]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Auto merge of #49210 - oli-obk:pango_crash, r=eddyb
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
19 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
20 use hir::map::DefPathData;
21 use hir::svh::Svh;
22 use ich::Fingerprint;
23 use ich::StableHashingContext;
24 use middle::const_val::ConstVal;
25 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
26 use middle::privacy::AccessLevels;
27 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
28 use mir::Mir;
29 use mir::interpret::{GlobalId, Value, PrimVal};
30 use mir::GeneratorLayout;
31 use session::CrateDisambiguator;
32 use traits::{self, Reveal};
33 use ty;
34 use ty::subst::{Subst, Substs};
35 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
36 use ty::walk::TypeWalker;
37 use util::captures::Captures;
38 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
39
40 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
41 use std::cell::RefCell;
42 use std::cmp;
43 use std::fmt;
44 use std::hash::{Hash, Hasher};
45 use std::ops::Deref;
46 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
47 use std::slice;
48 use std::vec::IntoIter;
49 use std::mem;
50 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
51 use syntax::attr;
52 use syntax::ext::hygiene::{Mark, SyntaxContext};
53 use syntax::symbol::{Symbol, InternedString};
54 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
55
56 use rustc_data_structures::accumulate_vec::IntoIter as AccIntoIter;
57 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
58                                            HashStable};
59
60 use hir;
61
62 pub use self::sty::{Binder, CanonicalVar, DebruijnIndex};
63 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
64 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
65 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorInterior, TypeAndMut};
66 pub use self::sty::{TraitRef, TypeVariants, PolyTraitRef};
67 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
68 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
69 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
70 pub use self::sty::RegionKind;
71 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
72 pub use self::sty::BoundRegion::*;
73 pub use self::sty::InferTy::*;
74 pub use self::sty::RegionKind::*;
75 pub use self::sty::TypeVariants::*;
76
77 pub use self::binding::BindingMode;
78 pub use self::binding::BindingMode::*;
79
80 pub use self::context::{TyCtxt, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
81 pub use self::context::{Lift, TypeckTables, InterpretInterner};
82
83 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
84
85 pub use self::trait_def::TraitDef;
86
87 pub use self::maps::queries;
88
89 pub mod adjustment;
90 pub mod binding;
91 pub mod cast;
92 #[macro_use]
93 pub mod codec;
94 pub mod error;
95 mod erase_regions;
96 pub mod fast_reject;
97 pub mod fold;
98 pub mod inhabitedness;
99 pub mod item_path;
100 pub mod layout;
101 pub mod _match;
102 pub mod maps;
103 pub mod outlives;
104 pub mod relate;
105 pub mod steal;
106 pub mod subst;
107 pub mod trait_def;
108 pub mod walk;
109 pub mod wf;
110 pub mod util;
111
112 mod context;
113 mod flags;
114 mod instance;
115 mod structural_impls;
116 mod sty;
117
118 // Data types
119
120 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
121 /// produced by the driver and fed to trans and later passes.
122 ///
123 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
124 /// *on-demand* infrastructure.
125 #[derive(Clone)]
126 pub struct CrateAnalysis {
127     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
128     pub name: String,
129     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
130 }
131
132 #[derive(Clone)]
133 pub struct Resolutions {
134     pub freevars: FreevarMap,
135     pub trait_map: TraitMap,
136     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
137     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
138     pub export_map: ExportMap,
139 }
140
141 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
142 pub enum AssociatedItemContainer {
143     TraitContainer(DefId),
144     ImplContainer(DefId),
145 }
146
147 impl AssociatedItemContainer {
148     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
149     /// in a trait, and returns the trait def-id.
150     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
151         match *self {
152             TraitContainer(id) => id,
153             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
154         }
155     }
156
157     pub fn id(&self) -> DefId {
158         match *self {
159             TraitContainer(id) => id,
160             ImplContainer(id) => id,
161         }
162     }
163 }
164
165 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
166 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
167 /// bounds/where clauses).
168 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
169 pub struct ImplHeader<'tcx> {
170     pub impl_def_id: DefId,
171     pub self_ty: Ty<'tcx>,
172     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
173     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
174 }
175
176 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
177 pub struct AssociatedItem {
178     pub def_id: DefId,
179     pub name: Name,
180     pub kind: AssociatedKind,
181     pub vis: Visibility,
182     pub defaultness: hir::Defaultness,
183     pub container: AssociatedItemContainer,
184
185     /// Whether this is a method with an explicit self
186     /// as its first argument, allowing method calls.
187     pub method_has_self_argument: bool,
188 }
189
190 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
191 pub enum AssociatedKind {
192     Const,
193     Method,
194     Type
195 }
196
197 impl AssociatedItem {
198     pub fn def(&self) -> Def {
199         match self.kind {
200             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
201             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
202             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
203         }
204     }
205
206     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
207     /// for !
208     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
209         match self.kind {
210             AssociatedKind::Const => true,
211             AssociatedKind::Type => true,
212             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
213             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
214         }
215     }
216
217     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
218         match self.kind {
219             ty::AssociatedKind::Method => {
220                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
221                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
222                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
223                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
224                 format!("{}", tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder())
225             }
226             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.name.to_string()),
227             ty::AssociatedKind::Const => {
228                 format!("const {}: {:?};", self.name.to_string(), tcx.type_of(self.def_id))
229             }
230         }
231     }
232 }
233
234 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
235 pub enum Visibility {
236     /// Visible everywhere (including in other crates).
237     Public,
238     /// Visible only in the given crate-local module.
239     Restricted(DefId),
240     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
241     Invisible,
242 }
243
244 pub trait DefIdTree: Copy {
245     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
246
247     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
248         if descendant.krate != ancestor.krate {
249             return false;
250         }
251
252         while descendant != ancestor {
253             match self.parent(descendant) {
254                 Some(parent) => descendant = parent,
255                 None => return false,
256             }
257         }
258         true
259     }
260 }
261
262 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
263     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
264         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
265     }
266 }
267
268 impl Visibility {
269     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt) -> Self {
270         match *visibility {
271             hir::Public => Visibility::Public,
272             hir::Visibility::Crate => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
273             hir::Visibility::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
274                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
275                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
276                 Def::Err => Visibility::Public,
277                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
278             },
279             hir::Inherited => {
280                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
281             }
282         }
283     }
284
285     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
286     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
287         let restriction = match self {
288             // Public items are visible everywhere.
289             Visibility::Public => return true,
290             // Private items from other crates are visible nowhere.
291             Visibility::Invisible => return false,
292             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
293             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
294             Visibility::Restricted(module) => module,
295         };
296
297         tree.is_descendant_of(module, restriction)
298     }
299
300     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
301     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
302         let vis_restriction = match vis {
303             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
304             Visibility::Invisible => return true,
305             Visibility::Restricted(module) => module,
306         };
307
308         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
309     }
310
311     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
312     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
313         match self {
314             Visibility::Public => true,
315             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
316             Visibility::Invisible => false,
317         }
318     }
319 }
320
321 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
322 pub enum Variance {
323     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
324     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
325     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
326     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
327 }
328
329 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
330 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
331 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
332 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
333 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
334 /// item.
335 pub struct CrateVariancesMap {
336     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
337     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
338     /// entry.
339     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
340
341     /// An empty vector, useful for cloning.
