to normalize the LHS.
1389 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1390 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1391 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1392     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1393     pub ty: Ty<'tcx>,
1394 }
1395
1396 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1397
1398 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1399     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1400     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1401         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1402     }
1403
1404     #[inline]
1405     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1406         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1407         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1408         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1409         // return value, so we are preserving the number of binding
1410         // levels.
1411         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1412     }
1413
1414     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1415         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1416     }
1417
1418     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1419     ///
1420     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1421     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1422     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1423         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1424         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1425     }
1426 }
1427
1428 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1429     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1430 }
1431
1432 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1433     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1434         ty::Binder::dummy(*self)
1435     }
1436 }
1437
1438 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1439     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1440         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1441     }
1442 }
1443
1444 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1445     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1446 }
1447
1448 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<TraitRef<'tcx>> {
1449     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1450         ty::Predicate::Trait(
1451             ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate { trait_ref: self.value }),
1452             self.constness,
1453         )
1454     }
1455 }
1456
1457 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<&TraitRef<'tcx>> {
1458     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1459         ty::Predicate::Trait(
1460             ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate { trait_ref: self.value.clone() }),
1461             self.constness,
1462         )
1463     }
1464 }
1465
1466 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<PolyTraitRef<'tcx>> {
1467     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1468         ty::Predicate::Trait(self.value.to_poly_trait_predicate(), self.constness)
1469     }
1470 }
1471
1472 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<&PolyTraitRef<'tcx>> {
1473     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1474         ty::Predicate::Trait(self.value.to_poly_trait_predicate(), self.constness)
1475     }
1476 }
1477
1478 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1479     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1480         Predicate::RegionOutlives(*self)
1481     }
1482 }
1483
1484 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1485     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1486         Predicate::TypeOutlives(*self)
1487     }
1488 }
1489
1490 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1491     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1492         Predicate::Projection(*self)
1493     }
1494 }
1495
1496 // A custom iterator used by `Predicate::walk_tys`.
1497 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1498 where
1499     I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1500     J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1501     K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1502 {
1503     None,
1504     One(Ty<'tcx>),
1505     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1506     Types(I),
1507     InputTypes(J),
1508     ProjectionTypes(K),
1509 }
1510
1511 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1512 where
1513     I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1514     J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1515     K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1516 {
1517     type Item = Ty<'tcx>;
1518
1519     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1520         match *self {
1521             WalkTysIter::None => None,
1522             WalkTysIter::One(item) => {
1523                 *self = WalkTysIter::None;
1524                 Some(item)
1525             }
1526             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1527                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1528                 Some(item1)
1529             }
1530             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => iter.next(),
1531             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => iter.next(),
1532             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => iter.next(),
1533         }
1534     }
1535 }
1536
1537 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1538     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1539     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1540     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1541     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1542         match *self {
1543             ty::Predicate::Trait(ref data, _) => {
1544                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1545             }
1546             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1547                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1548                 WalkTysIter::Two(a, b)
1549             }
1550             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0),
1551             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => WalkTysIter::None,
1552             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1553                 let inner = data.skip_binder();
1554                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1555                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)),
1556                 )
1557             }
1558             ty::Predicate::WellFormed(data) => WalkTysIter::One(data),
1559             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => WalkTysIter::None,
1560             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1561                 WalkTysIter::Types(closure_substs.types())
1562             }
1563             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => WalkTysIter::Types(substs.types()),
1564         }
1565     }
1566
1567     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1568         match *self {
1569             Predicate::Trait(ref t, _) => Some(t.to_poly_trait_ref()),
1570             Predicate::Projection(..)
1571             | Predicate::Subtype(..)
1572             | Predicate::RegionOutlives(..)
1573             | Predicate::WellFormed(..)
1574             | Predicate::ObjectSafe(..)
1575             | Predicate::ClosureKind(..)
1576             | Predicate::TypeOutlives(..)
1577             | Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
1578         }
1579     }
1580
1581     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1582         match *self {
1583             Predicate::TypeOutlives(data) => Some(data),
1584             Predicate::Trait(..)
1585             | Predicate::Projection(..)
1586             | Predicate::Subtype(..)
1587             | Predicate::RegionOutlives(..)
1588             | Predicate::WellFormed(..)
1589             | Predicate::ObjectSafe(..)
1590             | Predicate::ClosureKind(..)
1591             | Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
1592         }
1593     }
1594 }
1595
1596 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1597 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1598 /// where-clauses. You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1599 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1600 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1601 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1602 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1603 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1604 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1605 /// their values.
1606 ///
1607 /// Example:
1608 ///
1609 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1610 ///
1611 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1612 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1613 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1614 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1615 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
1616 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1617     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1618     pub spans: Vec<Span>,
1619 }
1620
1621 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1622     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1623         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1624     }
1625
1626     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1627         self.predicates.is_empty()
1628     }
1629 }
1630
1631 rustc_index::newtype_index! {
1632     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1633     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1634     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1635     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1636     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1637     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1638     /// new names.
1639     ///
1640     /// To make this more concrete, consider this program:
1641     ///
1642     /// ```
1643     /// struct Foo { }
1644     /// fn bar<T>(x: T) {
1645     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1646     /// }
1647     /// ```
1648     ///
1649     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1650     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1651     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1652     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1653     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1654     /// name it inside the fn type but not outside.
