]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
5a2f062f233cf17c67e9d5e565dcb773cb46d6c9
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::GlobalId;
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
40 use arena::SyncDroplessArena;
41 use session::DataTypeKind;
42
43 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
44 use std::cell::RefCell;
45 use std::cmp::{self, Ordering};
46 use std::fmt;
47 use std::hash::{Hash, Hasher};
48 use std::ops::Deref;
49 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
50 use std::slice;
51 use std::vec::IntoIter;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::indexed_vec::Idx;
61 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
62                                            HashStable};
63
64 use hir;
65
66 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyIndex, DebruijnIndex, INNERMOST};
67 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
68 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
69 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
70 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
72 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
73 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
74 pub use self::sty::RegionKind;
75 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
76 pub use self::sty::BoundRegion::*;
77 pub use self::sty::InferTy::*;
78 pub use self::sty::RegionKind::*;
79 pub use self::sty::TyKind::*;
80
81 pub use self::binding::BindingMode;
82 pub use self::binding::BindingMode::*;
83
84 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
85 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
86
87 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
88
89 pub use self::trait_def::TraitDef;
90
91 pub use self::query::queries;
92
93 pub mod adjustment;
94 pub mod binding;
95 pub mod cast;
96 #[macro_use]
97 pub mod codec;
98 mod constness;
99 pub mod error;
100 mod erase_regions;
101 pub mod fast_reject;
102 pub mod fold;
103 pub mod inhabitedness;
104 pub mod item_path;
105 pub mod layout;
106 pub mod _match;
107 pub mod outlives;
108 pub mod query;
109 pub mod relate;
110 pub mod steal;
111 pub mod subst;
112 pub mod trait_def;
113 pub mod walk;
114 pub mod wf;
115 pub mod util;
116
117 mod context;
118 mod flags;
119 mod instance;
120 mod structural_impls;
121 mod sty;
122
123 // Data types
124
125 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
126 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
127 ///
128 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
129 /// *on-demand* infrastructure.
130 #[derive(Clone)]
131 pub struct CrateAnalysis {
132     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
133     pub name: String,
134     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
135 }
136
137 #[derive(Clone)]
138 pub struct Resolutions {
139     pub freevars: FreevarMap,
140     pub trait_map: TraitMap,
141     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
142     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
143     pub export_map: ExportMap,
144     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
145     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
146     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
147 }
148
149 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
150 pub enum AssociatedItemContainer {
151     TraitContainer(DefId),
152     ImplContainer(DefId),
153 }
154
155 impl AssociatedItemContainer {
156     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
157     /// in a trait, and returns the trait def-id.
158     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
159         match *self {
160             TraitContainer(id) => id,
161             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
162         }
163     }
164
165     pub fn id(&self) -> DefId {
166         match *self {
167             TraitContainer(id) => id,
168             ImplContainer(id) => id,
169         }
170     }
171 }
172
173 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
174 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
175 /// bounds/where clauses).
176 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
177 pub struct ImplHeader<'tcx> {
178     pub impl_def_id: DefId,
179     pub self_ty: Ty<'tcx>,
180     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
181     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub ident: Ident,
188     pub kind: AssociatedKind,
189     pub vis: Visibility,
190     pub defaultness: hir::Defaultness,
191     pub container: AssociatedItemContainer,
192
193     /// Whether this is a method with an explicit self
194     /// as its first argument, allowing method calls.
195     pub method_has_self_argument: bool,
196 }
197
198 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Existential,
203     Type
204 }
205
206 impl AssociatedItem {
207     pub fn def(&self) -> Def {
208         match self.kind {
209             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
210             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
211             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
212             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
213         }
214     }
215
216     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
217     /// for !
218     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
219         match self.kind {
220             AssociatedKind::Existential |
221             AssociatedKind::Const |
222             AssociatedKind::Type => true,
223             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
224             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
225         }
226     }
227
228     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
229         match self.kind {
230             ty::AssociatedKind::Method => {
231                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
232                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
233                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
234                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
235                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
236             }
237             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
238             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
239             ty::AssociatedKind::Const => {
240                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
241             }
242         }
243     }
244 }
245
246 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
247 pub enum Visibility {
248     /// Visible everywhere (including in other crates).
249     Public,
250     /// Visible only in the given crate-local module.
251     Restricted(DefId),
252     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
253     Invisible,
254 }
255
256 pub trait DefIdTree: Copy {
257     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
258
259     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
260         if descendant.krate != ancestor.krate {
261             return false;
262         }
263
264         while descendant != ancestor {
265             match self.parent(descendant) {
266                 Some(parent) => descendant = parent,
267                 None => return false,
268             }
269         }
270         true
271     }
272 }
273
274 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
275     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
276         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
277     }
278 }
279
280 impl Visibility {
281     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
282         match visibility.node {
283             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
284             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
285             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
286                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
287                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
288                 Def::Err => Visibility::Public,
289                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
290             },
291             hir::VisibilityKind::Inherited => {
292                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
293             }
294         }
295     }
296
297     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
298     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
299         let restriction = match self {
300             // Public items are visible everywhere.
301             Visibility::Public => return true,
302             // Private items from other crates are visible nowhere.
303             Visibility::Invisible => return false,
304             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
305             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
306             Visibility::Restricted(module) => module,
307         };
308
309         tree.is_descendant_of(module, restriction)
310     }
311
312     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
313     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
314         let vis_restriction = match vis {
315             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
316             Visibility::Invisible => return true,
317             Visibility::Restricted(module) => module,
318         };
319
320         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
321     }
322
323     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
324     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
325         match self {
326             Visibility::Public => true,
327             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
328             Visibility::Invisible => false,
329         }
330     }
331 }
332
333 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash)]
334 pub enum Variance {
335     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
336     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
337     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
338     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
339 }
340
341 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
342 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
343 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
344 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
345 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
346 /// item.
347 pub struct CrateVariancesMap {
348     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
349     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
350     /// entry.
351     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
352
353     /// An empty vector, useful for cloning.
354     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
355 }
356
357 impl Variance {
358     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
359     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
360     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
361     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
362     /// variance with which the argument appears.
363     ///
364     /// Example 1:
365     ///
366     ///     *mut Vec<i32>
367     ///
368     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
369     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
370     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
371     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
372     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
373     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
374     /// (again) in `Invariant`.
375     ///
376     /// Example 2:
377     ///
378     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
379     ///
380     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
381     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
382     /// within which both pointer types appear is
383     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
384     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
385     /// which the first `Vec<i32>` appears is
386     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
387     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
388     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
389     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
390     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
391     ///
392     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
393     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
394     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
395         match (self, v) {
396             // Figure 1, column 1.
397             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
398             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
399             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
400             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
401
402             // Figure 1, column 2.
403             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
406             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
407
408             // Figure 1, column 3.