342     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
343 }
344
345 impl Variance {
346     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
347     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
348     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
349     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
350     /// variance with which the argument appears.
351     ///
352     /// Example 1:
353     ///
354     ///     *mut Vec<i32>
355     ///
356     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
357     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
358     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
359     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
360     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
361     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
362     /// (again) in `Invariant`.
363     ///
364     /// Example 2:
365     ///
366     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
367     ///
368     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
369     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
370     /// within which both pointer types appear is
371     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
372     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
373     /// which the first `Vec<i32>` appears is
374     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
375     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
376     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
377     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
378     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
379     ///
380     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
381     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
382     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
383         match (self, v) {
384             // Figure 1, column 1.
385             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
386             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
387             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
388             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
389
390             // Figure 1, column 2.
391             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
392             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
393             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
394             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
395
396             // Figure 1, column 3.
397             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
398
399             // Figure 1, column 4.
400             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
401         }
402     }
403 }
404
405 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
406 // the types of AST nodes.
407 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
408 pub struct CReaderCacheKey {
409     pub cnum: CrateNum,
410     pub pos: usize,
411 }
412
413 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
414 // through the type during type construction, so that we can quickly
415 // check whether the type has various kinds of types in it without
416 // recursing over the type itself.
417 bitflags! {
418     pub struct TypeFlags: u32 {
419         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
420         const HAS_SELF           = 1 << 1;
421         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
422         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
423         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
424
425         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
426         /// determine whether substitition is required, since those
427         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
428         /// hence may be substituted.
429         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
430
431         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
432         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
433         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
434
435         /// Is an error type reachable?
436         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
437         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
438
439         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
440         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
441
442         // true if there are "names" of types and regions and so forth
443         // that are local to a particular fn
444         const HAS_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
445
446         // Present if the type belongs in a local type context.
447         // Only set for TyInfer other than Fresh.
448         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
449
450         // Is there a projection that does not involve a bound region?
451         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
452         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
453
454         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
455         // ought to be true only for the results of canonicalization.
456         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
457
458         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
459                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
460                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
461
462         // Flags representing the nominal content of a type,
463         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
464         // flag, it should be added here too.
465         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
466                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
467                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
468                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
469                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
470                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
471                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
472                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
473                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
474                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
475                                   TypeFlags::HAS_LOCAL_NAMES.bits |
476                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
477                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits;
478     }
479 }
480
481 pub struct TyS<'tcx> {
482     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
483     pub flags: TypeFlags,
484
485     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
486     region_depth: u32,
487 }
488
489 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
490     #[inline]
491     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
492         // (self as *const _) == (other as *const _)
493         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
494     }
495 }
496 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
497
498 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
499     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
500         (self as *const TyS).hash(s)
501     }
502 }
503
504 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
505     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
506         match self.sty {
507             TypeVariants::TyBool |
508                 TypeVariants::TyChar |
509                 TypeVariants::TyInt(_) |
510                 TypeVariants::TyUint(_) |
511                 TypeVariants::TyFloat(_) |
512                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::IntVar(_)) |
513                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FloatVar(_)) |
514                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
515                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
516             TypeVariants::TyRef(_, x) => x.ty.is_primitive_ty(),
517             _ => false,
518         }
519     }
520
521     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
522         match self.sty {
523             TypeVariants::TyAnon(..) |
524             TypeVariants::TyFnDef(..) |
525             TypeVariants::TyFnPtr(..) |
526             TypeVariants::TyDynamic(..) |
527             TypeVariants::TyClosure(..) |
528             TypeVariants::TyInfer(..) |
529             TypeVariants::TyProjection(..) => false,
530             _ => true,
531         }
532     }
533 }
534
535 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
536     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
537                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
538                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
539         let ty::TyS {
540             ref sty,
541
542             // The other fields just provide fast access to information that is
543             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
544             flags: _,
545             region_depth: _,
546         } = *self;
547
548         sty.hash_stable(hcx, hasher);
549     }
550 }
551
552 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
553
554 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
555 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
556
557 /// A wrapper for slices with the additional invariant
558 /// that the slice is interned and no other slice with
559 /// the same contents can exist in the same context.
560 /// This means we can use pointer + length for both
561 /// equality comparisons and hashing.
562 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
563 pub struct Slice<T>([T]);
564
565 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
566     #[inline]
567     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
568         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
569     }
570 }
571 impl<T> Eq for Slice<T> {}
572
573 impl<T> Hash for Slice<T> {
574     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
575         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
576     }
577 }
578
579 impl<T> Deref for Slice<T> {
580     type Target = [T];
581     fn deref(&self) -> &[T] {
582         &self.0
583     }
584 }
585
586 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
587     type Item = &'a T;
588     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
589     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
590         self[..].iter()
591     }
592 }
593
594 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
595
596 impl<T> Slice<T> {
597     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
598         unsafe {
599             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
600         }
601     }
602 }
603
604 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
605 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
606 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
607 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
608 pub struct UpvarId {
609     pub var_id: hir::HirId,
610     pub closure_expr_id: LocalDefId,
611 }
612
613 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
614 pub enum BorrowKind {
615     /// Data must be immutable and is aliasable.
616     ImmBorrow,
617
618     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
619     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
620     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
621     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
622     ///
623     ///    let x: &mut isize = ...;
624     ///    let y = || *x += 5;
625     ///
626     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
627     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
628     ///
629     ///    struct Env { x: & &mut isize }
630     ///    let x: &mut isize = ...;
631     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
632     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
633     ///
634     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
635     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
636     /// an `&mut` borrow:
637     ///
638     ///    struct Env { x: & &mut isize }
639     ///    let x: &mut isize = ...;
640     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
641     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
642     ///
643     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
644     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
645     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
646     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
647     /// borrow is hidden.
648     ///
649     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
650     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
651     /// simplicity, we don't give users the way to express this
652     /// borrow, it's just used when translating closures.
653     UniqueImmBorrow,
654
655     /// Data is mutable and not aliasable.
656     MutBorrow
657 }
658
659 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
660 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
661 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
662 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
663     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
664     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
665     /// depending on inference.
666     ByValue,
667
668     /// Upvar is captured by reference.
669     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
670 }
671
672 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
673 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
674     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
675     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
676     /// syntax.
677     pub kind: BorrowKind,
678
679     /// Region of the resulting reference.