1655     ///
1656     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1657     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1658     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1659     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1660     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1661     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1662     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1663     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1664     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1665     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1666     /// use for checking generic functions.
1667     pub struct UniverseIndex {
1668         derive [HashStable]
1669         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1670     }
1671 }
1672
1673 impl UniverseIndex {
1674     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1675
1676     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1677     /// is considered to extend all previous universes. This
1678     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1679     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1680     ///
1681     /// ```
1682     /// for<'a> fn(&'a u32)
1683     /// ```
1684     ///
1685     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1686     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1687     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1688     /// `U` because it was not in scope there.
1689     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1690         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1691     }
1692
1693     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1694     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1695     /// `other` (`self >= other`).
1696     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1697         self.private >= other.private
1698     }
1699
1700     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1701     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1702     /// those in `other` (`self < other`).
1703     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1704         self.private < other.private
1705     }
1706 }
1707
1708 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1709 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1710 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1711 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1712 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1713 /// another.
1714 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1715 pub struct Placeholder<T> {
1716     pub universe: UniverseIndex,
1717     pub name: T,
1718 }
1719
1720 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1721 where
1722     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1723 {
1724     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1725         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1726         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1727     }
1728 }
1729
1730 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1731
1732 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1733
1734 pub type PlaceholderConst = Placeholder<BoundVar>;
1735
1736 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1737 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1738 /// particular point.
1739 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TypeFoldable)]
1740 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1741     /// `Obligation`s that the caller must satisfy. This is basically
1742     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1743     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1744     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1745
1746     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1747     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1748     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1749     pub reveal: traits::Reveal,
1750
1751     /// If this `ParamEnv` comes from a call to `tcx.param_env(def_id)`,
1752     /// register that `def_id` (useful for transitioning to the chalk trait
1753     /// solver).
1754     pub def_id: Option<DefId>,
1755 }
1756
1757 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1758     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1759     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1760     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1761     /// type-checking.
1762     #[inline]
1763     pub fn empty() -> Self {
1764         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, None)
1765     }
1766
1767     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1768     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1769     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1770     /// environments like codegen or doing optimizations.
1771     ///
1772     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1773     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1774     #[inline]
1775     pub fn reveal_all() -> Self {
1776         Self::new(List::empty(), Reveal::All, None)
1777     }
1778
1779     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1780     #[inline]
1781     pub fn new(
1782         caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1783         reveal: Reveal,
1784         def_id: Option<DefId>,
1785     ) -> Self {
1786         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal, def_id }
1787     }
1788
1789     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1790     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1791     /// (even for associated types that are specializable). This is
1792     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1793     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1794     /// which is the default.
1795     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1796         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1797     }
1798
1799     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1800     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1801         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1802     }
1803
1804     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1805     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1806     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1807     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1808     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1809     /// invisible.
1810     ///
1811     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1812     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1813     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1814     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1815     /// although the surrounding function is never reachable.
1816     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1817         match self.reveal {
1818             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1819
1820             Reveal::All => {
1821                 if value.has_placeholders() || value.needs_infer() || value.has_param_types() {
1822                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1823                 } else {
1824                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1825                 }
1826             }
1827         }
1828     }
1829 }
1830
1831 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1832 pub struct ConstnessAnd<T> {
1833     pub constness: Constness,
1834     pub value: T,
1835 }
1836
1837 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate()` to ensure that
1838 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1839 pub trait WithConstness: Sized {
1840     #[inline]
1841     fn with_constness(self, constness: Constness) -> ConstnessAnd<Self> {
1842         ConstnessAnd { constness, value: self }
1843     }
1844
1845     #[inline]
1846     fn with_const(self) -> ConstnessAnd<Self> {
1847         self.with_constness(Constness::Const)
1848     }
1849
1850     #[inline]
1851     fn without_const(self) -> ConstnessAnd<Self> {
1852         self.with_constness(Constness::NotConst)
1853     }
1854 }
1855
1856 impl<T> WithConstness for T {}
1857
1858 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable)]
1859 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1860     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1861     pub value: T,
1862 }
1863
1864 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1865     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1866         (self.param_env, self.value)
1867     }
1868 }
1869
1870 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1871 where
1872     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1873 {
1874     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1875         let ParamEnvAnd { ref param_env, ref value } = *self;
1876
1877         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1878         value.hash_stable(hcx, hasher);
1879     }
1880 }
1881
1882 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1883 pub struct Destructor {
1884     /// The `DefId` of the destructor method
1885     pub did: DefId,
1886 }
1887
1888 bitflags! {
1889     #[derive(HashStable)]
1890     pub struct AdtFlags: u32 {
1891         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1892         /// Indicates whether the ADT is an enum.
1893         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1894         /// Indicates whether the ADT is a union.
1895         const IS_UNION            = 1 << 1;
1896         /// Indicates whether the ADT is a struct.
1897         const IS_STRUCT           = 1 << 2;
1898         /// Indicates whether the ADT is a struct and has a constructor.
1899         const HAS_CTOR            = 1 << 3;
1900         /// Indicates whether the type is `PhantomData`.