409             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
410
411             // Figure 1, column 4.
412             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
413         }
414     }
415 }
416
417 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
418 // the types of AST nodes.
419 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
420 pub struct CReaderCacheKey {
421     pub cnum: CrateNum,
422     pub pos: usize,
423 }
424
425 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
426 // through the type during type construction, so that we can quickly
427 // check whether the type has various kinds of types in it without
428 // recursing over the type itself.
429 bitflags! {
430     pub struct TypeFlags: u32 {
431         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
432         const HAS_SELF           = 1 << 1;
433         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
434         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
435         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
436
437         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
438         /// determine whether substitition is required, since those
439         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
440         /// hence may be substituted.
441         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
442
443         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
444         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
445         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
446
447         /// Is an error type reachable?
448         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
449         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
450
451         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
452         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
453
454         // true if there are "names" of types and regions and so forth
455         // that are local to a particular fn
456         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
457
458         // Present if the type belongs in a local type context.
459         // Only set for Infer other than Fresh.
460         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
461
462         // Is there a projection that does not involve a bound region?
463         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
464         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
465
466         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
467         // ought to be true only for the results of canonicalization.
468         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
469
470         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
471         /// if a global bound is safe to evaluate.
472         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 14;
473
474         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
475                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
476                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
477
478         // Flags representing the nominal content of a type,
479         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
480         // flag, it should be added here too.
481         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
488                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
490                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
491                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
492                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
493                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits |
494                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
495     }
496 }
497
498 pub struct TyS<'tcx> {
499     pub sty: TyKind<'tcx>,
500     pub flags: TypeFlags,
501
502     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
503     /// binder such that
504     ///
505     /// (a) the binder itself captures nothing but
506     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
507     ///     by some sub-binder.
508     ///
509     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
510     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
511     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
512     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
513     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
514     /// inner binder.
515     ///
516     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
517     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
518     /// (exclusive)).
519     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
520 }
521
522 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
523     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
524         self.sty.cmp(&other.sty)
525     }
526 }
527
528 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
529     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
530         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
531     }
532 }
533
534 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
535     #[inline]
536     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
537         ptr::eq(self, other)
538     }
539 }
540 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
541
542 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
543     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
544         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
545     }
546 }
547
548 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
549     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
550         match self.sty {
551             TyKind::Bool |
552                 TyKind::Char |
553                 TyKind::Int(_) |
554                 TyKind::Uint(_) |
555                 TyKind::Float(_) |
556                 TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
557                 TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
558                 TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
559                 TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
560             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
561             _ => false,
562         }
563     }
564
565     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
566         match self.sty {
567             TyKind::Opaque(..) |
568             TyKind::FnDef(..) |
569             TyKind::FnPtr(..) |
570             TyKind::Dynamic(..) |
571             TyKind::Closure(..) |
572             TyKind::Infer(..) |
573             TyKind::Projection(..) => false,
574             _ => true,
575         }
576     }
577 }
578
579 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
580     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
581                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
582                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
583         let ty::TyS {
584             ref sty,
585
586             // The other fields just provide fast access to information that is
587             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
588             flags: _,
589
590             outer_exclusive_binder: _,
591         } = *self;
592
593         sty.hash_stable(hcx, hasher);
594     }
595 }
596
597 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
598
599 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
600 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
601
602 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
603
604 extern {
605     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
606     type OpaqueListContents;
607 }
608
609 /// A wrapper for slices with the additional invariant
610 /// that the slice is interned and no other slice with
611 /// the same contents can exist in the same context.
612 /// This means we can use pointer for both
613 /// equality comparisons and hashing.
614 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
615 #[repr(C)]
616 pub struct List<T> {
617     len: usize,
618     data: [T; 0],
619     opaque: OpaqueListContents,
620 }
621
622 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
623
624 impl<T: Copy> List<T> {
625     #[inline]
626     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
627         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
628         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
629         assert!(slice.len() != 0);
630
631         // Align up the size of the len (usize) field
632         let align = mem::align_of::<T>();
633         let align_mask = align - 1;
634         let offset = mem::size_of::<usize>();
635         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
636
637         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
638
639         let mem = arena.alloc_raw(
640             size,
641             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
642         unsafe {
643             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
644             // Write the length
645             result.len = slice.len();
646
647             // Write the elements
648             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
649             arena_slice.copy_from_slice(slice);
650
651             result
652         }
653     }
654 }
655
656 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
657     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
658         (**self).fmt(f)
659     }
660 }
661
662 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
663     #[inline]
664     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
665         (**self).encode(s)
666     }
667 }
668
669 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
670     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
671         if self == other { Ordering::Equal } else {
672             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
673         }
674     }
675 }
676
677 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
678     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
679         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
680             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
681         }
682     }
683 }
684
685 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
686     #[inline]
687     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
688         ptr::eq(self, other)
689     }
690 }
691 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
692
693 impl<T> Hash for List<T> {
694     #[inline]
695     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
696         (self as *const List<T>).hash(s)
697     }
698 }
699
700 impl<T> Deref for List<T> {
701     type Target = [T];
702     #[inline(always)]
703     fn deref(&self) -> &[T] {
704         unsafe {
705             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
706         }
707     }
708 }
709
710 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
711     type Item = &'a T;
712     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
713     #[inline(always)]
714     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
715         self[..].iter()
716     }
717 }
718
719 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
720
721 impl<T> List<T> {
722     #[inline(always)]
723     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
724         #[repr(align(64), C)]
725         struct EmptySlice([u8; 64]);
726         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
727         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
728         unsafe {
729             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
730         }
731     }
732 }
733
734 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
735 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
736 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
737 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
738 pub struct UpvarId {
739     pub var_id: hir::HirId,
740     pub closure_expr_id: LocalDefId,
741 }
742
743 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
744 pub enum BorrowKind {
745     /// Data must be immutable and is aliasable.
746     ImmBorrow,
747
748     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
749     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
750     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
751     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
752     ///
753     ///    let x: &mut isize = ...;
754     ///    let y = || *x += 5;
755     ///
756     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
757     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
758     ///
759     ///    struct Env { x: & &mut isize }
760     ///    let x: &mut isize = ...;
761     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
762     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
763     ///
764     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
765     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
766     /// an `&mut` borrow:
767     ///
768     ///    struct Env { x: & &mut isize }
769     ///    let x: &mut isize = ...;
770     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
771     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
772     ///
773     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
774     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
775     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
776     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
777     /// borrow is hidden.
778     ///
779     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
780     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
781     /// simplicity, we don't give users the way to express this
782     /// borrow, it's just used when translating closures.
783     UniqueImmBorrow,
784
785     /// Data is mutable and not aliasable.
786     MutBorrow
787 }
788
789 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
790 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
791 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
792 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
793     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
794     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
795     /// depending on inference.