680     pub region: ty::Region<'tcx>,
681 }
682
683 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
684
685 #[derive(Copy, Clone)]
686 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
687     pub def: Def,
688     pub span: Span,
689     pub ty: Ty<'tcx>,
690 }
691
692 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
693 pub enum IntVarValue {
694     IntType(ast::IntTy),
695     UintType(ast::UintTy),
696 }
697
698 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
699 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
700
701 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
702 pub struct TypeParameterDef {
703     pub name: Name,
704     pub def_id: DefId,
705     pub index: u32,
706     pub has_default: bool,
707     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
708
709     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
710     /// on generic parameter `T`, asserts data behind the parameter
711     /// `T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
712     pub pure_wrt_drop: bool,
713
714     pub synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
715 }
716
717 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
718 pub struct RegionParameterDef {
719     pub name: Name,
720     pub def_id: DefId,
721     pub index: u32,
722
723     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
724     /// on generic parameter `'a`, asserts data of lifetime `'a`
725     /// won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
726     pub pure_wrt_drop: bool,
727 }
728
729 impl RegionParameterDef {
730     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
731         ty::EarlyBoundRegion {
732             def_id: self.def_id,
733             index: self.index,
734             name: self.name,
735         }
736     }
737
738     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
739         self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
740     }
741 }
742
743 impl ty::EarlyBoundRegion {
744     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
745         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
746     }
747 }
748
749 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
750 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
751 ///
752 /// Note that in the presence of a `Self` parameter, the ordering here
753 /// is different from the ordering in a Substs. Substs are ordered as
754 ///     Self, *Regions, *Other Type Params, (...child generics)
755 /// while this struct is ordered as
756 ///     regions = Regions
757 ///     types = [Self, *Other Type Params]
758 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
759 pub struct Generics {
760     pub parent: Option<DefId>,
761     pub parent_regions: u32,
762     pub parent_types: u32,
763     pub regions: Vec<RegionParameterDef>,
764     pub types: Vec<TypeParameterDef>,
765
766     /// Reverse map to each `TypeParameterDef`'s `index` field
767     pub type_param_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
768
769     pub has_self: bool,
770     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
771 }
772
773 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
774     pub fn parent_count(&self) -> usize {
775         self.parent_regions as usize + self.parent_types as usize
776     }
777
778     pub fn own_count(&self) -> usize {
779         self.regions.len() + self.types.len()
780     }
781
782     pub fn count(&self) -> usize {
783         self.parent_count() + self.own_count()
784     }
785
786     pub fn region_param(&'tcx self,
787                         param: &EarlyBoundRegion,
788                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
789                         -> &'tcx RegionParameterDef
790     {
791         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count() as u32) {
792             &self.regions[index as usize - self.has_self as usize]
793         } else {
794             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
795                 .region_param(param, tcx)
796         }
797     }
798
799     /// Returns the `TypeParameterDef` associated with this `ParamTy`.
800     pub fn type_param(&'tcx self,
801                       param: &ParamTy,
802                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
803                       -> &TypeParameterDef {
804         if let Some(idx) = param.idx.checked_sub(self.parent_count() as u32) {
805             // non-Self type parameters are always offset by exactly
806             // `self.regions.len()`. In the absence of a Self, this is obvious,
807             // but even in the presence of a `Self` we just have to "compensate"
808             // for the regions:
809             //
810             // Without a `Self` (or in a nested generics that doesn't have
811             // a `Self` in itself, even through it parent does), for example
812             // for `fn foo<'a, T1, T2>()`, the situation is:
813             //     Substs:
814             //         0  1  2
815             //         'a T1 T2
816             //     generics.types:
817             //         0  1
818             //         T1 T2
819             //
820             // And with a `Self`, for example for `trait Foo<'a, 'b, T1, T2>`, the
821             // situation is:
822             //     Substs:
823             //         0   1  2  3  4
824             //       Self 'a 'b  T1 T2
825             //     generics.types:
826             //         0  1  2
827             //       Self T1 T2
828             //
829             // And it can be seen that in both cases, to move from a substs
830             // offset to a generics offset you just have to offset by the
831             // number of regions.
832             let type_param_offset = self.regions.len();
833
834             let has_self = self.has_self && self.parent.is_none();
835             let is_separated_self = type_param_offset != 0 && idx == 0 && has_self;
836
837             if let Some(idx) = (idx as usize).checked_sub(type_param_offset) {
838                 assert!(!is_separated_self, "found a Self after type_param_offset");
839                 &self.types[idx]
840             } else {
841                 assert!(is_separated_self, "non-Self param before type_param_offset");
842                 &self.types[0]
843             }
844         } else {
845             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
846                 .type_param(param, tcx)
847         }
848     }
849 }
850
851 /// Bounds on generics.
852 #[derive(Clone, Default)]
853 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
854     pub parent: Option<DefId>,
855     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
856 }
857
858 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
859 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
860
861 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
862     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
863                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
864         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
865         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
866         instantiated
867     }
868     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
869                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
870         InstantiatedPredicates {
871             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
872         }
873     }
874
875     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
876                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
877                         substs: &Substs<'tcx>) {
878         if let Some(def_id) = self.parent {
879             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
880         }
881         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
882     }
883
884     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
885                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
886         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
887         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
888         instantiated
889     }
890
891     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
892                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
893         if let Some(def_id) = self.parent {
894             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
895         }
896         instantiated.predicates.extend(&self.predicates)
897     }
898
899     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
900                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
901                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
902     {
903         assert_eq!(self.parent, None);
904         InstantiatedPredicates {
905             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
906                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
907             }).collect()
908         }
909     }
910 }
911
912 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
913 pub enum Predicate<'tcx> {
914     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
915     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
916     /// would be the type parameters.
917     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
918
919     /// where 'a : 'b
920     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
921
922     /// where T : 'a
923     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
924
925     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
926     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
927     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
928
929     /// no syntax: T WF
930     WellFormed(Ty<'tcx>),
931
932     /// trait must be object-safe
933     ObjectSafe(DefId),
934
935     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
936     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
937     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
938     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
939
940     /// `T1 <: T2`
941     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
942
943     /// Constant initializer must evaluate successfully.
944     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
945 }
946
947 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
948     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
949         self
950     }
951 }
952
953 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
954     /// Performs a substitution suitable for going from a
955     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
956     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
957     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
958     /// lengthy comment below for details.
959     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
960                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
961                             -> ty::Predicate<'tcx>
962     {
963         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
964         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
965         //
966         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
967         //
968         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
969         //     trait Bar<'b,'c> { }
970         //
971         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
972         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
973         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
974         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
975         // normal substitution.
976         //
977         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
978         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
979         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
980         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
981         // `'a`.
982         //
983         // Another example to be careful of is this:
984         //
985         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
986         //     trait Bar1<'b,'c> { }
987         //
988         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
989         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
990         // reason is similar to the previous example: any impl of
991         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
992         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
993         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
994         //
995         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
996         // consider the more complicated scenario:
997         //
998         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
999         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1000         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1001         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1002         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1003         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1004         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1005         //   DB index of 1.
1006         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1007         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1008         //   just as we wanted.
1009         //
1010         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1011         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1012         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1013         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1014         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1015         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1016         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1017         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1018         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1019         // substitution code expects equal binding levels in the values
1020         // from the substitution and the value being substituted into, and
1021         // this trick achieves that).
1022
1023         let substs = &trait_ref.0.substs;
1024         match *self {
1025             Predicate::Trait(ty::Binder(ref data)) =>
1026                 Predicate::Trait(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1027             Predicate::Subtype(ty::Binder(ref data)) =>
1028                 Predicate::Subtype(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1029             Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
1030                 Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1031             Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
1032                 Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1033             Predicate::Projection(ty::Binder(ref data)) =>
1034                 Predicate::Projection(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1035             Predicate::WellFormed(data) =>
1036                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1037             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1038                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1039             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1040                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1041             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1042                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1043         }
1044     }
1045 }
1046
1047 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1048 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1049     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1050 }
1051 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1052
1053 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1054     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1055         self.trait_ref.def_id
1056     }
1057
1058     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1059         self.trait_ref.input_types()
1060     }
1061
1062     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1063         self.trait_ref.self_ty()
1064     }
1065 }
1066
1067 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1068     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1069         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1070         self.0.def_id()
1071     }
1072 }
1073
1074 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1075 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1076 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1077 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1078                                                            ty::Region<'tcx>>;
1079 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1080                                                          ty::Region<'tcx>>;
1081 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1082 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1083
1084 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1085 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1086     pub a_is_expected: bool,
1087     pub a: Ty<'tcx>,
1088     pub b: Ty<'tcx>
1089 }
1090 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1091
1092 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1093 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1094 ///
1095 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1096 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1097 ///
1098 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1099 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1100 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1101 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1102 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1103 /// instances to normalize the LHS.
