]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #69766 - skade:make-point-copy-in-add-documentation, r=shepmaster
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 pub use self::fold::{TypeFoldable, TypeVisitor};
4 pub use self::AssocItemContainer::*;
5 pub use self::BorrowKind::*;
6 pub use self::IntVarValue::*;
7 pub use self::Variance::*;
8
9 use crate::arena::Arena;
10 use crate::hir::exports::ExportMap;
11 use crate::hir::map as hir_map;
12
13 use crate::ich::Fingerprint;
14 use crate::ich::StableHashingContext;
15 use crate::infer::canonical::Canonical;
16 use crate::middle::cstore::CrateStoreDyn;
17 use crate::middle::lang_items::{FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem, FnTraitLangItem};
18 use crate::middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
19 use crate::mir::interpret::ErrorHandled;
20 use crate::mir::GeneratorLayout;
21 use crate::mir::ReadOnlyBodyAndCache;
22 use crate::session::DataTypeKind;
23 use crate::traits::{self, Reveal};
24 use crate::ty;
25 use crate::ty::layout::VariantIdx;
26 use crate::ty::subst::{InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
27 use crate::ty::util::{Discr, IntTypeExt};
28 use crate::ty::walk::TypeWalker;
29 use rustc_ast::ast::{self, Ident, Name};
30 use rustc_ast::node_id::{NodeId, NodeMap, NodeSet};
31 use rustc_attr as attr;
32 use rustc_data_structures::captures::Captures;
33 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
34 use rustc_data_structures::fx::FxIndexMap;
35 use rustc_data_structures::sorted_map::SortedIndexMultiMap;
36 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
37 use rustc_data_structures::sync::{self, par_iter, Lrc, ParallelIterator};
38 use rustc_hir as hir;
39 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, Namespace, Res};
40 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, DefIdMap, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
41 use rustc_hir::{Constness, GlobMap, Node, TraitMap};
42 use rustc_index::vec::{Idx, IndexVec};
43 use rustc_macros::HashStable;
44 use rustc_serialize::{self, Encodable, Encoder};
45 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
46 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Symbol};
47 use rustc_span::Span;
48 use rustc_target::abi::Align;
49
50 use std::cell::RefCell;
51 use std::cmp::{self, Ordering};
52 use std::fmt;
53 use std::hash::{Hash, Hasher};
54 use std::ops::Deref;
55 use std::ops::Range;
56 use std::slice;
57 use std::{mem, ptr};
58
59 pub use self::sty::BoundRegion::*;
60 pub use self::sty::InferTy::*;
61 pub use self::sty::RegionKind;
62 pub use self::sty::RegionKind::*;
63 pub use self::sty::TyKind::*;
64 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
65 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
66 pub use self::sty::{CanonicalPolyFnSig, FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
67 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, TypeAndMut, UpvarSubsts};
68 pub use self::sty::{Const, ConstKind, ExistentialProjection, PolyExistentialProjection};
69 pub use self::sty::{ConstVid, FloatVid, IntVid, RegionVid, TyVid};
70 pub use self::sty::{ExistentialPredicate, InferConst, InferTy, ParamConst, ParamTy, ProjectionTy};
71 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
72 pub use self::sty::{PolyTraitRef, TraitRef, TyKind};
73 pub use crate::ty::diagnostics::*;
74
75 pub use self::binding::BindingMode;
76 pub use self::binding::BindingMode::*;
77
78 pub use self::context::{keep_local, tls, FreeRegionInfo, TyCtxt};
79 pub use self::context::{
80     CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations, ResolvedOpaqueTy,
81     UserType, UserTypeAnnotationIndex,
82 };
83 pub use self::context::{
84     CtxtInterners, GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt, Lift, TypeckTables,
85 };
86
87 pub use self::instance::RESOLVE_INSTANCE;
88 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
89
90 pub use self::trait_def::TraitDef;
91
92 pub use self::query::queries;
93
94 pub mod adjustment;
95 pub mod binding;
96 pub mod cast;
97 #[macro_use]
98 pub mod codec;
99 pub mod _match;
100 mod erase_regions;
101 pub mod error;
102 pub mod fast_reject;
103 pub mod flags;
104 pub mod fold;
105 pub mod free_region_map;
106 pub mod inhabitedness;