796     ByValue,
797
798     /// Upvar is captured by reference.
799     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
800 }
801
802 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
803 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
804     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
805     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
806     /// syntax.
807     pub kind: BorrowKind,
808
809     /// Region of the resulting reference.
810     pub region: ty::Region<'tcx>,
811 }
812
813 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
814
815 #[derive(Copy, Clone)]
816 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
817     pub def: Def,
818     pub span: Span,
819     pub ty: Ty<'tcx>,
820 }
821
822 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
823 pub enum IntVarValue {
824     IntType(ast::IntTy),
825     UintType(ast::UintTy),
826 }
827
828 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
829 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
830
831 impl ty::EarlyBoundRegion {
832     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
833         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
834     }
835
836     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
837     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
838     pub fn has_name(&self) -> bool {
839         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
840     }
841 }
842
843 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
844 pub enum GenericParamDefKind {
845     Lifetime,
846     Type {
847         has_default: bool,
848         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
849         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
850     }
851 }
852
853 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
854 pub struct GenericParamDef {
855     pub name: InternedString,
856     pub def_id: DefId,
857     pub index: u32,
858
859     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
860     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
861     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
862     pub pure_wrt_drop: bool,
863
864     pub kind: GenericParamDefKind,
865 }
866
867 impl GenericParamDef {
868     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
869         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
870             ty::EarlyBoundRegion {
871                 def_id: self.def_id,
872                 index: self.index,
873                 name: self.name,
874             }
875         } else {
876             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
877         }
878     }
879
880     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
881         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
882             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
883         } else {
884             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
885         }
886     }
887 }
888
889 #[derive(Default)]
890 pub struct GenericParamCount {
891     pub lifetimes: usize,
892     pub types: usize,
893 }
894
895 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
896 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
897 ///
898 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
899 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
900 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
901 pub struct Generics {
902     pub parent: Option<DefId>,
903     pub parent_count: usize,
904     pub params: Vec<GenericParamDef>,
905
906     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
907     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
908
909     pub has_self: bool,
910     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
911 }
912
913 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
914     pub fn count(&self) -> usize {
915         self.parent_count + self.params.len()
916     }
917
918     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
919         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
920         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
921         // presence of this method will be a constant reminder.
922         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
923
924         for param in &self.params {
925             match param.kind {
926                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
927                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
928             };
929         }
930
931         own_counts
932     }
933
934     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
935         for param in &self.params {
936             match param.kind {
937                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
938                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
939             }
940         }
941         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
942             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
943             parent.requires_monomorphization(tcx)
944         } else {
945             false
946         }
947     }
948
949     pub fn region_param(&'tcx self,
950                         param: &EarlyBoundRegion,
951                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
952                         -> &'tcx GenericParamDef
953     {
954         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
955             let param = &self.params[index as usize];
956             match param.kind {
957                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
958                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
959             }
960         } else {
961             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
962                .region_param(param, tcx)
963         }
964     }
965
966     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
967     pub fn type_param(&'tcx self,
968                       param: &ParamTy,
969                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
970                       -> &'tcx GenericParamDef {
971         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
972             let param = &self.params[index as usize];
973             match param.kind {
974                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
975                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
976             }
977         } else {
978             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
979                .type_param(param, tcx)
980         }
981     }
982 }
983
984 /// Bounds on generics.
985 #[derive(Clone, Default)]
986 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
987     pub parent: Option<DefId>,
988     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
989 }
990
991 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
992 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
993
994 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
995     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
996                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
997         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
998         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
999         instantiated
1000     }
1001     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1002                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1003         InstantiatedPredicates {
1004             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1005         }
1006     }
1007
1008     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1009                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1010                         substs: &Substs<'tcx>) {
1011         if let Some(def_id) = self.parent {
1012             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1013         }
1014         instantiated.predicates.extend(
1015             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1016         );
1017     }
1018
1019     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1020                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1021         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1022         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1023         instantiated
1024     }
1025
1026     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1027                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1028         if let Some(def_id) = self.parent {
1029             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1030         }
1031         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1032     }
1033
1034     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1035                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1036                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1037     {
1038         assert_eq!(self.parent, None);
1039         InstantiatedPredicates {
1040             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1041                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1042             }).collect()
1043         }
1044     }
1045 }
1046
1047 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1048 pub enum Predicate<'tcx> {
1049     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1050     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1051     /// would be the type parameters.
1052     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1053
1054     /// where 'a : 'b
1055     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1056
1057     /// where T : 'a
1058     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1059
1060     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
1061     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
1062     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1063
1064     /// no syntax: T WF
1065     WellFormed(Ty<'tcx>),
1066
1067     /// trait must be object-safe
1068     ObjectSafe(DefId),
1069
1070     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
1071     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
1072     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1073     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1074
1075     /// `T1 <: T2`
1076     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1077
1078     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1079     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1080 }
1081
1082 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1083 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1084 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1085 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1086 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1087 /// item.
1088 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1089     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1090     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1091     /// bounds, it will have no entry.
1092     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1093
1094     /// An empty vector, useful for cloning.
1095     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1096 }
1097
1098 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1099     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1100         self
1101     }
1102 }
1103
1104 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1105     /// Performs a substitution suitable for going from a
1106     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1107     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1108     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1109     /// lengthy comment below for details.
1110     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1111                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1112                             -> ty::Predicate<'tcx>
1113     {
1114         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1115         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1116         //
1117         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1118         //
1119         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
1120         //     trait Bar<'b,'c> { }
1121         //
1122         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1123         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1124         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1125         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1126         // normal substitution.
1127         //
1128         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1129         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1130         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1131         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1132         // `'a`.
1133         //
1134         // Another example to be careful of is this:
1135         //
1136         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1137         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1138         //
1139         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1140         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1141         // reason is similar to the previous example: any impl of
1142         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1143         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1144         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1145         //
1146         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1147         // consider the more complicated scenario:
1148         //
1149         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1150         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1151         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1152         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1153         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1154         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1155         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1156         //   DB index of 1.
1157         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1158         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1159         //   just as we wanted.
1160         //
1161         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1162         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1163         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1164         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1165         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1166         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1167         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1168         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1169         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1170         // substitution code expects equal binding levels in the values
1171         // from the substitution and the value being substituted into, and
1172         // this trick achieves that).