1104 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1105 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1106     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1107     pub ty: Ty<'tcx>,
1108 }
1109
1110 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1111
1112 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1113     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1114         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1115         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1116         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1117         // return value, so we are preserving the number of binding
1118         // levels.
1119         ty::Binder(self.0.projection_ty.trait_ref(tcx))
1120     }
1121
1122     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1123         Binder(self.skip_binder().ty) // preserves binding levels
1124     }
1125 }
1126
1127 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1128     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1129 }
1130
1131 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1132     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1133         assert!(!self.has_escaping_regions());
1134         ty::Binder(self.clone())
1135     }
1136 }
1137
1138 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1139     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1140         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1141     }
1142 }
1143
1144 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1145     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1146 }
1147
1148 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1149     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1150         // we're about to add a binder, so let's check that we don't
1151         // accidentally capture anything, or else that might be some
1152         // weird debruijn accounting.
1153         assert!(!self.has_escaping_regions());
1154
1155         ty::Predicate::Trait(ty::Binder(ty::TraitPredicate {
1156             trait_ref: self.clone()
1157         }))
1158     }
1159 }
1160
1161 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1162     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1163         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1164     }
1165 }
1166
1167 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1168     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1169         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1170     }
1171 }
1172
1173 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1174     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1175         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1176     }
1177 }
1178
1179 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1180     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1181         Predicate::Projection(self.clone())
1182     }
1183 }
1184
1185 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1186     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1187     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1188     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1189     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1190         let vec: Vec<_> = match *self {
1191             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1192                 data.skip_binder().input_types().collect()
1193             }
1194             ty::Predicate::Subtype(ty::Binder(SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ })) => {
1195                 vec![a, b]
1196             }
1197             ty::Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) => {
1198                 vec![data.0]
1199             }
1200             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1201                 vec![]
1202             }
1203             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1204                 data.0.projection_ty.substs.types().chain(Some(data.0.ty)).collect()
1205             }
1206             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1207                 vec![data]
1208             }
1209             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1210                 vec![]
1211             }
1212             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1213                 closure_substs.substs.types().collect()
1214             }
1215             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1216                 substs.types().collect()
1217             }
1218         };
1219
1220         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1221         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1222         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1223         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1224         // to be closer to `Ty::walk`.
1225         vec.into_iter()
1226     }
1227
1228     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1229         match *self {
1230             Predicate::Trait(ref t) => {
1231                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1232             }
1233             Predicate::Projection(..) |
1234             Predicate::Subtype(..) |
1235             Predicate::RegionOutlives(..) |
1236             Predicate::WellFormed(..) |
1237             Predicate::ObjectSafe(..) |
1238             Predicate::ClosureKind(..) |
1239             Predicate::TypeOutlives(..) |
1240             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1241                 None
1242             }
1243         }
1244     }
1245
1246     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1247         match *self {
1248             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1249                 Some(data)
1250             }
1251             Predicate::Trait(..) |
1252             Predicate::Projection(..) |
1253             Predicate::Subtype(..) |
1254             Predicate::RegionOutlives(..) |
1255             Predicate::WellFormed(..) |
1256             Predicate::ObjectSafe(..) |
1257             Predicate::ClosureKind(..) |
1258             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1259                 None
1260             }
1261         }
1262     }
1263 }
1264
1265 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1266 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1267 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1268 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1269 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1270 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1271 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1272 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1273 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1274 /// their values.
1275 ///
1276 /// Example:
1277 ///
1278 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1279 ///
1280 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1281 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1282 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1283 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1284 #[derive(Clone)]
1285 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1286     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1287 }
1288
1289 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1290     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1291         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1292     }
1293
1294     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1295         self.predicates.is_empty()
1296     }
1297 }
1298
1299 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1300 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1301 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1302 /// contains names that are always visible. But when you enter into
1303 /// some subuniverse, then it may add names that are only visible
1304 /// within that subtree (but it can still name the names of its
1305 /// ancestor universes).
1306 ///
1307 /// To make this more concrete, consider this program:
1308 ///
1309 /// ```
1310 /// struct Foo { }
1311 /// fn bar<T>(x: T) {
1312 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1313 /// }
1314 /// ```
1315 ///
1316 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1317 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in a subuniverse U1 --
1318 /// i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside of
1319 /// `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1320 /// region `'a` is in a subuniverse U2 of U1, because we can name it
1321 /// inside the fn type but not outside.
1322 ///
1323 /// Universes are related to **skolemization** -- which is a way of
1324 /// doing type- and trait-checking around these "forall" binders (also
1325 /// called **universal quantification**). The idea is that when, in
1326 /// the body of `bar`, we refer to `T` as a type, we aren't referring
1327 /// to any type in particular, but rather a kind of "fresh" type that
1328 /// is distinct from all other types we have actually declared. This
1329 /// is called a **skolemized** type, and we use universes to talk
1330 /// about this. In other words, a type name in universe 0 always
1331 /// corresponds to some "ground" type that the user declared, but a
1332 /// type name in a non-zero universe is a skolemized type -- an
1333 /// idealized representative of "types in general" that we use for
1334 /// checking generic functions.
1335 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1336 pub struct UniverseIndex(u32);
1337
1338 impl UniverseIndex {
1339     /// The root universe, where things that the user defined are
1340     /// visible.
1341     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex(0);
1342
1343     /// A "subuniverse" corresponds to being inside a `forall` quantifier.
1344     /// So, for example, suppose we have this type in universe `U`:
1345     ///
1346     /// ```
1347     /// for<'a> fn(&'a u32)
1348     /// ```
1349     ///
1350     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1351     /// subuniverse of `U` -- in this new universe, we can name the
1352     /// region `'a`, but that region was not nameable from `U` because
1353     /// it was not in scope there.
1354     pub fn subuniverse(self) -> UniverseIndex {
1355         UniverseIndex(self.0.checked_add(1).unwrap())
1356     }
1357
1358     pub fn from(v: u32) -> UniverseIndex {
1359         UniverseIndex(v)
1360     }
1361
1362     pub fn as_u32(&self) -> u32 {
1363         self.0
1364     }
1365
1366     pub fn as_usize(&self) -> usize {
1367         self.0 as usize
1368     }
1369
1370     /// Gets the "depth" of this universe in the universe tree. This
1371     /// is not really useful except for e.g. the `HashStable`
1372     /// implementation
1373     pub fn depth(&self) -> u32 {
1374         self.0
1375     }
1376 }
1377
1378 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1379 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1380 /// particular point.
1381 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1382 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1383     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1384     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1385     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1386     pub caller_bounds: &'tcx Slice<ty::Predicate<'tcx>>,
1387
1388     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during trans we
1389     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1390     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1391     pub reveal: traits::Reveal,
1392
1393     /// What is the innermost universe we have created? Starts out as
1394     /// `UniverseIndex::root()` but grows from there as we enter
1395     /// universal quantifiers.