107 pub mod layout;
108 pub mod normalize_erasing_regions;
109 pub mod outlives;
110 pub mod print;
111 pub mod query;
112 pub mod relate;
113 pub mod steal;
114 pub mod subst;
115 pub mod trait_def;
116 pub mod util;
117 pub mod walk;
118
119 mod context;
120 mod diagnostics;
121 mod instance;
122 mod structural_impls;
123 mod sty;
124
125 // Data types
126
127 pub struct ResolverOutputs {
128     pub definitions: hir_map::Definitions,
129     pub cstore: Box<CrateStoreDyn>,
130     pub extern_crate_map: NodeMap<CrateNum>,
131     pub trait_map: TraitMap<NodeId>,
132     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
133     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
134     pub export_map: ExportMap<NodeId>,
135     pub glob_map: GlobMap,
136     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
137     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
138     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
139 }
140
141 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug, HashStable)]
142 pub enum AssocItemContainer {
143     TraitContainer(DefId),
144     ImplContainer(DefId),
145 }
146
147 impl AssocItemContainer {
148     /// Asserts that this is the `DefId` of an associated item declared
149     /// in a trait, and returns the trait `DefId`.
150     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
151         match *self {
152             TraitContainer(id) => id,
153             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self),
154         }
155     }
156
157     pub fn id(&self) -> DefId {
158         match *self {
159             TraitContainer(id) => id,
160             ImplContainer(id) => id,
161         }
162     }
163 }
164
165 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
166 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
167 /// bounds / where-clauses).
168 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
169 pub struct ImplHeader<'tcx> {
170     pub impl_def_id: DefId,
171     pub self_ty: Ty<'tcx>,
172     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
173     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
174 }
175
176 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
177 pub enum ImplPolarity {
178     /// `impl Trait for Type`
179     Positive,
180     /// `impl !Trait for Type`
181     Negative,
182     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
183     ///
184     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
185     /// See #64631 for details.
186     Reservation,
187 }
188
189 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, HashStable)]
190 pub struct AssocItem {
191     pub def_id: DefId,
192     #[stable_hasher(project(name))]
193     pub ident: Ident,
194     pub kind: AssocKind,
195     pub vis: Visibility,
196     pub defaultness: hir::Defaultness,
197     pub container: AssocItemContainer,
198
199     /// Whether this is a method with an explicit self
200     /// as its first argument, allowing method calls.
201     pub method_has_self_argument: bool,
202 }
203
204 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Debug, HashStable)]
205 pub enum AssocKind {
206     Const,
207     Method,
208     OpaqueTy,
209     Type,
210 }
211
212 impl AssocKind {
213     pub fn suggestion_descr(&self) -> &'static str {
214         match self {
215             ty::AssocKind::Method => "method call",
216             ty::AssocKind::Type | ty::AssocKind::OpaqueTy => "associated type",
217             ty::AssocKind::Const => "associated constant",
218         }
219     }
220
221     pub fn namespace(&self) -> Namespace {
222         match *self {
223             ty::AssocKind::OpaqueTy | ty::AssocKind::Type => Namespace::TypeNS,
224             ty::AssocKind::Const | ty::AssocKind::Method => Namespace::ValueNS,
225         }
226     }
227 }
228
229 impl AssocItem {
230     pub fn def_kind(&self) -> DefKind {
231         match self.kind {
232             AssocKind::Const => DefKind::AssocConst,
233             AssocKind::Method => DefKind::Method,
234             AssocKind::Type => DefKind::AssocTy,
235             AssocKind::OpaqueTy => DefKind::AssocOpaqueTy,
236         }
237     }
238
239     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
240     /// for !