1173
1174         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1175         match *self {
1176             Predicate::Trait(ref binder) =>
1177                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1178             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1179                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1180             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1181                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1182             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1183                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1184             Predicate::Projection(ref binder) =>
1185                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1186             Predicate::WellFormed(data) =>
1187                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1188             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1189                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1190             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1191                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1192             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1193                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1194         }
1195     }
1196 }
1197
1198 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1199 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1200     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1201 }
1202 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1203
1204 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1205     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1206         self.trait_ref.def_id
1207     }
1208
1209     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1210         self.trait_ref.input_types()
1211     }
1212
1213     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1214         self.trait_ref.self_ty()
1215     }
1216 }
1217
1218 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1219     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1220         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1221         self.skip_binder().def_id()
1222     }
1223 }
1224
1225 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1226 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1227 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1228 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1229                                                            ty::Region<'tcx>>;
1230 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1231                                                          ty::Region<'tcx>>;
1232 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1233 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1234
1235 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1236 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1237     pub a_is_expected: bool,
1238     pub a: Ty<'tcx>,
1239     pub b: Ty<'tcx>
1240 }
1241 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1242
1243 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1244 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1245 ///
1246 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1247 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1248 ///
1249 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1250 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1251 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1252 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1253 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1254 /// instances to normalize the LHS.
1255 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1256 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1257     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1258     pub ty: Ty<'tcx>,
1259 }
1260
1261 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1262
1263 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1264     /// Returns the def-id of the associated item being projected.
1265     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1266         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1267     }
1268
1269     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1270         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1271         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1272         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1273         // return value, so we are preserving the number of binding
1274         // levels.
1275         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1276     }
1277
1278     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1279         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1280     }
1281
1282     /// The DefId of the TraitItem for the associated type.
1283     ///
1284     /// Note that this is not the DefId of the TraitRef containing this
1285     /// associated type, which is in tcx.associated_item(projection_def_id()).container.
1286     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1287         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1288         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1289     }
1290 }
1291
1292 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1293     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1294 }
1295
1296 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1297     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1298         ty::Binder::dummy(self.clone())
1299     }
1300 }
1301
1302 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1303     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1304         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1305     }
1306 }
1307
1308 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1309     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1310 }
1311
1312 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1313     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1314         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1315             trait_ref: self.clone()
1316         }))
1317     }
1318 }
1319
1320 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1321     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1322         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1323     }
1324 }
1325
1326 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1327     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1328         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1329     }
1330 }
1331
1332 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1333     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1334         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1335     }
1336 }
1337
1338 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1339     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1340         Predicate::Projection(self.clone())
1341     }
1342 }
1343
1344 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1345     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1346     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1347     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1348     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1349         let vec: Vec<_> = match *self {
1350             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1351                 data.skip_binder().input_types().collect()
1352             }
1353             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1354                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1355                 vec![a, b]
1356             }
1357             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1358                 vec![binder.skip_binder().0]
1359             }
1360             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1361                 vec![]
1362             }
1363             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1364                 let inner = data.skip_binder();
1365                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1366             }
1367             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1368                 vec![data]
1369             }
1370             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1371                 vec![]
1372             }
1373             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1374                 closure_substs.substs.types().collect()
1375             }
1376             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1377                 substs.types().collect()
1378             }
1379         };
1380
1381         // FIXME: The only reason to collect into a vector here is that I was
1382         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1383         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1384         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1385         // to be closer to `Ty::walk`.
1386         vec.into_iter()
1387     }
1388
1389     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1390         match *self {
1391             Predicate::Trait(ref t) => {
1392                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1393             }
1394             Predicate::Projection(..) |
1395             Predicate::Subtype(..) |
1396             Predicate::RegionOutlives(..) |
1397             Predicate::WellFormed(..) |
1398             Predicate::ObjectSafe(..) |
1399             Predicate::ClosureKind(..) |
1400             Predicate::TypeOutlives(..) |
1401             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1402                 None
1403             }
1404         }
1405     }
1406
1407     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1408         match *self {
1409             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1410                 Some(data)
1411             }
1412             Predicate::Trait(..) |
1413             Predicate::Projection(..) |
1414             Predicate::Subtype(..) |
1415             Predicate::RegionOutlives(..) |
1416             Predicate::WellFormed(..) |
1417             Predicate::ObjectSafe(..) |
1418             Predicate::ClosureKind(..) |
1419             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1420                 None
1421             }
1422         }
1423     }
1424 }
1425
1426 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1427 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1428 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1429 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1430 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1431 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1432 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1433 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1434 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1435 /// their values.
1436 ///
1437 /// Example:
1438 ///
1439 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1440 ///
1441 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1442 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1443 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1444 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1445 #[derive(Clone)]
1446 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1447     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1448 }
1449
1450 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1451     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1452         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1453     }
1454
1455     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1456         self.predicates.is_empty()
1457     }
1458 }
1459
1460 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1461 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1462 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1463 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1464 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1465 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1466 /// new names.
1467 ///
1468 /// To make this more concrete, consider this program:
1469 ///
1470 /// ```
1471 /// struct Foo { }
1472 /// fn bar<T>(x: T) {
1473 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1474 /// }
1475 /// ```
1476 ///
1477 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1478 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1479 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1480 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1481 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1482 /// name it inside the fn type but not outside.
1483 ///
1484 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1485 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1486 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1487 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1488 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1489 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1490 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1491 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1492 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1493 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1494 /// use for checking generic functions.
1495 newtype_index! {
1496     pub struct UniverseIndex {
1497         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1498     }
1499 }
1500
1501 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1502
1503 impl UniverseIndex {
1504     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1505
1506     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1507     /// is considered to extend all previous universes. This
1508     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1509     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1510     ///
1511     /// ```
1512     /// for<'a> fn(&'a u32)
1513     /// ```
1514     ///
1515     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1516     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1517     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1518     /// `U` because it was not in scope there.
1519     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1520         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1521     }
1522
1523     /// True if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1524     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1525     /// `other`.
1526     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1527         self.private >= other.private
1528     }
1529 }
1530
1531 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1532 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1533 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1534 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1535 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1536 /// another.
1537 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1538 pub struct Placeholder {
1539     pub universe: UniverseIndex,
1540     pub name: BoundRegion,
1541 }
1542
1543 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1544 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1545 /// particular point.
1546 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1547 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1548     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1549     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1550     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1551     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1552
1553     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1554     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1555     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1556     pub reveal: traits::Reveal,
1557 }
1558
1559 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1560     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1561     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1562     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1563     /// type-checking.
1564     pub fn empty() -> Self {
1565         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1566     }
1567
1568     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1569     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1570     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1571     /// environments like codegen or doing optimizations.
1572     ///
1573     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1574     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1575     pub fn reveal_all() -> Self {
1576         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1577     }
1578
1579     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1580     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1581                reveal: Reveal)
1582                -> Self {
1583         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1584     }
1585
1586     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1587     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1588     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1589     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1590     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1591     /// which is the default.
1592     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1593         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1594     }
1595
1596     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1597     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1598         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1599     }
1600
1601     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1602     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1603     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1604     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1605     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1606     /// invisible.
1607     ///
1608     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1609     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1610     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1611     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1612     /// although the surrounding function is never reachable.