1901         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 4;
1902         /// Indicates whether the type has a `#[fundamental]` attribute.
1903         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 5;
1904         /// Indicates whether the type is `Box`.
1905         const IS_BOX              = 1 << 6;
1906         /// Indicates whether the type is `ManuallyDrop`.
1907         const IS_MANUALLY_DROP    = 1 << 7;
1908         // FIXME(matthewjasper) replace these with diagnostic items
1909         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1910         const IS_ARC              = 1 << 8;
1911         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1912         const IS_RC               = 1 << 9;
1913         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1914         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1915         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 10;
1916     }
1917 }
1918
1919 bitflags! {
1920     #[derive(HashStable)]
1921     pub struct VariantFlags: u32 {
1922         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1923         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1924         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1925     }
1926 }
1927
1928 /// Definition of a variant -- a struct's fields or a enum variant.
1929 #[derive(Debug, HashStable)]
1930 pub struct VariantDef {
1931     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1932     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1933     pub def_id: DefId,
1934     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1935     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1936     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1937     /// Variant or struct name.
1938     #[stable_hasher(project(name))]
1939     pub ident: Ident,
1940     /// Discriminant of this variant.
1941     pub discr: VariantDiscr,
1942     /// Fields of this variant.
1943     pub fields: Vec<FieldDef>,
1944     /// Type of constructor of variant.
1945     pub ctor_kind: CtorKind,
1946     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1947     flags: VariantFlags,
1948     /// Variant is obtained as part of recovering from a syntactic error.
1949     /// May be incomplete or bogus.
1950     pub recovered: bool,
1951 }
1952
1953 impl<'tcx> VariantDef {
1954     /// Creates a new `VariantDef`.
1955     ///
1956     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1957     /// represents an enum variant).
1958     ///
1959     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1960     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1961     ///
1962     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1963     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1964     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1965     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1966     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1967     ///
1968     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1969     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1970     pub fn new(
1971         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1972         ident: Ident,
1973         variant_did: Option<DefId>,
1974         ctor_def_id: Option<DefId>,
1975         discr: VariantDiscr,
1976         fields: Vec<FieldDef>,
1977         ctor_kind: CtorKind,
1978         adt_kind: AdtKind,
1979         parent_did: DefId,
1980         recovered: bool,
1981     ) -> Self {
1982         debug!(
1983             "VariantDef::new(ident = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1984              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1985             ident, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1986         );
1987
1988         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1989         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(parent_did, sym::non_exhaustive) {
1990             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", parent_did);
1991             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1992         } else if let Some(variant_did) = variant_did {
1993             if tcx.has_attr(variant_did, sym::non_exhaustive) {
1994                 debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", variant_did);
1995                 flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1996             }
1997         }
1998
1999         VariantDef {
2000             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
2001             ctor_def_id,
2002             ident,
2003             discr,
2004             fields,
2005             ctor_kind,
2006             flags,
2007             recovered,
2008         }
2009     }
2010
2011     /// Is this field list non-exhaustive?
2012     #[inline]
2013     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2014         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2015     }
2016 }
2017
2018 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2019 pub enum VariantDiscr {
2020     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
2021     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
2022     Explicit(DefId),
2023
2024     /// The previous variant's discriminant plus one.
2025     /// For efficiency reasons, the distance from the
2026     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
2027     /// or `0` for the first variant, if it has none.
2028     Relative(u32),
2029 }
2030
2031 #[derive(Debug, HashStable)]
2032 pub struct FieldDef {
2033     pub did: DefId,
2034     #[stable_hasher(project(name))]
2035     pub ident: Ident,
2036     pub vis: Visibility,
2037 }
2038
2039 /// The definition of a user-defined type, e.g., a `struct`, `enum`, or `union`.
2040 ///
2041 /// These are all interned (by `intern_adt_def`) into the `adt_defs` table.
2042 ///
2043 /// The initialism *ADT* stands for an [*algebraic data type (ADT)*][adt].
2044 /// This is slightly wrong because `union`s are not ADTs.
2045 /// Moreover, Rust only allows recursive data types through indirection.
2046 ///
2047 /// [adt]: https://en.wikipedia.org/wiki/Algebraic_data_type
2048 pub struct AdtDef {
2049     /// The `DefId` of the struct, enum or union item.
2050     pub did: DefId,
2051     /// Variants of the ADT. If this is a struct or union, then there will be a single variant.
2052     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
2053     /// Flags of the ADT (e.g., is this a struct? is this non-exhaustive?).
2054     flags: AdtFlags,
2055     /// Repr options provided by the user.
2056     pub repr: ReprOptions,
2057 }
2058
2059 impl PartialOrd for AdtDef {
2060     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
2061         Some(self.cmp(&other))
2062     }
2063 }
2064
2065 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
2066 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
2067 impl Ord for AdtDef {
2068     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
2069         self.did.cmp(&other.did)
2070     }
2071 }
2072
2073 impl PartialEq for AdtDef {
2074     // `AdtDef`s are always interned, and this is part of `TyS` equality.