241     pub fn relevant_for_never(&self) -> bool {
242         match self.kind {
243             AssocKind::OpaqueTy | AssocKind::Const | AssocKind::Type => true,
244             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
245             AssocKind::Method => !self.method_has_self_argument,
246         }
247     }
248
249     pub fn signature(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
250         match self.kind {
251             ty::AssocKind::Method => {
252                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
253                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
254                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
255                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
256                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
257             }
258             ty::AssocKind::Type => format!("type {};", self.ident),
259             // FIXME(type_alias_impl_trait): we should print bounds here too.
260             ty::AssocKind::OpaqueTy => format!("type {};", self.ident),
261             ty::AssocKind::Const => {
262                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
263             }
264         }
265     }
266 }
267
268 /// A list of `ty::AssocItem`s in definition order that allows for efficient lookup by name.
269 ///
270 /// When doing lookup by name, we try to postpone hygienic comparison for as long as possible since
271 /// it is relatively expensive. Instead, items are indexed by `Symbol` and hygienic comparison is
272 /// done only on items with the same name.
273 #[derive(Debug, Clone, PartialEq, HashStable)]
274 pub struct AssociatedItems {
275     items: SortedIndexMultiMap<u32, Symbol, ty::AssocItem>,
276 }
277
278 impl AssociatedItems {
279     /// Constructs an `AssociatedItems` map from a series of `ty::AssocItem`s in definition order.
280     pub fn new(items_in_def_order: impl IntoIterator<Item = ty::AssocItem>) -> Self {
281         let items = items_in_def_order.into_iter().map(|item| (item.ident.name, item)).collect();
282         AssociatedItems { items }
283     }
284
285     /// Returns a slice of associated items in the order they were defined.
286     ///
287     /// New code should avoid relying on definition order. If you need a particular associated item
288     /// for a known trait, make that trait a lang item instead of indexing this array.
289     pub fn in_definition_order(&self) -> impl '_ + Iterator<Item = &ty::AssocItem> {
290         self.items.iter().map(|(_, v)| v)
291     }
292
293     /// Returns an iterator over all associated items with the given name, ignoring hygiene.
294     pub fn filter_by_name_unhygienic(
295         &self,
296         name: Symbol,
297     ) -> impl '_ + Iterator<Item = &ty::AssocItem> {
298         self.items.get_by_key(&name)
299     }
300
301     /// Returns an iterator over all associated items with the given name.
302     ///
303     /// Multiple items may have the same name if they are in different `Namespace`s. For example,
304     /// an associated type can have the same name as a method. Use one of the `find_by_name_and_*`
305     /// methods below if you know which item you are looking for.
306     pub fn filter_by_name(
307         &'a self,
308         tcx: TyCtxt<'a>,
309         ident: Ident,
310         parent_def_id: DefId,
311     ) -> impl 'a + Iterator<Item = &'a ty::AssocItem> {
312         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
313             .filter(move |item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
314     }
315
316     /// Returns the associated item with the given name and `AssocKind`, if one exists.
317     pub fn find_by_name_and_kind(
318         &self,
319         tcx: TyCtxt<'_>,
320         ident: Ident,
321         kind: AssocKind,
322         parent_def_id: DefId,
323     ) -> Option<&ty::AssocItem> {
324         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
325             .filter(|item| item.kind == kind)
326             .find(|item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
327     }
328
329     /// Returns the associated item with the given name in the given `Namespace`, if one exists.
330     pub fn find_by_name_and_namespace(
331         &self,
332         tcx: TyCtxt<'_>,
333         ident: Ident,
334         ns: Namespace,
335         parent_def_id: DefId,
336     ) -> Option<&ty::AssocItem> {
337         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
338             .filter(|item| item.kind.namespace() == ns)
339             .find(|item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
340     }
341 }
342
343 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
344 pub enum Visibility {
345     /// Visible everywhere (including in other crates).
346     Public,
347     /// Visible only in the given crate-local module.