1396     ///
1397     /// NB: At present, we exclude the universal quantifiers on the
1398     /// item we are type-checking, and just consider those names as
1399     /// part of the root universe. So this would only get incremented
1400     /// when we enter into a higher-ranked (`for<..>`) type or trait
1401     /// bound.
1402     pub universe: UniverseIndex,
1403 }
1404
1405 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1406     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1407     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1408     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1409     /// type-checking.
1410     pub fn empty() -> Self {
1411         Self::new(ty::Slice::empty(), Reveal::UserFacing, ty::UniverseIndex::ROOT)
1412     }
1413
1414     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1415     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1416     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1417     /// environments like trans or doing optimizations.
1418     ///
1419     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1420     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1421     pub fn reveal_all() -> Self {
1422         Self::new(ty::Slice::empty(), Reveal::All, ty::UniverseIndex::ROOT)
1423     }
1424
1425     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1426     pub fn new(caller_bounds: &'tcx ty::Slice<ty::Predicate<'tcx>>,
1427                reveal: Reveal,
1428                universe: ty::UniverseIndex)
1429                -> Self {
1430         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal, universe }
1431     }
1432
1433     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1434     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1435     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1436     /// the desired behavior during trans and certain other special
1437     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1438     /// which is the default.
1439     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1440         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1441     }
1442
1443     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1444     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1445         ty::ParamEnv { caller_bounds: ty::Slice::empty(), ..self }
1446     }
1447
1448     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1449     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1450     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1451     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1452     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1453     /// invisible.
1454     ///
1455     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1456     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1457     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1458     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1459     /// although the surrounding function is never reachable.
1460     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1461         match self.reveal {
1462             Reveal::UserFacing => {
1463                 ParamEnvAnd {
1464                     param_env: self,
1465                     value,
1466                 }
1467             }
1468
1469             Reveal::All => {
1470                 if value.needs_infer() || value.has_param_types() || value.has_self_ty() {
1471                     ParamEnvAnd {
1472                         param_env: self,
1473                         value,
1474                     }
1475                 } else {
1476                     ParamEnvAnd {
1477                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1478                         value,
1479                     }
1480                 }
1481             }
1482         }
1483     }
1484 }
1485
1486 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1487 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1488     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1489     pub value: T,
1490 }
1491
1492 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1493     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1494         (self.param_env, self.value)
1495     }
1496 }
1497
1498 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1499     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1500 {
1501     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1502                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1503                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1504         let ParamEnvAnd {
1505             ref param_env,
1506             ref value
1507         } = *self;
1508
1509         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1510         value.hash_stable(hcx, hasher);
1511     }
1512 }
1513
1514 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1515 pub struct Destructor {
1516     /// The def-id of the destructor method
1517     pub did: DefId,
1518 }
1519
1520 bitflags! {
1521     pub struct AdtFlags: u32 {
1522         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1523         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1524         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1525         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1526         const IS_UNION            = 1 << 3;
1527         const IS_BOX              = 1 << 4;
1528         /// Indicates whether this abstract data type will be expanded on in future (new
1529         /// fields/variants) and as such, whether downstream crates must match exhaustively on the
1530         /// fields/variants of this data type.
1531         ///
1532         /// See RFC 2008 (<https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2008>).
1533         const IS_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 5;
1534     }
1535 }
1536
1537 #[derive(Debug)]
1538 pub struct VariantDef {
1539     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1540     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1541     pub did: DefId,
1542     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1543     pub discr: VariantDiscr,
1544     pub fields: Vec<FieldDef>,
1545     pub ctor_kind: CtorKind,
1546 }
1547
1548 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1549 pub enum VariantDiscr {
1550     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1551     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1552     Explicit(DefId),
1553
1554     /// The previous variant's discriminant plus one.
1555     /// For efficiency reasons, the distance from the
1556     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1557     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1558     Relative(usize),
1559 }
1560
1561 #[derive(Debug)]
1562 pub struct FieldDef {
1563     pub did: DefId,
1564     pub name: Name,
1565     pub vis: Visibility,
1566 }
1567
1568 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1569 ///
1570 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1571 /// table.
1572 pub struct AdtDef {
1573     pub did: DefId,
1574     pub variants: Vec<VariantDef>,
1575     flags: AdtFlags,
1576     pub repr: ReprOptions,
1577 }
1578
1579 impl PartialEq for AdtDef {
1580     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1581     #[inline]
1582     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1583 }
1584
1585 impl Eq for AdtDef {}
1586
1587 impl Hash for AdtDef {
1588     #[inline]
1589     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1590         (self as *const AdtDef).hash(s)
1591     }
1592 }
1593
1594 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1595     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1596         self.did.encode(s)
1597     }
1598 }
1599
1600 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1601
1602
1603 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1604     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1605                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1606                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1607         thread_local! {
1608             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1609                 RefCell::new(FxHashMap());
1610         }
1611
1612         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1613             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1614             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1615                 let ty::AdtDef {
1616                     did,
1617                     ref variants,
1618                     ref flags,
1619                     ref repr,
1620                 } = *self;
1621
1622                 let mut hasher = StableHasher::new();
1623                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1624                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1625                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1626                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1627
1628                 hasher.finish()
1629            })
1630         });
1631
1632         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1633     }
1634 }
1635
1636 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1637 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1638
1639 bitflags! {
1640     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1641     pub struct ReprFlags: u8 {
1642         const IS_C               = 1 << 0;
1643         const IS_PACKED          = 1 << 1;
1644         const IS_SIMD            = 1 << 2;
1645         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 3;
1646         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1647         const IS_LINEAR          = 1 << 4;
1648
1649         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1650         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1651                                    ReprFlags::IS_PACKED.bits |
1652                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1653                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1654     }
1655 }
1656
1657 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1658     bits
1659 });
1660
1661
1662
1663 /// Represents the repr options provided by the user,
1664 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1665 pub struct ReprOptions {
1666     pub int: Option<attr::IntType>,
1667     pub align: u32,
1668     pub flags: ReprFlags,
1669 }
1670
1671 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1672     align,
1673     int,
1674     flags
1675 });
1676
1677 impl ReprOptions {
1678     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1679         let mut flags = ReprFlags::empty();
1680         let mut size = None;
1681         let mut max_align = 0;
1682         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1683             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1684                 flags.insert(match r {
1685                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1686                     attr::ReprPacked => ReprFlags::IS_PACKED,
1687                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1688                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1689                     attr::ReprInt(i) => {
1690                         size = Some(i);
1691                         ReprFlags::empty()
1692                     },
1693                     attr::ReprAlign(align) => {
1694                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1695                         ReprFlags::empty()
1696                     },
1697                 });
1698             }
1699         }
1700
1701         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1702         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1703             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1704         }
1705         ReprOptions { int: size, align: max_align, flags: flags }
1706     }
1707
1708     #[inline]
1709     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1710     #[inline]
1711     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1712     #[inline]
1713     pub fn packed(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_PACKED) }
1714     #[inline]
1715     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1716     #[inline]
1717     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1718
1719     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1720         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1721     }
1722
1723     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1724     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1725     /// single pointer.