2075     #[inline]
2076     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
2077         ptr::eq(self, other)
2078     }
2079 }
2080
2081 impl Eq for AdtDef {}
2082
2083 impl Hash for AdtDef {
2084     #[inline]
2085     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
2086         (self as *const AdtDef).hash(s)
2087     }
2088 }
2089
2090 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
2091     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2092         self.did.encode(s)
2093     }
2094 }
2095
2096 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
2097
2098 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
2099     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
2100         thread_local! {
2101             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
2102         }
2103
2104         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
2105             let addr = self as *const AdtDef as usize;
2106             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
2107                 let ty::AdtDef { did, ref variants, ref flags, ref repr } = *self;
2108
2109                 let mut hasher = StableHasher::new();
2110                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2111                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2112                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2113                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2114
2115                 hasher.finish()
2116             })
2117         });
2118
2119         hash.hash_stable(hcx, hasher);
2120     }
2121 }
2122
2123 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
2124 pub enum AdtKind {
2125     Struct,
2126     Union,
2127     Enum,
2128 }
2129
2130 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
2131     fn into(self) -> DataTypeKind {
2132         match self {
2133             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
2134             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
2135             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
2136         }
2137     }
2138 }
2139
2140 bitflags! {
2141     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default, HashStable)]
2142     pub struct ReprFlags: u8 {
2143         const IS_C               = 1 << 0;
2144         const IS_SIMD            = 1 << 1;
2145         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
2146         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
2147         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
2148         // If true, don't expose any niche to type's context.
2149         const HIDE_NICHE         = 1 << 4;
2150         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
2151         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
2152                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
2153                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
2154     }
2155 }
2156
2157 /// Represents the repr options provided by the user,
2158 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default, HashStable)]
2159 pub struct ReprOptions {
2160     pub int: Option<attr::IntType>,
2161     pub align: Option<Align>,
2162     pub pack: Option<Align>,
2163     pub flags: ReprFlags,
2164 }
2165
2166 impl ReprOptions {
2167     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2168         let mut flags = ReprFlags::empty();
2169         let mut size = None;
2170         let mut max_align: Option<Align> = None;
2171         let mut min_pack: Option<Align> = None;
2172         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2173             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2174                 flags.insert(match r {
2175                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2176                     attr::ReprPacked(pack) => {
2177                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
2178                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
2179                             min_pack.min(pack)
2180                         } else {
2181                             pack
2182                         });
2183                         ReprFlags::empty()
2184                     }
2185                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2186                     attr::ReprNoNiche => ReprFlags::HIDE_NICHE,
2187                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2188                     attr::ReprInt(i) => {
2189                         size = Some(i);
2190                         ReprFlags::empty()
2191                     }
2192                     attr::ReprAlign(align) => {
2193                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
2194                         ReprFlags::empty()
2195                     }
2196                 });
2197             }
2198         }
2199
2200         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2201         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
2202             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2203         }
2204         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
2205     }
2206
2207     #[inline]
2208     pub fn simd(&self) -> bool {
2209         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
2210     }
2211     #[inline]
2212     pub fn c(&self) -> bool {
2213         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
2214     }
2215     #[inline]
2216     pub fn packed(&self) -> bool {
2217         self.pack.is_some()
2218     }
2219     #[inline]
2220     pub fn transparent(&self) -> bool {
2221         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
2222     }
2223     #[inline]
2224     pub fn linear(&self) -> bool {
2225         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
2226     }
2227     #[inline]
2228     pub fn hide_niche(&self) -> bool {
2229         self.flags.contains(ReprFlags::HIDE_NICHE)
2230     }
2231
2232     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2233         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2234     }
2235
2236     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2237     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2238     /// single pointer.
2239     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2240         self.c() || self.int.is_some()
2241     }
2242
2243     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2244     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
2245     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2246         if let Some(pack) = self.pack {
2247             if pack.bytes() == 1 {
2248                 return true;
2249             }
2250         }
2251         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
2252     }
2253
2254     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
2255     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2256         self.c()
2257     }
2258 }
2259
2260 impl<'tcx> AdtDef {
2261     /// Creates a new `AdtDef`.
2262     fn new(
2263         tcx: TyCtxt<'_>,
2264         did: DefId,
2265         kind: AdtKind,
2266         variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2267         repr: ReprOptions,
2268     ) -> Self {
2269         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2270         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2271
2272         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, sym::non_exhaustive) {
2273             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2274             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2275         }
2276
2277         flags |= match kind {
2278             AdtKind::Enum => AdtFlags::IS_ENUM,
2279             AdtKind::Union => AdtFlags::IS_UNION,
2280             AdtKind::Struct => AdtFlags::IS_STRUCT,
2281         };
2282
2283         if kind == AdtKind::Struct && variants[VariantIdx::new(0)].ctor_def_id.is_some() {
2284             flags |= AdtFlags::HAS_CTOR;
2285         }
2286
2287         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2288         if attr::contains_name(&attrs, sym::fundamental) {
2289             flags |= AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2290         }
2291         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2292             flags |= AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2293         }
2294         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2295             flags |= AdtFlags::IS_BOX;
2296         }
2297         if Some(did) == tcx.lang_items().manually_drop() {
2298             flags |= AdtFlags::IS_MANUALLY_DROP;
2299         }
2300         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2301             flags |= AdtFlags::IS_ARC;
2302         }
2303         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2304             flags |= AdtFlags::IS_RC;
2305         }
2306
2307         AdtDef { did, variants, flags, repr }
2308     }
2309
2310     /// Returns `true` if this is a struct.