1613     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1614         match self.reveal {
1615             Reveal::UserFacing => {
1616                 ParamEnvAnd {
1617                     param_env: self,
1618                     value,
1619                 }
1620             }
1621
1622             Reveal::All => {
1623                 if value.has_skol()
1624                     || value.needs_infer()
1625                     || value.has_param_types()
1626                     || value.has_self_ty()
1627                 {
1628                     ParamEnvAnd {
1629                         param_env: self,
1630                         value,
1631                     }
1632                 } else {
1633                     ParamEnvAnd {
1634                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1635                         value,
1636                     }
1637                 }
1638             }
1639         }
1640     }
1641 }
1642
1643 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1644 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1645     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1646     pub value: T,
1647 }
1648
1649 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1650     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1651         (self.param_env, self.value)
1652     }
1653 }
1654
1655 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1656     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1657 {
1658     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1659                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1660                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1661         let ParamEnvAnd {
1662             ref param_env,
1663             ref value
1664         } = *self;
1665
1666         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1667         value.hash_stable(hcx, hasher);
1668     }
1669 }
1670
1671 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1672 pub struct Destructor {
1673     /// The def-id of the destructor method
1674     pub did: DefId,
1675 }
1676
1677 bitflags! {
1678     pub struct AdtFlags: u32 {
1679         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1680         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1681         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1682         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1683         const IS_UNION            = 1 << 3;
1684         const IS_BOX              = 1 << 4;
1685         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1686         const IS_ARC              = 1 << 5;
1687         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1688         const IS_RC               = 1 << 6;
1689         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1690         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1691         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1692     }
1693 }
1694
1695 bitflags! {
1696     pub struct VariantFlags: u32 {
1697         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1698         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1699         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1700     }
1701 }
1702
1703 #[derive(Debug)]
1704 pub struct VariantDef {
1705     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1706     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1707     pub did: DefId,
1708     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1709     pub discr: VariantDiscr,
1710     pub fields: Vec<FieldDef>,
1711     pub ctor_kind: CtorKind,
1712     flags: VariantFlags,
1713 }
1714
1715 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1716     /// Create a new `VariantDef`.
1717     ///
1718     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1719     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1720     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1721     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1722     ///
1723     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1724     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1725     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1726     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1727     ///
1728     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1729     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1730     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1731                did: DefId,
1732                name: Name,
1733                discr: VariantDiscr,
1734                fields: Vec<FieldDef>,
1735                adt_kind: AdtKind,
1736                ctor_kind: CtorKind,
1737                attribute_def_id: DefId)
1738                -> Self
1739     {
1740         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1741                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1742         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1743         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1744             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1745             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1746         }
1747         VariantDef {
1748             did,
1749             name,
1750             discr,
1751             fields,
1752             ctor_kind,
1753             flags
1754         }
1755     }
1756
1757     #[inline]
1758     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1759         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1760     }
1761 }
1762
1763 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1764     did,
1765     name,
1766     discr,
1767     fields,
1768     ctor_kind,
1769     flags
1770 });
1771
1772 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1773 pub enum VariantDiscr {
1774     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1775     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1776     Explicit(DefId),
1777
1778     /// The previous variant's discriminant plus one.
1779     /// For efficiency reasons, the distance from the
1780     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1781     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1782     Relative(usize),
1783 }
1784
1785 #[derive(Debug)]
1786 pub struct FieldDef {
1787     pub did: DefId,
1788     pub ident: Ident,
1789     pub vis: Visibility,
1790 }
1791
1792 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1793 ///
1794 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1795 /// table.
1796 pub struct AdtDef {
1797     pub did: DefId,
1798     pub variants: Vec<VariantDef>,
1799     flags: AdtFlags,
1800     pub repr: ReprOptions,
1801 }
1802
1803 impl PartialOrd for AdtDef {
1804     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1805         Some(self.cmp(&other))
1806     }
1807 }
1808
1809 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1810 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1811 impl Ord for AdtDef {
1812     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1813         self.did.cmp(&other.did)
1814     }
1815 }
1816
1817 impl PartialEq for AdtDef {
1818     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1819     #[inline]
1820     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1821 }
1822
1823 impl Eq for AdtDef {}
1824
1825 impl Hash for AdtDef {
1826     #[inline]
1827     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1828         (self as *const AdtDef).hash(s)
1829     }
1830 }
1831
1832 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1833     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1834         self.did.encode(s)
1835     }
1836 }
1837
1838 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1839
1840
1841 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1842     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1843                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1844                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1845         thread_local! {
1846             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1847         }
1848
1849         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1850             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1851             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1852                 let ty::AdtDef {
1853                     did,
1854                     ref variants,
1855                     ref flags,
1856                     ref repr,
1857                 } = *self;
1858
1859                 let mut hasher = StableHasher::new();
1860                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1861                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1862                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1863                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1864
1865                 hasher.finish()
1866            })
1867         });
1868
1869         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1870     }
1871 }
1872
1873 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1874 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1875
1876 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1877     fn into(self) -> DataTypeKind {
1878         match self {
1879             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1880             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1881             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1882         }
1883     }
1884 }
1885
1886 bitflags! {
1887     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1888     pub struct ReprFlags: u8 {
1889         const IS_C               = 1 << 0;
1890         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1891         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1892         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1893         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1894
1895         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1896         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1897                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1898                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1899     }
1900 }
1901
1902 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1903     bits
1904 });
1905
1906
1907
1908 /// Represents the repr options provided by the user,
1909 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1910 pub struct ReprOptions {
1911     pub int: Option<attr::IntType>,
1912     pub align: u32,
1913     pub pack: u32,
1914     pub flags: ReprFlags,
1915 }
1916
1917 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1918     align,
1919     pack,
1920     int,
1921     flags
1922 });
1923
1924 impl ReprOptions {
1925     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1926         let mut flags = ReprFlags::empty();
1927         let mut size = None;
1928         let mut max_align = 0;
1929         let mut min_pack = 0;
1930         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1931             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1932                 flags.insert(match r {
1933                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1934                     attr::ReprPacked(pack) => {
1935                         min_pack = if min_pack > 0 {
1936                             cmp::min(pack, min_pack)
1937                         } else {
1938                             pack
1939                         };
1940                         ReprFlags::empty()
1941                     },
1942                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1943                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1944                     attr::ReprInt(i) => {
1945                         size = Some(i);
1946                         ReprFlags::empty()
1947                     },
1948                     attr::ReprAlign(align) => {
1949                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1950                         ReprFlags::empty()
1951                     },
1952                 });
1953             }
1954         }
1955
1956         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1957         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1958             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1959         }
1960         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1961     }
1962
1963     #[inline]
1964     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1965     #[inline]
1966     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1967     #[inline]
1968     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1969     #[inline]
1970     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1971     #[inline]
1972     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1973
1974     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1975         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1976     }
1977
1978     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1979     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1980     /// single pointer.