1726     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1727         self.c() || self.int.is_some()
1728     }
1729 }
1730
1731 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1732     fn new(tcx: TyCtxt,
1733            did: DefId,
1734            kind: AdtKind,
1735            variants: Vec<VariantDef>,
1736            repr: ReprOptions) -> Self {
1737         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1738         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1739         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1740             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1741         }
1742         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
1743             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1744         }
1745         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
1746             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1747         }
1748         if tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
1749             flags = flags | AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE;
1750         }
1751         match kind {
1752             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1753             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1754             AdtKind::Struct => {}
1755         }
1756         AdtDef {
1757             did,
1758             variants,
1759             flags,
1760             repr,
1761         }
1762     }
1763
1764     #[inline]
1765     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1766         !self.is_union() && !self.is_enum()
1767     }
1768
1769     #[inline]
1770     pub fn is_union(&self) -> bool {
1771         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1772     }
1773
1774     #[inline]
1775     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1776         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1777     }
1778
1779     #[inline]
1780     pub fn is_non_exhaustive(&self) -> bool {
1781         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE)
1782     }
1783
1784     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1785     #[inline]
1786     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1787         if self.is_enum() {
1788             AdtKind::Enum
1789         } else if self.is_union() {
1790             AdtKind::Union
1791         } else {
1792             AdtKind::Struct
1793         }
1794     }
1795
1796     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1797         match self.adt_kind() {
1798             AdtKind::Struct => "struct",
1799             AdtKind::Union => "union",
1800             AdtKind::Enum => "enum",
1801         }
1802     }
1803
1804     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1805         match self.adt_kind() {
1806             AdtKind::Struct => "struct",
1807             AdtKind::Union => "union",
1808             AdtKind::Enum => "variant",
1809         }
1810     }
1811
1812     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1813     /// of coherence checking.
1814     #[inline]
1815     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1816         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1817     }
1818
1819     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1820     #[inline]
1821     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1822         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1823     }
1824
1825     /// Returns true if this is Box<T>.
1826     #[inline]
1827     pub fn is_box(&self) -> bool {
1828         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1829     }
1830
1831     /// Returns whether this type has a destructor.
1832     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1833         self.destructor(tcx).is_some()
1834     }
1835
1836     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
1837     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
1838         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
1839         &self.variants[0]
1840     }
1841
1842     #[inline]
1843     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1844         tcx.predicates_of(self.did)
1845     }
1846
1847     /// Returns an iterator over all fields contained
1848     /// by this ADT.
1849     #[inline]
1850     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1851         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1852     }
1853
1854     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1855         !self.variants.is_empty() &&
1856             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1857     }
1858
1859     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1860         self.variants
1861             .iter()
1862             .find(|v| v.did == vid)
1863             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1864     }
1865
1866     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1867         self.variants
1868             .iter()
1869             .position(|v| v.did == vid)
1870             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1871     }
1872
1873     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1874         match def {
1875             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1876             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1877             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.non_enum_variant(),
1878             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1879         }
1880     }
1881
1882     #[inline]
1883     pub fn eval_explicit_discr(
1884         &self,
1885         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1886         expr_did: DefId,
1887     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
1888         let param_env = ParamEnv::empty();
1889         let repr_type = self.repr.discr_type();
1890         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
1891         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
1892         let cid = GlobalId {
1893             instance,
1894             promoted: None
1895         };
1896         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1897             Ok(&ty::Const {
1898                 val: ConstVal::Value(Value::ByVal(PrimVal::Bytes(b))),
1899                 ty,
1900             }) => {
1901                 trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
1902                 Some(Discr {
1903                     val: b,
1904                     ty,
1905                 })
1906             },
1907             Ok(&ty::Const {
1908                 val: ConstVal::Value(other),
1909                 ..
1910             }) => {
1911                 info!("invalid enum discriminant: {:#?}", other);
1912                 ::middle::const_val::struct_error(
1913                     tcx,
1914                     tcx.def_span(expr_did),
1915                     "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
1916                 ).emit();
1917                 None
1918             }
1919             Err(err) => {
1920                 err.report(tcx, tcx.def_span(expr_did), "enum discriminant");
1921                 if !expr_did.is_local() {
1922                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1923                         "variant discriminant evaluation succeeded \
1924                             in its crate but failed locally");
1925                 }
1926                 None
1927             }
1928             _ => span_bug!(tcx.def_span(expr_did), "const eval "),
1929         }
1930     }
1931
1932     #[inline]
1933     pub fn discriminants(
1934         &'a self,
1935         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1936     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
1937         let repr_type = self.repr.discr_type();
1938         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1939         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
1940         self.variants.iter().map(move |v| {
1941             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
1942             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1943                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
1944                     discr = new_discr;
1945                 }
1946             }
1947             prev_discr = Some(discr);
1948
1949             discr
1950         })
1951     }
1952
1953     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1954     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1955     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1956     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1957     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
1958     pub fn discriminant_for_variant(&self,
1959                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1960                                     variant_index: usize)
1961                                     -> Discr<'tcx> {
1962         let repr_type = self.repr.discr_type();
1963         let mut explicit_value = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1964         let mut explicit_index = variant_index;
1965         loop {
1966             match self.variants[explicit_index].discr {
1967                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => break,
1968                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
1969                     explicit_index -= distance;
1970                 }
1971                 ty::VariantDiscr::Explicit(expr_did) => {
1972                     match self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
1973                         Some(discr) => {
1974                             explicit_value = discr;
1975                             break;
1976                         },
1977                         None => {
1978                             if explicit_index == 0 {
1979                                 break;
1980                             }
1981                             explicit_index -= 1;
1982                         }
1983                     }
1984                 }
1985             }
1986         }
1987         explicit_value.checked_add(tcx, (variant_index - explicit_index) as u128).0
1988     }
1989
1990     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
1991         tcx.adt_destructor(self.did)
1992     }
1993
1994     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
1995     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
1996     ///
1997     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
1998     /// actually more expressive than checking all members:
1999     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2000     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2001     ///
2002     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2003     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2004     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2005         match queries::adt_sized_constraint::try_get(tcx, DUMMY_SP, self.did) {
2006             Ok(tys) => tys,
2007             Err(mut bug) => {
2008                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2009                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2010                 //
2011                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2012                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2013                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2014                 // emit an error.
2015                 bug.delay_as_bug();
2016                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2017             }
2018         }
2019     }
2020
2021     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2022                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2023                                ty: Ty<'tcx>)
2024                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2025         let result = match ty.sty {
2026             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
2027             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
2028             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyGenerator(..) | TyNever => {
2029                 vec![]
2030             }
2031
2032             TyStr |
2033             TyDynamic(..) |
2034             TySlice(_) |
2035             TyForeign(..) |
2036             TyError |
2037             TyGeneratorWitness(..) => {
2038                 // these are never sized - return the target type
2039                 vec![ty]
2040             }
2041
2042             TyTuple(ref tys) => {
2043                 match tys.last() {
2044                     None => vec![],
2045                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2046                 }
2047             }
2048
2049             TyAdt(adt, substs) => {
2050                 // recursive case
2051                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2052                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2053                        ty, adt_tys);
2054                 adt_tys.iter()
2055                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2056                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2057                     .collect()
2058             }
2059
2060             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
2061                 // must calculate explicitly.