2311     #[inline]
2312     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2313         self.flags.contains(AdtFlags::IS_STRUCT)
2314     }
2315
2316     /// Returns `true` if this is a union.
2317     #[inline]
2318     pub fn is_union(&self) -> bool {
2319         self.flags.contains(AdtFlags::IS_UNION)
2320     }
2321
2322     /// Returns `true` if this is a enum.
2323     #[inline]
2324     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2325         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ENUM)
2326     }
2327
2328     /// Returns `true` if the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
2329     #[inline]
2330     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2331         self.flags.contains(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2332     }
2333
2334     /// Returns the kind of the ADT.
2335     #[inline]
2336     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2337         if self.is_enum() {
2338             AdtKind::Enum
2339         } else if self.is_union() {
2340             AdtKind::Union
2341         } else {
2342             AdtKind::Struct
2343         }
2344     }
2345
2346     /// Returns a description of this abstract data type.
2347     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2348         match self.adt_kind() {
2349             AdtKind::Struct => "struct",
2350             AdtKind::Union => "union",
2351             AdtKind::Enum => "enum",
2352         }
2353     }
2354
2355     /// Returns a description of a variant of this abstract data type.
2356     #[inline]
2357     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2358         match self.adt_kind() {
2359             AdtKind::Struct => "struct",
2360             AdtKind::Union => "union",
2361             AdtKind::Enum => "variant",
2362         }
2363     }
2364
2365     /// If this function returns `true`, it implies that `is_struct` must return `true`.
2366     #[inline]
2367     pub fn has_ctor(&self) -> bool {
2368         self.flags.contains(AdtFlags::HAS_CTOR)
2369     }
2370
2371     /// Returns `true` if this type is `#[fundamental]` for the purposes
2372     /// of coherence checking.
2373     #[inline]
2374     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2375         self.flags.contains(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2376     }
2377
2378     /// Returns `true` if this is `PhantomData<T>`.
2379     #[inline]
2380     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2381         self.flags.contains(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2382     }
2383
2384     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2385     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2386         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ARC)
2387     }
2388
2389     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2390     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2391         self.flags.contains(AdtFlags::IS_RC)
2392     }
2393
2394     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2395     #[inline]
2396     pub fn is_box(&self) -> bool {
2397         self.flags.contains(AdtFlags::IS_BOX)
2398     }
2399
2400     /// Returns `true` if this is `ManuallyDrop<T>`.
2401     #[inline]
2402     pub fn is_manually_drop(&self) -> bool {
2403         self.flags.contains(AdtFlags::IS_MANUALLY_DROP)
2404     }
2405
2406     /// Returns `true` if this type has a destructor.
2407     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
2408         self.destructor(tcx).is_some()
2409     }
2410
2411     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2412     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2413         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2414         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2415     }
2416
2417     #[inline]
2418     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> GenericPredicates<'tcx> {
2419         tcx.predicates_of(self.did)
2420     }
2421
2422     /// Returns an iterator over all fields contained
2423     /// by this ADT.
2424     #[inline]
2425     pub fn all_fields(&self) -> impl Iterator<Item = &FieldDef> + Clone {
2426         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2427     }
2428
2429     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2430         !self.variants.is_empty() && self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2431     }
2432
2433     /// Return a `VariantDef` given a variant id.
2434     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2435         self.variants.iter().find(|v| v.def_id == vid).expect("variant_with_id: unknown variant")
2436     }
2437
2438     /// Return a `VariantDef` given a constructor id.
2439     pub fn variant_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> &VariantDef {
2440         self.variants
2441             .iter()
2442             .find(|v| v.ctor_def_id == Some(cid))
2443             .expect("variant_with_ctor_id: unknown variant")
2444     }
2445
2446     /// Return the index of `VariantDef` given a variant id.
2447     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2448         self.variants
2449             .iter_enumerated()
2450             .find(|(_, v)| v.def_id == vid)
2451             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2452             .0
2453     }
2454
2455     /// Return the index of `VariantDef` given a constructor id.
2456     pub fn variant_index_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> VariantIdx {
2457         self.variants
2458             .iter_enumerated()
2459             .find(|(_, v)| v.ctor_def_id == Some(cid))
2460             .expect("variant_index_with_ctor_id: unknown variant")
2461             .0
2462     }
2463
2464     pub fn variant_of_res(&self, res: Res) -> &VariantDef {
2465         match res {
2466             Res::Def(DefKind::Variant, vid) => self.variant_with_id(vid),
2467             Res::Def(DefKind::Ctor(..), cid) => self.variant_with_ctor_id(cid),
2468             Res::Def(DefKind::Struct, _)
2469             | Res::Def(DefKind::Union, _)
2470             | Res::Def(DefKind::TyAlias, _)
2471             | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
2472             | Res::SelfTy(..)