1981     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1982         self.c() || self.int.is_some()
1983     }
1984
1985     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1986     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1987     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1988         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1989     }
1990 }
1991
1992 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1993     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
1994            did: DefId,
1995            kind: AdtKind,
1996            variants: Vec<VariantDef>,
1997            repr: ReprOptions) -> Self {
1998         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
1999         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2000         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2001         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2002             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2003         }
2004         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2005             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2006         }
2007         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2008             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2009         }
2010         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2011             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2012         }
2013         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2014             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2015         }
2016         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2017             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2018             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2019         }
2020         match kind {
2021             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2022             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2023             AdtKind::Struct => {}
2024         }
2025         AdtDef {
2026             did,
2027             variants,
2028             flags,
2029             repr,
2030         }
2031     }
2032
2033     #[inline]
2034     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2035         !self.is_union() && !self.is_enum()
2036     }
2037
2038     #[inline]
2039     pub fn is_union(&self) -> bool {
2040         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2041     }
2042
2043     #[inline]
2044     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2045         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2046     }
2047
2048     #[inline]
2049     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2050         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2051     }
2052
2053     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2054     #[inline]
2055     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2056         if self.is_enum() {
2057             AdtKind::Enum
2058         } else if self.is_union() {
2059             AdtKind::Union
2060         } else {
2061             AdtKind::Struct
2062         }
2063     }
2064
2065     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2066         match self.adt_kind() {
2067             AdtKind::Struct => "struct",
2068             AdtKind::Union => "union",
2069             AdtKind::Enum => "enum",
2070         }
2071     }
2072
2073     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2074         match self.adt_kind() {
2075             AdtKind::Struct => "struct",
2076             AdtKind::Union => "union",
2077             AdtKind::Enum => "variant",
2078         }
2079     }
2080
2081     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2082     /// of coherence checking.
2083     #[inline]
2084     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2085         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2086     }
2087
2088     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
2089     #[inline]
2090     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2091         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2092     }
2093
2094     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2095     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2096         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2097     }
2098
2099     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2100     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2101         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2102     }
2103
2104     /// Returns true if this is Box<T>.
2105     #[inline]
2106     pub fn is_box(&self) -> bool {
2107         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2108     }
2109
2110     /// Returns whether this type has a destructor.
2111     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2112         self.destructor(tcx).is_some()
2113     }
2114
2115     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2116     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2117         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2118         &self.variants[0]
2119     }
2120
2121     #[inline]
2122     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2123         tcx.predicates_of(self.did)
2124     }
2125
2126     /// Returns an iterator over all fields contained
2127     /// by this ADT.
2128     #[inline]
2129     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2130         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2131     }
2132
2133     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2134         !self.variants.is_empty() &&
2135             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2136     }
2137
2138     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2139         self.variants
2140             .iter()
2141             .find(|v| v.did == vid)
2142             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2143     }
2144
2145     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2146         self.variants
2147             .iter()
2148             .position(|v| v.did == vid)
2149             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2150     }
2151
2152     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2153         match def {
2154             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2155             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2156             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2157             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2158             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2159         }
2160     }
2161
2162     #[inline]
2163     pub fn eval_explicit_discr(
2164         &self,
2165         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2166         expr_did: DefId,
2167     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2168         let param_env = ParamEnv::empty();
2169         let repr_type = self.repr.discr_type();
2170         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2171         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2172         let cid = GlobalId {
2173             instance,
2174             promoted: None
2175         };
2176         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2177             Ok(val) => {
2178                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2179                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2180                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2181                     Some(Discr {
2182                         val: b,
2183                         ty: val.ty,
2184                     })
2185                 } else {
2186                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2187                     ::mir::interpret::struct_error(
2188                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2189                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2190                     ).emit();
2191                     None
2192                 }
2193             }
2194             Err(err) => {
2195                 err.report_as_error(
2196                     tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2197                     "could not evaluate enum discriminant",
2198                 );
2199                 if !expr_did.is_local() {
2200                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2201                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2202                          in its crate but failed locally");
2203                 }
2204                 None
2205             }
2206         }
2207     }
2208
2209     #[inline]
2210     pub fn discriminants(
2211         &'a self,
2212         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2213     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2214         let repr_type = self.repr.discr_type();
2215         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2216         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2217         self.variants.iter().map(move |v| {
2218             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2219             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2220                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2221                     discr = new_discr;
2222                 }
2223             }
2224             prev_discr = Some(discr);
2225
2226             discr
2227         })
2228     }
2229
2230     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2231     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2232     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2233     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2234     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2235     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2236                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2237                                     variant_index: usize)
2238                                     -> Discr<'tcx> {
2239         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2240         let explicit_value = val
2241             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2242             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2243         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2244     }
2245
2246     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2247     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2248     /// inferred discriminant directly
2249     pub fn discriminant_def_for_variant(
2250         &self,
2251         variant_index: usize,
2252     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2253         let mut explicit_index = variant_index;
2254         let expr_did;
2255         loop {
2256             match self.variants[explicit_index].discr {
2257                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2258                     expr_did = None;
2259                     break;
2260                 },
2261                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2262                     explicit_index -= distance;
2263                 }
2264                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2265                     expr_did = Some(did);
2266                     break;
2267                 }
2268             }
2269         }
2270         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2271     }
2272
2273     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2274         tcx.adt_destructor(self.did)
2275     }
2276
2277     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2278     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2279     ///
2280     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2281     /// actually more expressive than checking all members:
2282     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2283     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2284     ///
2285     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2286     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2287     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2288         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2289             Ok(tys) => tys,
2290             Err(mut bug) => {
2291                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2292                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2293                 //
2294                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2295                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2296                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2297                 // emit an error.
2298                 bug.delay_as_bug();
2299                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2300             }
2301         }
2302     }
2303
2304     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2305                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2306                                ty: Ty<'tcx>)
2307                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2308         let result = match ty.sty {
2309             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2310             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2311             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2312                 vec![]
2313             }
2314
2315             Str |
2316             Dynamic(..) |
2317             Slice(_) |
2318             Foreign(..) |
2319             Error |
2320             GeneratorWitness(..) => {
2321                 // these are never sized - return the target type
2322                 vec![ty]
2323             }
2324
2325             Tuple(ref tys) => {
2326                 match tys.last() {
2327                     None => vec![],
2328                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2329                 }
2330             }
2331
2332             Adt(adt, substs) => {
2333                 // recursive case
2334                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2335                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2336                        ty, adt_tys);
2337                 adt_tys.iter()
2338                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2339                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2340                        .collect()
2341             }
2342
2343             Projection(..) | Opaque(..) => {
2344                 // must calculate explicitly.