2062                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2063                 vec![ty]
2064             }
2065
2066             TyParam(..) => {
2067                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2068                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2069                 // it on the impl.
2070
2071                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2072                     Some(x) => x,
2073                     _ => return vec![ty]
2074                 };
2075                 let sized_predicate = Binder(TraitRef {
2076                     def_id: sized_trait,
2077                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2078                 }).to_predicate();
2079                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2080                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
2081                     vec![]
2082                 } else {
2083                     vec![ty]
2084                 }
2085             }
2086
2087             TyInfer(..) => {
2088                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2089                      ty)
2090             }
2091         };
2092         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2093         result
2094     }
2095 }
2096
2097 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
2098     #[inline]
2099     pub fn find_field_named(&self, name: ast::Name) -> Option<&FieldDef> {
2100         self.index_of_field_named(name).map(|index| &self.fields[index])
2101     }
2102
2103     pub fn index_of_field_named(&self, name: ast::Name) -> Option<usize> {
2104         if let Some(index) = self.fields.iter().position(|f| f.name == name) {
2105             return Some(index);
2106         }
2107         let mut ident = name.to_ident();
2108         while ident.ctxt != SyntaxContext::empty() {
2109             ident.ctxt.remove_mark();
2110             if let Some(field) = self.fields.iter().position(|f| f.name.to_ident() == ident) {
2111                 return Some(field);
2112             }
2113         }
2114         None
2115     }
2116
2117     #[inline]
2118     pub fn field_named(&self, name: ast::Name) -> &FieldDef {
2119         self.find_field_named(name).unwrap()
2120     }
2121 }
2122
2123 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2124     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2125         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2126     }
2127 }
2128
2129 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2130 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2131 /// desuaring) argument that the closure expects.
2132 ///
2133 /// You can get the environment type of a closure using
2134 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2135 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2136 pub enum ClosureKind {
2137     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2138     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2139     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2140     Fn,
2141     FnMut,
2142     FnOnce,
2143 }
2144
2145 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2146     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2147     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2148
2149     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2150         match *self {
2151             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2152             ClosureKind::FnMut => {
2153                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2154             }
2155             ClosureKind::FnOnce => {
2156                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2157             }
2158         }
2159     }
2160
2161     /// True if this a type that impls this closure kind
2162     /// must also implement `other`.
2163     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2164         match (self, other) {
2165             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2166             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2167             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2168             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2169             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2170             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2171             _ => false,
2172         }
2173     }
2174
2175     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2176     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2177     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2178         match self {
2179             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2180             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2181             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2182         }
2183     }
2184 }
2185
2186 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2187     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2188     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2189     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2190     /// structs or variants. For example:
2191     ///
2192     /// ```notrust
2193     /// isize => { isize }
2194     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2195     /// [isize] => { [isize], isize }
2196     /// ```
2197     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2198         TypeWalker::new(self)
2199     }
2200
2201     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2202     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2203     /// (but not `i32`, like `walk`).
2204     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2205         walk::walk_shallow(self)
2206     }
2207
2208     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2209     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2210     /// children of the current type are ignored.
2211     ///
2212     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2213     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2214         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2215     {
2216         let mut walker = self.walk();
2217         while let Some(ty) = walker.next() {
2218             if !f(ty) {
2219                 walker.skip_current_subtree();
2220             }
2221         }
2222     }
2223 }
2224
2225 impl BorrowKind {
2226     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2227         match m {
2228             hir::MutMutable => MutBorrow,
2229             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2230         }
2231     }
2232
2233     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2234     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2235     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2236     /// question.
2237     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2238         match self {
2239             MutBorrow => hir::MutMutable,
2240             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2241
2242             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2243             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2244             // and hence is a safe "over approximation".
2245             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2246         }
2247     }
2248
2249     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2250         match *self {
2251             MutBorrow => "mutable",
2252             ImmBorrow => "immutable",
2253             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2254         }
2255     }
2256 }
2257
2258 #[derive(Debug, Clone)]
2259 pub enum Attributes<'gcx> {
2260     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2261     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2262 }
2263
2264 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2265     type Target = [ast::Attribute];
2266
2267     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2268         match self {
2269             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2270             &Attributes::Borrowed(data) => data
2271         }
2272     }
2273 }
2274
2275 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2276     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2277         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2278     }
2279
2280     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2281     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2282     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2283     pub fn body_owners(
2284         self,
2285     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2286         self.hir.krate()
2287                 .body_ids
2288                 .iter()
2289                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2290     }
2291
2292     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2293         match self.hir.find(id) {
2294             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2295                 e.span
2296             }
2297             Some(f) => {
2298                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2299             }
2300             None => {
2301                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2302             }
2303         }
2304     }
2305
2306     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2307         self.associated_items(id)
2308             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2309             .collect()
2310     }
2311
2312     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2313         self.associated_items(did).any(|item| {
2314             item.relevant_for_never()
2315         })
2316     }
2317
2318     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2319         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2320             match self.hir.get(node_id) {
2321                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2322                 _ => false,
2323             }
2324         } else {
2325             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2326                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2327                 _ => false,
2328             }
2329         };
2330
2331         if is_associated_item {
2332             Some(self.associated_item(def_id))
2333         } else {
2334             None
2335         }
2336     }
2337
2338     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2339                                            parent_def_id: DefId,
2340                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2341                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2342                                            -> AssociatedItem {
2343         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2344         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2345             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2346             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2347                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2348             }
2349             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2350         };
2351
2352         AssociatedItem {
2353             name: trait_item_ref.name,
2354             kind,
2355             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2356             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2357             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2358             def_id,
2359             container: TraitContainer(parent_def_id),
2360             method_has_self_argument: has_self
2361         }
2362     }
2363
2364     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2365                                           parent_def_id: DefId,
2366                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2367                                           -> AssociatedItem {
2368         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2369         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2370             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2371             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2372                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2373             }
2374             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2375         };
2376
2377         ty::AssociatedItem {
2378             name: impl_item_ref.name,
2379             kind,
2380             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2381             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2382             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2383             def_id,
2384             container: ImplContainer(parent_def_id),
2385             method_has_self_argument: has_self
2386         }
2387     }
2388
2389     pub fn associated_items(
2390         self,
2391         def_id: DefId,
2392     ) -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2393         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2394         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2395             as Box<dyn Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a>
2396     }
2397
2398     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2399     /// a trait which contains no items
2400     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2401         if !self.features().overlapping_marker_traits {
2402             return false;
2403         }
2404         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2405             .map_or(false, |trait_ref| {
2406                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2407             });
2408         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2409             .map_or(false, |trait_ref| {
2410                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2411             });
2412         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2413             && trait1_is_empty
2414             && trait2_is_empty
2415     }
2416
2417     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2418     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2419     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2420         match def {
2421             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2422                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2423                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2424             }
2425             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2426                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2427             }
2428             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2429                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2430                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2431             }
2432             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2433         }
2434     }
2435
2436     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2437     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2438         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2439         match def_key.disambiguated_data.data {
2440             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2441             // is the *parent* of the variant
2442             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2443                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2444
2445             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2446             _ => variant_def.did,
2447         }
2448     }
2449
2450     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2451         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2452             self.original_crate_name(id.krate).as_str()
2453         } else {
2454             let def_key = self.def_key(id);
2455             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2456             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2457                 self.item_name(DefId {
2458                     krate: id.krate,
2459                     index: def_key.parent.unwrap()
2460                 })
2461             } else {
2462                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2463                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2464                 })
2465             }
2466         }
2467     }
2468
2469     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2470     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2471                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2472     {
2473         match instance {
2474             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2475                 self.optimized_mir(did)
2476             }
2477             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2478             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2479             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2480             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2481             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2482             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2483                 self.mir_shims(instance)
2484             }
2485         }
2486     }
2487
2488     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2489     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2490     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2491         if self.is_mir_available(did) {
2492             Some(self.optimized_mir(did))
2493         } else {
2494             None
2495         }
2496     }
2497
2498     /// Get the attributes of a definition.