348     Restricted(DefId),
349     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
350     Invisible,
351 }
352
353 pub trait DefIdTree: Copy {
354     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
355
356     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
357         if descendant.krate != ancestor.krate {
358             return false;
359         }
360
361         while descendant != ancestor {
362             match self.parent(descendant) {
363                 Some(parent) => descendant = parent,
364                 None => return false,
365             }
366         }
367         true
368     }
369 }
370
371 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
372     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
373         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
374     }
375 }
376
377 impl Visibility {
378     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility<'_>, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
379         match visibility.node {
380             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
381             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
382             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
383                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
384                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
385                 Res::Err => Visibility::Public,
386                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
387             },
388             hir::VisibilityKind::Inherited => Visibility::Restricted(tcx.parent_module(id)),
389         }
390     }
391
392     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
393     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
394         let restriction = match self {
395             // Public items are visible everywhere.
396             Visibility::Public => return true,
397             // Private items from other crates are visible nowhere.
398             Visibility::Invisible => return false,
399             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
400             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
401             Visibility::Restricted(module) => module,
402         };
403
404         tree.is_descendant_of(module, restriction)
405     }
406
407     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
408     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
409         let vis_restriction = match vis {
410             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
411             Visibility::Invisible => return true,
412             Visibility::Restricted(module) => module,
413         };
414
415         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
416     }
417
418     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
419     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
420         match self {
421             Visibility::Public => true,
422             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
423             Visibility::Invisible => false,
424         }
425     }
426 }
427
428 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, HashStable)]
429 pub enum Variance {
430     Covariant,     // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
431     Invariant,     // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
432     Contravariant, // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
433     Bivariant,     // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
434 }
435
436 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
437 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
438 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
439 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
440 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
441 /// item.
442 #[derive(HashStable)]
443 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
444     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
445     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
446     /// entry.
447     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
448 }
449
450 impl Variance {
451     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
452     /// variance of a type with the following meaning. If we are in a
453     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
454     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
455     /// variance with which the argument appears.
456     ///
457     /// Example 1:
458     ///
459     ///     *mut Vec<i32>
460     ///
461     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
462     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
463     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
464     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
465     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
466     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
467     /// (again) in `Invariant`.
468     ///
469     /// Example 2:
470     ///
471     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
472     ///
473     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
474     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
475     /// within which both pointer types appear is
476     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`. `*const
477     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
478     /// which the first `Vec<i32>` appears is
479     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`. The same
480     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
481     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
482     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
483     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
484     ///
485     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
486     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
487     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
488         match (self, v) {
489             // Figure 1, column 1.
490             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
491             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
492             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
493             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
494
495             // Figure 1, column 2.
496             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
497             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
498             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
499             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
500
501             // Figure 1, column 3.
502             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
503
504             // Figure 1, column 4.
505             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
506         }
507     }
508 }
509
510 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
511 // the types of AST nodes.
512 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
513 pub struct CReaderCacheKey {
514     pub cnum: CrateNum,
515     pub pos: usize,
516 }
517
518 bitflags! {
519     /// Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
520     /// through the type during type construction, so that we can quickly check
521     /// whether the type has various kinds of types in it without recursing
522     /// over the type itself.
523     pub struct TypeFlags: u32 {
524         // Does this have parameters? Used to determine whether substitution is
525         // required.
526         /// Does this have [Param]?
527         const HAS_TY_PARAM              = 1 << 0;
528         /// Does this have [ReEarlyBound]?
529         const HAS_RE_PARAM              = 1 << 1;
530         /// Does this have [ConstKind::Param]?
531         const HAS_CT_PARAM              = 1 << 2;
532
533         const NEEDS_SUBST               = TypeFlags::HAS_TY_PARAM.bits
534                                         | TypeFlags::HAS_RE_PARAM.bits
535                                         | TypeFlags::HAS_CT_PARAM.bits;
536
537         /// Does this have [Infer]?
538         const HAS_TY_INFER              = 1 << 3;
539         /// Does this have [ReVar]?
540         const HAS_RE_INFER              = 1 << 4;
541         /// Does this have [ConstKind::Infer]?
542         const HAS_CT_INFER              = 1 << 5;
543
544         /// Does this have inference variables? Used to determine whether
545         /// inference is required.
546         const NEEDS_INFER               = TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits
547                                         | TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits
548                                         | TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits;
549
550         /// Does this have [Placeholder]?
551         const HAS_TY_PLACEHOLDER        = 1 << 6;
552         /// Does this have [RePlaceholder]?