2345                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2346                 vec![ty]
2347             }
2348
2349             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2350
2351             Param(..) => {
2352                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2353                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2354                 // it on the impl.
2355
2356                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2357                     Some(x) => x,
2358                     _ => return vec![ty]
2359                 };
2360                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2361                     def_id: sized_trait,
2362                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2363                 }).to_predicate();
2364                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2365                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2366                     vec![]
2367                 } else {
2368                     vec![ty]
2369                 }
2370             }
2371
2372             Infer(..) => {
2373                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2374                      ty)
2375             }
2376         };
2377         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2378         result
2379     }
2380 }
2381
2382 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2383     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2384         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2385     }
2386 }
2387
2388 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2389 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2390 /// desuaring) argument that the closure expects.
2391 ///
2392 /// You can get the environment type of a closure using
2393 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2394 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2395 pub enum ClosureKind {
2396     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2397     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2398     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2399     Fn,
2400     FnMut,
2401     FnOnce,
2402 }
2403
2404 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2405     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2406     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2407
2408     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2409         match *self {
2410             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2411             ClosureKind::FnMut => {
2412                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2413             }
2414             ClosureKind::FnOnce => {
2415                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2416             }
2417         }
2418     }
2419
2420     /// True if this a type that impls this closure kind
2421     /// must also implement `other`.
2422     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2423         match (self, other) {
2424             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2425             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2426             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2427             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2428             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2429             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2430             _ => false,
2431         }
2432     }
2433
2434     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2435     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2436     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2437         match self {
2438             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2439             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2440             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2441         }
2442     }
2443 }
2444
2445 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2446     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2447     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2448     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2449     /// structs or variants. For example:
2450     ///
2451     /// ```notrust
2452     /// isize => { isize }
2453     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2454     /// [isize] => { [isize], isize }
2455     /// ```
2456     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2457         TypeWalker::new(self)
2458     }
2459
2460     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2461     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2462     /// (but not `i32`, like `walk`).
2463     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2464         walk::walk_shallow(self)
2465     }
2466
2467     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2468     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2469     /// children of the current type are ignored.
2470     ///
2471     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2472     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2473         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2474     {
2475         let mut walker = self.walk();
2476         while let Some(ty) = walker.next() {
2477             if !f(ty) {
2478                 walker.skip_current_subtree();
2479             }
2480         }
2481     }
2482 }
2483
2484 impl BorrowKind {
2485     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2486         match m {
2487             hir::MutMutable => MutBorrow,
2488             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2489         }
2490     }
2491
2492     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2493     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2494     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2495     /// question.
2496     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2497         match self {
2498             MutBorrow => hir::MutMutable,
2499             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2500
2501             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2502             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2503             // and hence is a safe "over approximation".
2504             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2505         }
2506     }
2507
2508     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2509         match *self {
2510             MutBorrow => "mutable",
2511             ImmBorrow => "immutable",
2512             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2513         }
2514     }
2515 }
2516
2517 #[derive(Debug, Clone)]
2518 pub enum Attributes<'gcx> {
2519     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2520     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2521 }
2522
2523 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2524     type Target = [ast::Attribute];
2525
2526     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2527         match self {
2528             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2529             &Attributes::Borrowed(data) => data
2530         }
2531     }
2532 }
2533
2534 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2535     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2536         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2537     }
2538
2539     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2540     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2541     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2542     pub fn body_owners(
2543         self,
2544     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2545         self.hir.krate()
2546                 .body_ids
2547                 .iter()
2548                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2549     }
2550
2551     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2552         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2553             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2554         });
2555     }
2556
2557     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2558         match self.hir.find(id) {
2559             Some(Node::Expr(e)) => {
2560                 e.span
2561             }
2562             Some(f) => {
2563                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2564             }
2565             None => {
2566                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2567             }
2568         }
2569     }
2570
2571     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2572         self.associated_items(id)
2573             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2574             .collect()
2575     }
2576
2577     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2578         self.associated_items(did).any(|item| {
2579             item.relevant_for_never()
2580         })
2581     }
2582
2583     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2584         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2585             match self.hir.get(node_id) {
2586                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2587                 _ => false,
2588             }
2589         } else {
2590             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2591                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2592                 _ => false,
2593             }
2594         };
2595
2596         if is_associated_item {
2597             Some(self.associated_item(def_id))
2598         } else {
2599             None
2600         }
2601     }
2602
2603     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2604                                            parent_def_id: DefId,
2605                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2606                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2607                                            -> AssociatedItem {
2608         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2609         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2610             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2611             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2612                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2613             }
2614             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2615             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2616         };
2617
2618         AssociatedItem {
2619             ident: trait_item_ref.ident,
2620             kind,
2621             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2622             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2623             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2624             def_id,
2625             container: TraitContainer(parent_def_id),
2626             method_has_self_argument: has_self
2627         }
2628     }
2629
2630     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2631                                           parent_def_id: DefId,
2632                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2633                                           -> AssociatedItem {
2634         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2635         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2636             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2637             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2638                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2639             }
2640             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2641             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2642         };
2643
2644         AssociatedItem {
2645             ident: impl_item_ref.ident,
2646             kind,
2647             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2648             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2649             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2650             def_id,
2651             container: ImplContainer(parent_def_id),
2652             method_has_self_argument: has_self
2653         }
2654     }
2655
2656     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2657         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2658         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2659     }
2660
2661     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2662         variant.fields.iter().position(|field| {
2663             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2664         })
2665     }
2666
2667     pub fn associated_items(
2668         self,
2669         def_id: DefId,
2670     ) -> impl Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a {
2671         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2672         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2673             as Box<dyn Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a>
2674     }
2675
2676     /// Returns true if the impls are the same polarity and the trait either
2677     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2678     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2679         if self.features().overlapping_marker_traits {
2680             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2681                 .map_or(false, |trait_ref| {
2682                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2683                 });
2684             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2685                 .map_or(false, |trait_ref| {
2686                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2687                 });
2688             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2689                 && trait1_is_empty
2690                 && trait2_is_empty
2691         } else if self.features().marker_trait_attr {
2692             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2693                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2694                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2695             };
2696             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2697                 && is_marker_impl(def_id1)
2698                 && is_marker_impl(def_id2)
2699         } else {
2700             false
2701         }
2702     }
2703
2704     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2705     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2706     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2707         match def {
2708             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2709                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2710                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2711             }
2712             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2713                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2714             }
2715             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2716                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2717                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2718             }
2719             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2720         }
2721     }
2722
2723     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2724     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2725         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2726         match def_key.disambiguated_data.data {
2727             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2728             // is the *parent* of the variant
2729             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2730                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2731
2732             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2733             _ => variant_def.did,
2734         }
2735     }
2736
2737     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2738         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2739             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2740         } else {
2741             let def_key = self.def_key(id);
2742             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2743             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2744                 self.item_name(DefId {
2745                     krate: id.krate,
2746                     index: def_key.parent.unwrap()
2747                 })
2748             } else {
2749                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2750                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2751                 })
2752             }
2753         }
2754     }
2755
2756     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2757     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2758                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2759     {
2760         match instance {
2761             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2762                 self.optimized_mir(did)
2763             }
2764             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2765             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2766             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2767             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2768             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2769             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2770                 self.mir_shims(instance)
2771             }
2772         }
2773     }
2774
2775     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2776     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2777     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2778         if self.is_mir_available(did) {
2779             Some(self.optimized_mir(did))
2780         } else {
2781             None
2782         }
2783     }
2784
2785     /// Get the attributes of a definition.