2473             | Res::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2474             _ => bug!("unexpected res {:?} in variant_of_res", res),
2475         }
2476     }
2477
2478     #[inline]
2479     pub fn eval_explicit_discr(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, expr_did: DefId) -> Option<Discr<'tcx>> {
2480         let param_env = tcx.param_env(expr_did);
2481         let repr_type = self.repr.discr_type();
2482         match tcx.const_eval_poly(expr_did) {
2483             Ok(val) => {
2484                 let ty = repr_type.to_ty(tcx);
2485                 if let Some(b) = val.try_to_bits_for_ty(tcx, param_env, ty) {
2486                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2487                     Some(Discr { val: b, ty })
2488                 } else {
2489                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2490                     crate::mir::interpret::struct_error(
2491                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2492                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2493                     )
2494                     .emit();
2495                     None
2496                 }
2497             }
2498             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2499                 if !expr_did.is_local() {
2500                     span_bug!(
2501                         tcx.def_span(expr_did),
2502                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2503                          in its crate but failed locally"
2504                     );
2505                 }
2506                 None
2507             }
2508             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => {
2509                 span_bug!(tcx.def_span(expr_did), "enum discriminant depends on generic arguments",)
2510             }
2511         }
2512     }
2513
2514     #[inline]
2515     pub fn discriminants(
2516         &'tcx self,
2517         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2518     ) -> impl Iterator<Item = (VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'tcx> {
2519         let repr_type = self.repr.discr_type();
2520         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx);
2521         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2522         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2523             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2524             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2525                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2526                     discr = new_discr;
2527                 }
2528             }
2529             prev_discr = Some(discr);
2530
2531             (i, discr)
2532         })
2533     }
2534
2535     #[inline]
2536     pub fn variant_range(&self) -> Range<VariantIdx> {
2537         VariantIdx::new(0)..VariantIdx::new(self.variants.len())
2538     }
2539
2540     /// Computes the discriminant value used by a specific variant.
2541     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2542     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2543     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2544     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2545     #[inline]
2546     pub fn discriminant_for_variant(
2547         &self,
2548         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2549         variant_index: VariantIdx,
2550     ) -> Discr<'tcx> {
2551         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2552         let explicit_value = val
2553             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2554             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx));
2555         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2556     }
2557
2558     /// Yields a `DefId` for the discriminant and an offset to add to it
2559     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2560     /// inferred discriminant directly.
2561     pub fn discriminant_def_for_variant(&self, variant_index: VariantIdx) -> (Option<DefId>, u32) {
2562         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2563         let expr_did;
2564         loop {
2565             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2566                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2567                     expr_did = None;
2568                     break;
2569                 }
2570                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2571                     explicit_index -= distance;
2572                 }
2573                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2574                     expr_did = Some(did);
2575                     break;
2576                 }
2577             }
2578         }
2579         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2580     }
2581
2582     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Destructor> {
2583         tcx.adt_destructor(self.did)
2584     }
2585
2586     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2587     /// if that type is `Sized`, or `TyErr` if this type is recursive.
2588     ///
2589     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is `Sized` is
2590     /// actually more expressive than checking all members:
2591     /// the `Sized` trait is inductive, so an associated type that references
2592     /// `Self` would prevent its containing ADT from being `Sized`.
2593     ///
2594     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2595     /// the associated type is behind a pointer (e.g., issue #31299).
2596     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2597         tcx.adt_sized_constraint(self.did).0
2598     }
2599 }
2600
2601 impl<'tcx> FieldDef {
2602     /// Returns the type of this field. The `subst` is typically obtained
2603     /// via the second field of `TyKind::AdtDef`.
2604     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2605         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2606     }
2607 }
2608
2609 /// Represents the various closure traits in the language. This
2610 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2611 /// desugaring) argument that the closure expects.
2612 ///
2613 /// You can get the environment type of a closure using
2614 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2615 #[derive(
2616     Clone,
2617     Copy,
2618     PartialOrd,
2619     Ord,
2620     PartialEq,
2621     Eq,
2622     Hash,
2623     Debug,
2624     RustcEncodable,
2625     RustcDecodable,
2626     HashStable
2627 )]
2628 pub enum ClosureKind {
2629     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2630     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2631     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2632     Fn,
2633     FnMut,
2634     FnOnce,
2635 }
2636
2637 impl<'tcx> ClosureKind {
2638     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2639     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2640
2641     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
2642         match *self {
2643             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem, None),
2644             ClosureKind::FnMut => tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem, None),
2645             ClosureKind::FnOnce => tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem, None),
2646         }
2647     }
2648
2649     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2650     /// must also implement `other`.
2651     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2652         match (self, other) {
2653             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2654             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2655             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2656             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2657             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2658             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2659             _ => false,
2660         }
2661     }
2662
2663     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2664     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2665     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2666         match self {
2667             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2668             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2669             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2670         }
2671     }
2672 }
2673
2674 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2675     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2676     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2677     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2678     /// structs or variants. For example:
2679     ///
2680     /// ```notrust
2681     /// isize => { isize }
2682     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2683     /// [isize] => { [isize], isize }
2684     /// ```
2685     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2686         TypeWalker::new(self)
2687     }
2688
2689     /// Iterator that walks the immediate children of `self`. Hence
2690     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2691     /// (but not `i32`, like `walk`).
2692     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2693         walk::walk_shallow(self)
2694     }
2695
2696     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2697     /// callback `f` on each type. If the callback returns `false`, then the
2698     /// children of the current type are ignored.