553         const HAS_RE_PLACEHOLDER        = 1 << 7;
554         /// Does this have [ConstKind::Placeholder]?
555         const HAS_CT_PLACEHOLDER        = 1 << 8;
556
557         /// `true` if there are "names" of types and regions and so forth
558         /// that are local to a particular fn
559         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES      = TypeFlags::HAS_TY_PARAM.bits
560                                         | TypeFlags::HAS_RE_PARAM.bits
561                                         | TypeFlags::HAS_CT_PARAM.bits
562                                         | TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits
563                                         | TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits
564                                         | TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits
565                                         | TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits
566                                         | TypeFlags::HAS_RE_PLACEHOLDER.bits
567                                         | TypeFlags::HAS_CT_PLACEHOLDER.bits;
568
569         /// Does this have [Projection] or [UnnormalizedProjection]?
570         const HAS_TY_PROJECTION         = 1 << 9;
571         /// Does this have [Opaque]?
572         const HAS_TY_OPAQUE             = 1 << 10;
573         /// Does this have [ConstKind::Unevaluated]?
574         const HAS_CT_PROJECTION         = 1 << 11;
575
576         /// Could this type be normalized further?
577         const HAS_PROJECTION            = TypeFlags::HAS_TY_PROJECTION.bits
578                                         | TypeFlags::HAS_TY_OPAQUE.bits
579                                         | TypeFlags::HAS_CT_PROJECTION.bits;
580
581         /// Present if the type belongs in a local type context.
582         /// Set for placeholders and inference variables that are not "Fresh".
583         const KEEP_IN_LOCAL_TCX         = 1 << 12;
584
585         /// Is an error type reachable?
586         const HAS_TY_ERR                = 1 << 13;
587
588         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
589         /// Basically anything but [ReLateBound] and [ReErased].
590         const HAS_FREE_REGIONS          = 1 << 14;
591
592         /// Does this have any [ReLateBound] regions? Used to check
593         /// if a global bound is safe to evaluate.
594         const HAS_RE_LATE_BOUND         = 1 << 15;
595
596         /// Does this have any [ReErased] regions?
597         const HAS_RE_ERASED             = 1 << 16;
598
599         /// Flags representing the nominal content of a type,
600         /// computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
601         /// flag, it should be added here too.
602         const NOMINAL_FLAGS             = TypeFlags::HAS_TY_PARAM.bits
603                                         | TypeFlags::HAS_RE_PARAM.bits
604                                         | TypeFlags::HAS_CT_PARAM.bits
605                                         | TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits
606                                         | TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits
607                                         | TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits
608                                         | TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits
609                                         | TypeFlags::HAS_RE_PLACEHOLDER.bits
610                                         | TypeFlags::HAS_CT_PLACEHOLDER.bits
611                                         | TypeFlags::HAS_TY_PROJECTION.bits
612                                         | TypeFlags::HAS_TY_OPAQUE.bits
613                                         | TypeFlags::HAS_CT_PROJECTION.bits
614                                         | TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits
615                                         | TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits
616                                         | TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits
617                                         | TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits
618                                         | TypeFlags::HAS_RE_ERASED.bits;
619     }
620 }
621
622 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
623 pub struct TyS<'tcx> {
624     pub kind: TyKind<'tcx>,
625     pub flags: TypeFlags,
626
627     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
628     /// binder such that
629     ///
630     /// (a) the binder itself captures nothing but
631     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
632     ///     by some sub-binder.
633     ///
634     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
635     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
636     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
637     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
638     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
639     /// by an inner binder.
640     ///
641     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
642     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
643     /// (exclusive).