2786     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2787         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2788             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2789         } else {
2790             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2791         }
2792     }
2793
2794     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2795     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2796         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2797     }
2798
2799     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2800     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2801         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2802     }
2803
2804     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2805         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2806     }
2807
2808     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2809     /// If it implements no trait, return `None`.
2810     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2811         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2812     }
2813
2814     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2815     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2816     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2817         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2818             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2819                 Some(self.associated_item(def_id))
2820             } else {
2821                 None
2822             }
2823         } else {
2824             self.opt_associated_item(def_id)
2825         };
2826
2827         item.and_then(|trait_item|
2828             match trait_item.container {
2829                 TraitContainer(_) => None,
2830                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2831             }
2832         )
2833     }
2834
2835     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2836     /// with the name of the crate containing the impl.
2837     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2838         if impl_did.is_local() {
2839             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2840             Ok(self.hir.span(node_id))
2841         } else {
2842             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2843         }
2844     }
2845
2846     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2847     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2848     // definition's parent/scope to perform comparison.
2849     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2850         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2851     }
2852
2853     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2854         ident = ident.modern();
2855         let target_expansion = match scope.krate {
2856             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2857             _ => Mark::root(),
2858         };
2859         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2860             Some(actual_expansion) =>
2861                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2862             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2863             None => self.hir.get_module_parent(block),
2864         };
2865         (ident, scope)
2866     }
2867 }
2868
2869 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2870     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2871         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2872     {
2873         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2874         match self.freevars(def_id) {
2875             None => f(&[]),
2876             Some(d) => f(&d),
2877         }
2878     }
2879 }
2880
2881 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2882     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2883     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2884     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2885     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2886     match parent_item.node {
2887         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2888             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2889                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2890                                                                         impl_item_ref);
2891                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2892                 return assoc_item;
2893             }
2894         }
2895
2896         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2897             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2898                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2899                                                                          &parent_item.vis,
2900                                                                          trait_item_ref);
2901                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2902                 return assoc_item;
2903             }
2904         }
2905
2906         _ => { }
2907     }
2908
2909     span_bug!(parent_item.span,
2910               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2911               parent_item.node)
2912 }
2913
2914 /// Calculates the Sized-constraint.
2915 ///
2916 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2917 ///     - an obviously-unsized type
2918 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2919 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2920 ///       such.
2921 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2922 ///       check should catch this case.
2923 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2924                                   def_id: DefId)
2925                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2926     let def = tcx.adt_def(def_id);
2927
2928     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2929         v.fields.last()
2930     }).flat_map(|f| {
2931         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2932     }));
2933
2934     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2935
2936     result
2937 }
2938
2939 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2940                                      def_id: DefId)
2941                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2942     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2943     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2944     let vec: Vec<_> = match item.node {
2945         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2946             trait_item_refs.iter()
2947                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2948                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2949                            .collect()
2950         }
2951         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2952             impl_item_refs.iter()
2953                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2954                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2955                           .collect()
2956         }
2957         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2958         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2959     };
2960     Lrc::new(vec)
2961 }
2962
2963 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2964     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2965 }
2966
2967 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2968 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2969 /// Otherwise, return `None`.
2970 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2971     tcx.opt_associated_item(def_id)
2972         .and_then(|associated_item| {
2973             match associated_item.container {
2974                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2975                 ImplContainer(_) => None
2976             }
2977         })
2978 }
2979
2980 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition
2981 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2982     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
2983         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
2984             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
2985                 return exist_ty.impl_trait_fn;
2986             }
2987         }
2988     }
2989     None
2990 }
2991
2992 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2993 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2994                        def_id: DefId)
2995                        -> ParamEnv<'tcx>
2996 {
2997     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
2998     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
2999         return param_env(tcx, parent);
3000     }
3001     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3002
3003     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3004         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3005
3006     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3007     // case they contain any associated type projections. This process
3008     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3009     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3010     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3011     // right to me, because constructing the environment feels like a
3012     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3013     // a better place. In practice, we construct environments for
3014     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3015     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3016     // sure that this will succeed without errors anyway.
3017
3018     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3019                                              traits::Reveal::UserFacing);
3020
3021     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3022         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3023     });
3024     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3025     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3026 }
3027
3028 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3029                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3030     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3031     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3032 }
3033
3034 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3035                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3036     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3037     tcx.crate_name.clone()
3038 }
3039
3040 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3041                         crate_num: CrateNum)
3042                         -> Svh {
3043     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3044     tcx.hir.crate_hash
3045 }
3046
3047 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3048                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3049                                         -> usize {
3050     match instance_def {
3051         InstanceDef::Item(..) |
3052         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3053             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3054             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3055         },
3056         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3057         _ => 1
3058     }
3059 }
3060
3061 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3062     context::provide(providers);
3063     erase_regions::provide(providers);
3064     layout::provide(providers);
3065     util::provide(providers);
3066     constness::provide(providers);
3067     *providers = ty::query::Providers {
3068         associated_item,
3069         associated_item_def_ids,
3070         adt_sized_constraint,
3071         def_span,
3072         param_env,
3073         trait_of_item,
3074         crate_disambiguator,
3075         original_crate_name,
3076         crate_hash,
3077         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3078         instance_def_size_estimate,
3079         ..*providers
3080     };
3081 }
3082
3083 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3084 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3085 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3086 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3087 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3088 #[derive(Clone, Debug)]
3089 pub struct CrateInherentImpls {
3090     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3091 }
3092
3093 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3094 pub struct SymbolName {
3095     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3096     // this be a `&'tcx str`.
3097     pub name: InternedString
3098 }
3099
3100 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3101     name
3102 });
3103
3104 impl SymbolName {
3105     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3106         SymbolName {
3107             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3108         }
3109     }
3110
3111     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3112         self.name.as_str()
3113     }
3114 }
3115
3116 impl fmt::Display for SymbolName {
3117     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3118         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3119     }
3120 }
3121
3122 impl fmt::Debug for SymbolName {
3123     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3124         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3125     }
3126 }