2699     ///
2700     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2701     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2702     where
2703         F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool,
2704     {
2705         let mut walker = self.walk();
2706         while let Some(ty) = walker.next() {
2707             if !f(ty) {
2708                 walker.skip_current_subtree();
2709             }
2710         }
2711     }
2712 }
2713
2714 impl BorrowKind {
2715     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2716         match m {
2717             hir::Mutability::Mut => MutBorrow,
2718             hir::Mutability::Not => ImmBorrow,
2719         }
2720     }
2721
2722     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2723     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2724     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2725     /// question.
2726     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2727         match self {
2728             MutBorrow => hir::Mutability::Mut,
2729             ImmBorrow => hir::Mutability::Not,
2730
2731             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2732             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2733             // and hence is a safe "over approximation".
2734             UniqueImmBorrow => hir::Mutability::Mut,
2735         }
2736     }
2737
2738     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2739         match *self {
2740             MutBorrow => "mutable",
2741             ImmBorrow => "immutable",
2742             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2743         }
2744     }
2745 }
2746
2747 #[derive(Debug, Clone)]
2748 pub enum Attributes<'tcx> {
2749     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2750     Borrowed(&'tcx [ast::Attribute]),
2751 }
2752
2753 impl<'tcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'tcx> {
2754     type Target = [ast::Attribute];
2755
2756     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2757         match self {
2758             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2759             &Attributes::Borrowed(data) => data,
2760         }
2761     }
2762 }
2763
2764 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
2765 pub enum ImplOverlapKind {
2766     /// These impls are always allowed to overlap.
2767     Permitted {
2768         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
2769         marker: bool,
2770     },
2771     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2772     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2773     ///
2774     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2775     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2776     ///
2777     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2778     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2779     ///
2780     /// ```
2781     /// trait Trait {}
2782     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2783     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2784     /// ```
2785     ///
2786     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2787     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2788     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2789     /// overlapping impls for it is sound.
2790     ///
2791     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2792     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2793     /// it has the following restrictions:
2794     ///
2795     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2796     /// positive impls.
2797     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2798     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2799     /// marker traits.
2800     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2801     ///
2802     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2803     Issue33140,
2804 }
2805
2806 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
2807     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckTables<'tcx> {
2808         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2809     }
2810
2811     /// Returns an iterator of the `DefId`s for all body-owners in this
2812     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2813     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2814     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + 'tcx {
2815         self.hir()
2816             .krate()
2817             .body_ids
2818             .iter()
2819             .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2820     }
2821
2822     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2823         par_iter(&self.hir().krate().body_ids)
2824             .for_each(|&body_id| f(self.hir().body_owner_def_id(body_id)));
2825     }
2826
2827     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
2828         self.associated_items(id)
2829             .in_definition_order()
2830             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Method && item.defaultness.has_value())
2831     }
2832
2833     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2834         self.associated_items(did).in_definition_order().any(|item| item.relevant_for_never())
2835     }
2836
2837     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
2838         self.hir().as_local_hir_id(def_id).and_then(|hir_id| self.hir().get(hir_id).ident())
2839     }
2840
2841     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssocItem> {
2842         let is_associated_item = if let Some(hir_id) = self.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2843             match self.hir().get(hir_id) {
2844                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2845                 _ => false,
2846             }
2847         } else {
2848             match self.def_kind(def_id).expect("no def for `DefId`") {
2849                 DefKind::AssocConst | DefKind::Method | DefKind::AssocTy => true,
2850                 _ => false,
2851             }
2852         };
2853
2854         is_associated_item.then(|| self.associated_item(def_id))
2855     }
2856
2857     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2858         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2859     }
2860
2861     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2862         variant.fields.iter().position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident, variant.def_id))
2863     }
2864
2865     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2866     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2867     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2868         self,
2869         def_id1: DefId,
2870         def_id2: DefId,
2871     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2872         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2873         // as one of them essentially doesn't exist.
2874         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2875             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2876         {
2877             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2878         }
2879
2880         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2881             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2882                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2883                 debug!(
2884                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2885                     def_id1, def_id2
2886                 );
2887                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2888             }
2889             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2890             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2891                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2892                 debug!(
2893                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2894                     def_id1, def_id2
2895                 );
2896                 return None;
2897             }
2898             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2899             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2900         };
2901
2902         let is_marker_overlap = {
2903             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2904                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2905                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2906             };
2907             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2908         };
2909
2910         if is_marker_overlap {
2911             debug!(
2912                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2913                 def_id1, def_id2
2914             );
2915             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2916         } else {
2917             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2918                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2919                     if self_ty1 == self_ty2 {
2920                         debug!(
2921                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2922                             def_id1, def_id2
2923                         );
2924                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2925                     } else {
2926                         debug!(
2927                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2928                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2929                         );
2930                     }
2931                 }
2932             }
2933
2934             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2935             None
2936         }
2937     }
2938
2939     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2940     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2941     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2942         match res {
2943             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2944                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2945                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2946             }
2947             Res::Def(DefKind::Struct, did) | Res::Def(DefKind::Union, did) => {
2948                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2949             }
2950             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2951                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2952                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2953                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2954             }
2955             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2956                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2957                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2958             }
2959             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2960         }
2961     }
2962
2963     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
2964         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2965             self.original_crate_name(id.krate)
2966         } else {
2967             let def_key = self.def_key(id);
2968             match def_key.disambiguated_data.data {
2969                 // The name of a constructor is that of its parent.