644     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
645 }
646
647 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
648 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
649 static_assert_size!(TyS<'_>, 32);
650
651 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
652     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
653         self.kind.cmp(&other.kind)
654     }
655 }
656
657 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
658     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
659         Some(self.kind.cmp(&other.kind))
660     }
661 }
662
663 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
664     #[inline]
665     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
666         ptr::eq(self, other)
667     }
668 }
669 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
670
671 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
672     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
673         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
674     }
675 }
676
677 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'tcx> {
678     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
679         let ty::TyS {
680             ref kind,
681
682             // The other fields just provide fast access to information that is
683             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
684             flags: _,
685
686             outer_exclusive_binder: _,
687         } = *self;
688
689         kind.hash_stable(hcx, hasher);
690     }
691 }
692
693 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
694 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
695
696 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
697 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
698
699 pub type CanonicalTy<'tcx> = Canonical<'tcx, Ty<'tcx>>;
700
701 extern "C" {
702     /// A dummy type used to force `List` to be unsized while not requiring references to it be wide
703     /// pointers.
704     type OpaqueListContents;
705 }
706
707 /// A wrapper for slices with the additional invariant
708 /// that the slice is interned and no other slice with
709 /// the same contents can exist in the same context.
710 /// This means we can use pointer for both
711 /// equality comparisons and hashing.
712 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
713 #[repr(C)]
714 pub struct List<T> {
715     len: usize,
716     data: [T; 0],
717     opaque: OpaqueListContents,
718 }
719
720 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
721
722 impl<T: Copy> List<T> {
723     #[inline]
724     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx Arena<'tcx>, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
725         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
726         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
727         assert!(!slice.is_empty());
728
729         // Align up the size of the len (usize) field
730         let align = mem::align_of::<T>();
731         let align_mask = align - 1;
732         let offset = mem::size_of::<usize>();
733         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
734
735         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
736
737         let mem = arena
738             .dropless
739             .alloc_raw(size, cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
740         unsafe {
741             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
742             // Write the length
743             result.len = slice.len();
744
745             // Write the elements
746             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
747             arena_slice.copy_from_slice(slice);
748
749             result
750         }
751     }
752 }
753
754 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
755     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
756         (**self).fmt(f)
757     }
758 }
759
760 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
761     #[inline]
762     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
763         (**self).encode(s)
764     }
765 }
766
767 impl<T> Ord for List<T>
768 where
769     T: Ord,
770 {
771     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
772         if self == other { Ordering::Equal } else { <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other) }
773     }
774 }
775
776 impl<T> PartialOrd for List<T>
777 where
778     T: PartialOrd,
779 {
780     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
781         if self == other {
782             Some(Ordering::Equal)
783         } else {
784             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
785         }
786     }
787 }
788
789 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
790     #[inline]
791     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
792         ptr::eq(self, other)
793     }
794 }
795 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
796
797 impl<T> Hash for List<T> {
798     #[inline]
799     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
800         (self as *const List<T>).hash(s)
801     }
802 }
803
804 impl<T> Deref for List<T> {
805     type Target = [T];
806     #[inline(always)]
807     fn deref(&self) -> &[T] {
808         self.as_ref()
809     }
810 }
811
812 impl<T> AsRef<[T]> for List<T> {
813     #[inline(always)]
814     fn as_ref(&self) -> &[T] {
815         unsafe { slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len) }
816     }
817 }
818
819 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
820     type Item = &'a T;
821     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
822     #[inline(always)]
823     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
824         self[..].iter()
825     }
826 }
827
828 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
829
830 impl<T> List<T> {
831     #[inline(always)]
832     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
833         #[repr(align(64), C)]
834         struct EmptySlice([u8; 64]);
835         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
836         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
837         unsafe { &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>) }
838     }
839 }
840
841 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
842 pub struct UpvarPath {
843     pub hir_id: hir::HirId,
844 }
845
846 /// Upvars do not get their own `NodeId`. Instead, we use the pair of
847 /// the original var ID (that is, the root variable that is referenced
848 /// by the upvar) and the ID of the closure expression.
849 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
850 pub struct UpvarId {
851     pub var_path: UpvarPath,
852     pub closure_expr_id: LocalDefId,
853 }
854
855 #[derive(Clone, PartialEq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy, HashStable)]
856 pub enum BorrowKind {
857     /// Data must be immutable and is aliasable.