2499     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2500         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2501             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2502         } else {
2503             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2504         }
2505     }
2506
2507     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2508     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2509         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2510     }
2511
2512     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2513     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2514         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2515     }
2516
2517     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2518         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2519     }
2520
2521     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2522     /// If it implements no trait, return `None`.
2523     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2524         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2525     }
2526
2527     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2528     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2529     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2530         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2531             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2532                 Some(self.associated_item(def_id))
2533             } else {
2534                 None
2535             }
2536         } else {
2537             self.opt_associated_item(def_id)
2538         };
2539
2540         match item {
2541             Some(trait_item) => {
2542                 match trait_item.container {
2543                     TraitContainer(_) => None,
2544                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2545                 }
2546             }
2547             None => None
2548         }
2549     }
2550
2551     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2552     /// with the name of the crate containing the impl.
2553     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2554         if impl_did.is_local() {
2555             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2556             Ok(self.hir.span(node_id))
2557         } else {
2558             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2559         }
2560     }
2561
2562     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2563     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2564     // definition's parent/scope to perform comparison.
2565     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Name, def_name: Name, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2566         self.adjust(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.to_ident()
2567     }
2568
2569     pub fn adjust(self, name: Name, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2570         self.adjust_ident(name.to_ident(), scope, block)
2571     }
2572
2573     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2574         let expansion = match scope.krate {
2575             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion(scope.index),
2576             _ => Mark::root(),
2577         };
2578         let scope = match ident.ctxt.adjust(expansion) {
2579             Some(macro_def) => self.hir.definitions().macro_def_scope(macro_def),
2580             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2581             None => self.hir.get_module_parent(block),
2582         };
2583         (ident, scope)
2584     }
2585 }
2586
2587 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2588     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2589         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2590     {
2591         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2592         match self.freevars(def_id) {
2593             None => f(&[]),
2594             Some(d) => f(&d),
2595         }
2596     }
2597 }
2598
2599 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2600     -> AssociatedItem
2601 {
2602     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2603     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2604     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2605     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2606     match parent_item.node {
2607         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2608             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2609                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2610                                                                         impl_item_ref);
2611                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2612                 return assoc_item;
2613             }
2614         }
2615
2616         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2617             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2618                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2619                                                                          &parent_item.vis,
2620                                                                          trait_item_ref);
2621                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2622                 return assoc_item;
2623             }
2624         }
2625
2626         _ => { }
2627     }
2628
2629     span_bug!(parent_item.span,
2630               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2631               parent_item.node)
2632 }
2633
2634 /// Calculates the Sized-constraint.
2635 ///
2636 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2637 ///     - an obviously-unsized type
2638 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2639 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2640 ///       such.
2641 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2642 ///       check should catch this case.
2643 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2644                                   def_id: DefId)
2645                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2646     let def = tcx.adt_def(def_id);
2647
2648     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2649         v.fields.last()
2650     }).flat_map(|f| {
2651         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2652     }).collect::<Vec<_>>());
2653
2654     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2655
2656     result
2657 }
2658
2659 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2660                                      def_id: DefId)
2661                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2662     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2663     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2664     let vec: Vec<_> = match item.node {
2665         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2666             trait_item_refs.iter()
2667                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2668                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2669                            .collect()
2670         }
2671         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2672             impl_item_refs.iter()
2673                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2674                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2675                           .collect()
2676         }
2677         hir::ItemTraitAlias(..) => vec![],
2678         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2679     };
2680     Lrc::new(vec)
2681 }
2682
2683 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2684     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2685 }
2686
2687 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2688 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2689 /// Otherwise, return `None`.
2690 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2691     tcx.opt_associated_item(def_id)
2692         .and_then(|associated_item| {
2693             match associated_item.container {
2694                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2695                 ImplContainer(_) => None
2696             }
2697         })
2698 }
2699
2700 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2701 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2702                        def_id: DefId)
2703                        -> ParamEnv<'tcx> {
2704     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2705
2706     let bounds = tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
2707     let predicates = bounds.predicates;
2708
2709     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2710     // case they contain any associated type projections. This process
2711     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2712     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2713     // report these errors right here; this doesn't actually feel
2714     // right to me, because constructing the environment feels like a
2715     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2716     // a better place. In practice, we construct environments for
2717     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2718     // are any errors at that point, so after type checking you can be
2719     // sure that this will succeed without errors anyway.
2720
2721     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
2722                                              traits::Reveal::UserFacing,
2723                                              ty::UniverseIndex::ROOT);
2724
2725     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
2726         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
2727     });
2728     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
2729     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
2730 }
2731
2732 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2733                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
2734     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2735     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
2736 }
2737
2738 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2739                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
2740     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2741     tcx.crate_name.clone()
2742 }
2743
2744 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2745                         crate_num: CrateNum)
2746                         -> Svh {
2747     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2748     tcx.hir.crate_hash
2749 }
2750
2751 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2752                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
2753                                         -> usize {
2754     match instance_def {
2755         InstanceDef::Item(..) |
2756         InstanceDef::DropGlue(..) => {
2757             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
2758             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
2759         },
2760         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
2761         _ => 1
2762     }
2763 }
2764
2765 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2766     context::provide(providers);
2767     erase_regions::provide(providers);
2768     layout::provide(providers);
2769     util::provide(providers);
2770     *providers = ty::maps::Providers {
2771         associated_item,
2772         associated_item_def_ids,
2773         adt_sized_constraint,
2774         def_span,
2775         param_env,
2776         trait_of_item,
2777         crate_disambiguator,
2778         original_crate_name,
2779         crate_hash,
2780         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2781         instance_def_size_estimate,
2782         ..*providers
2783     };
2784 }
2785
2786 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2787 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2788 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2789 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2790 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2791 #[derive(Clone, Debug)]
2792 pub struct CrateInherentImpls {
2793     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
2794 }
2795
2796 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2797 pub struct SymbolName {
2798     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2799     // this be a `&'tcx str`.
2800     pub name: InternedString
2801 }
2802
2803 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
2804     name
2805 });
2806
2807 impl SymbolName {
2808     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
2809         SymbolName {
2810             name: Symbol::intern(name).as_str()
2811         }
2812     }
2813 }
2814
2815 impl Deref for SymbolName {
2816     type Target = str;
2817
2818     fn deref(&self) -> &str { &self.name }
2819 }
2820
2821 impl fmt::Display for SymbolName {
2822     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2823         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2824     }
2825 }
2826
2827 impl fmt::Debug for SymbolName {
2828     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2829         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2830     }
2831 }