2970                 hir_map::DefPathData::Ctor => {
2971                     self.item_name(DefId { krate: id.krate, index: def_key.parent.unwrap() })
2972                 }
2973                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2974                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2975                 }),
2976             }
2977         }
2978     }
2979
2980     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2981     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> ReadOnlyBodyAndCache<'tcx, 'tcx> {
2982         match instance {
2983             ty::InstanceDef::Item(did) => self.optimized_mir(did).unwrap_read_only(),
2984             ty::InstanceDef::VtableShim(..)
2985             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2986             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2987             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2988             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2989             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2990             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2991             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance).unwrap_read_only(),
2992         }
2993     }
2994
2995     /// Gets the attributes of a definition.
2996     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
2997         if let Some(id) = self.hir().as_local_hir_id(did) {
2998             Attributes::Borrowed(self.hir().attrs(id))
2999         } else {
3000             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
3001         }
3002     }
3003
3004     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
3005     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
3006         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
3007     }
3008
3009     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
3010     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
3011         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
3012     }
3013
3014     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
3015         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
3016     }
3017
3018     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
3019     /// If it implements no trait, returns `None`.
3020     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3021         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
3022     }
3023
3024     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
3025     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
3026     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3027         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
3028             if let Some(DefKind::Method) = self.def_kind(def_id) {
3029                 Some(self.associated_item(def_id))
3030             } else {
3031                 None
3032             }
3033         } else {
3034             self.opt_associated_item(def_id)
3035         };
3036
3037         item.and_then(|trait_item| match trait_item.container {
3038             TraitContainer(_) => None,
3039             ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
3040         })
3041     }
3042
3043     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
3044     /// with the name of the crate containing the impl.
3045     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
3046         if impl_did.is_local() {
3047             let hir_id = self.hir().as_local_hir_id(impl_did).unwrap();
3048             Ok(self.hir().span(hir_id))
3049         } else {
3050             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
3051         }
3052     }
3053
3054     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
3055     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
3056     /// definition's parent/scope to perform comparison.
3057     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
3058         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
3059         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
3060         // `modern()` calls required for the span comparison whenever possible.
3061         use_name.name == def_name.name
3062             && use_name
3063                 .span
3064                 .ctxt()
3065                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expansion_that_defined(def_parent_def_id))
3066     }
3067
3068     fn expansion_that_defined(self, scope: DefId) -> ExpnId {
3069         match scope.krate {
3070             LOCAL_CRATE => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope.index),
3071             _ => ExpnId::root(),
3072         }
3073     }
3074
3075     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
3076         ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope));
3077         ident
3078     }
3079
3080     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
3081         self,
3082         mut ident: Ident,
3083         scope: DefId,
3084         block: hir::HirId,
3085     ) -> (Ident, DefId) {
3086         let scope = match ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope)) {
3087             Some(actual_expansion) => {
3088                 self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion)
3089             }
3090             None => self.hir().get_module_parent(block),
3091         };
3092         (ident, scope)
3093     }
3094
3095     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
3096         self.object_safety_violations(key).is_empty()
3097     }
3098 }
3099
3100 #[derive(Clone, HashStable)]
3101 pub struct AdtSizedConstraint<'tcx>(pub &'tcx [Ty<'tcx>]);
3102
3103 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3104 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3105     if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
3106         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(hir_id) {
3107             if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
3108                 return opaque_ty.impl_trait_fn;
3109             }
3110         }
3111     }
3112     None
3113 }
3114
3115 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3116     context::provide(providers);
3117     erase_regions::provide(providers);
3118     layout::provide(providers);
3119     *providers =
3120         ty::query::Providers { trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider, ..*providers };
3121 }
3122
3123 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3124 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3125 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3126 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3127 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3128 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
3129 pub struct CrateInherentImpls {
3130     pub inherent_impls: DefIdMap<Vec<DefId>>,
3131 }
3132
3133 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
3134 pub struct SymbolName {
3135     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3136     // this be a `&'tcx str`.
3137     pub name: Symbol,
3138 }
3139
3140 impl SymbolName {
3141     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3142         SymbolName { name: Symbol::intern(name) }
3143     }
3144 }
3145
3146 impl PartialOrd for SymbolName {
3147     fn partial_cmp(&self, other: &SymbolName) -> Option<Ordering> {
3148         self.name.as_str().partial_cmp(&other.name.as_str())
3149     }
3150 }
3151
3152 /// Ordering must use the chars to ensure reproducible builds.
3153 impl Ord for SymbolName {
3154     fn cmp(&self, other: &SymbolName) -> Ordering {
3155         self.name.as_str().cmp(&other.name.as_str())
3156     }
3157 }
3158
3159 impl fmt::Display for SymbolName {
3160     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3161         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3162     }
3163 }
3164
3165 impl fmt::Debug for SymbolName {
3166     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3167         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3168     }
3169 }