858     ImmBorrow,
859
860     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
861     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
862     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
863     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
864     ///
865     ///    let x: &mut isize = ...;
866     ///    let y = || *x += 5;
867     ///
868     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
869     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
870     ///
871     ///    struct Env { x: & &mut isize }
872     ///    let x: &mut isize = ...;
873     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
874     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
875     ///
876     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
877     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
878     /// an `&mut` borrow:
879     ///
880     ///    struct Env { x: & &mut isize }
881     ///    let x: &mut isize = ...;
882     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
883     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
884     ///
885     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
886     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
887     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
888     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
889     /// borrow is hidden.
890     ///
891     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
892     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
893     /// simplicity, we don't give users the way to express this
894     /// borrow, it's just used when translating closures.
895     UniqueImmBorrow,
896
897     /// Data is mutable and not aliasable.
898     MutBorrow,
899 }
900
901 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
902 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
903 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
904 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
905     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
906     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
907     /// depending on inference.
908     ByValue,
909
910     /// Upvar is captured by reference.
911     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
912 }
913
914 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
915 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
916     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
917     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
918     /// syntax.
919     pub kind: BorrowKind,
920
921     /// Region of the resulting reference.
922     pub region: ty::Region<'tcx>,
923 }
924
925 pub type UpvarListMap = FxHashMap<DefId, FxIndexMap<hir::HirId, UpvarId>>;
926 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
927
928 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
929 pub enum IntVarValue {
930     IntType(ast::IntTy),
931     UintType(ast::UintTy),
932 }
933
934 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
935 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
936
937 impl ty::EarlyBoundRegion {
938     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
939         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
940     }
941
942     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
943     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
944     pub fn has_name(&self) -> bool {
945         self.name != kw::UnderscoreLifetime
946     }
947 }
948
949 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
950 pub enum GenericParamDefKind {
951     Lifetime,
952     Type {
953         has_default: bool,
954         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
955         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
956     },
957     Const,
958 }
959
960 impl GenericParamDefKind {
961     pub fn descr(&self) -> &'static str {
962         match self {
963             GenericParamDefKind::Lifetime => "lifetime",
964             GenericParamDefKind::Type { .. } => "type",
965             GenericParamDefKind::Const => "constant",
966         }
967     }
968 }
969
970 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
971 pub struct GenericParamDef {
972     pub name: Symbol,
973     pub def_id: DefId,
974     pub index: u32,
975
976     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
977     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
978     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
979     pub pure_wrt_drop: bool,
980
981     pub kind: GenericParamDefKind,
982 }
983
984 impl GenericParamDef {
985     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
986         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
987             ty::EarlyBoundRegion { def_id: self.def_id, index: self.index, name: self.name }
988         } else {
989             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
990         }
991     }
992
993     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
994         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
995             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
996         } else {
997             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
998         }
999     }
1000 }
1001
1002 #[derive(Default)]
1003 pub struct GenericParamCount {
1004     pub lifetimes: usize,
1005     pub types: usize,
1006     pub consts: usize,
1007 }
1008
1009 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
1010 /// with an item or method. Analogous to `hir::Generics`.
1011 ///
1012 /// The ordering of parameters is the same as in `Subst` (excluding child generics):
1013 /// `Self` (optionally), `Lifetime` params..., `Type` params...
1014 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1015 pub struct Generics {
1016     pub parent: Option<DefId>,
1017     pub parent_count: usize,
1018     pub params: Vec<GenericParamDef>,
1019
1020     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`.
1021     #[stable_hasher(ignore)]
1022     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
1023
1024     pub has_self: bool,
1025     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
1026 }
1027
1028 impl<'tcx> Generics {
1029     pub fn count(&self) -> usize {
1030         self.parent_count + self.params.len()
1031     }
1032
1033     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
1034         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
1035         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
1036         // presence of this method will be a constant reminder.
1037         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
1038
1039         for param in &self.params {
1040             match param.kind {
1041                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
1042                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
1043                 GenericParamDefKind::Const => own_counts.consts += 1,
1044             };
1045         }
1046
1047         own_counts
1048     }
1049
1050     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
1051         if self.own_requires_monomorphization() {
1052             return true;
1053         }
1054
1055         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
1056             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
1057             parent.requires_monomorphization(tcx)
1058         } else {
1059             false
1060         }
1061     }
1062
1063     pub fn own_requires_monomorphization(&self) -> bool {
1064         for param in &self.params {
1065             match param.kind {
1066                 GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => return true,
1067                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
1068             }
1069         }
1070         false
1071     }
1072
1073     pub fn region_param(
1074         &'tcx self,
1075         param: &EarlyBoundRegion,
1076         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1077     ) -> &'tcx GenericParamDef {
1078         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1079             let param = &self.params[index as usize];
1080             match param.kind {
1081                 GenericParamDefKind::Lifetime => param,
1082                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter"),
1083             }
1084         } else {
1085             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
1086                 .region_param(param, tcx)
1087         }
1088     }
1089
1090     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
1091     pub fn type_param(&'tcx self, param: &ParamTy, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericParamDef {
1092         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1093             let param = &self.params[index as usize];
1094             match param.kind {
1095                 GenericParamDefKind::Type { .. } => param,
1096                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter"),
1097             }
1098         } else {
1099             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
1100                 .type_param(param, tcx)
1101         }
1102     }
1103
1104     /// Returns the `ConstParameterDef` associated with this `ParamConst`.
1105     pub fn const_param(&'tcx self, param: &ParamConst, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &GenericParamDef {
1106         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1107             let param = &self.params[index as usize];
1108             match param.kind {
1109                 GenericParamDefKind::Const => param,
1110                 _ => bug!("expected const parameter, but found another generic parameter"),
1111             }
1112         } else {
1113             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
1114                 .const_param(param, tcx)
1115         }
1116     }
1117 }
1118
1119 /// Bounds on generics.
1120 #[derive(Copy, Clone, Default, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1121 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
1122     pub parent: Option<DefId>,
1123     pub predicates: &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)],
1124 }
1125
1126 impl<'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
1127     pub fn instantiate(
1128         &self,
1129         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1130         substs: SubstsRef<'tcx>,
1131     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1132         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1133         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1134         instantiated
1135     }
1136
1137     pub fn instantiate_own(
1138         &self,
1139         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1140         substs: SubstsRef<'tcx>,
1141     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1142         InstantiatedPredicates {
1143             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1144             spans: self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp).collect(),
1145         }
1146     }
1147
1148     fn instantiate_into(
1149         &self,
1150         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1151         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1152         substs: SubstsRef<'tcx>,
1153     ) {
1154         if let Some(def_id) = self.parent {
1155             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1156         }
1157         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)));
1158         instantiated.spans.extend(self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp));
1159     }
1160
1161     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1162         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1163         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1164         instantiated
1165     }
1166
1167     fn instantiate_identity_into(
1168         &self,
1169         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1170         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1171     ) {
1172         if let Some(def_id) = self.parent {
1173             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1174         }
1175         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|(p, _)| p));
1176         instantiated.spans.extend(self.predicates.iter().map(|(_, s)| s));
1177     }
1178
1179     pub fn instantiate_supertrait(
1180         &self,
1181         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1182         poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1183     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1184         assert_eq!(self.parent, None);
1185         InstantiatedPredicates {
1186             predicates: self
1187                 .predicates
1188                 .iter()
1189                 .map(|(pred, _)| pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref))
1190                 .collect(),
1191             spans: self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp).collect(),
1192         }
1193     }
1194 }
1195
1196 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1197 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1198 pub enum Predicate<'tcx> {
1199     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
1200     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1201     /// would be the type parameters.
1202     ///
1203     /// A trait predicate will have `Constness::Const` if it originates
1204     /// from a bound on a `const fn` without the `?const` opt-out (e.g.,
1205     /// `const fn foobar<Foo: Bar>() {}`).
1206     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>, Constness),
1207
1208     /// `where 'a: 'b`
1209     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1210
1211     /// `where T: 'a`
1212     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1213
1214     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1215     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1216     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1217
1218     /// No syntax: `T` well-formed.
1219     WellFormed(Ty<'tcx>),
1220
1221     /// Trait must be object-safe.
1222     ObjectSafe(DefId),
1223
1224     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1225     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1226     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1227     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
1228
1229     /// `T1 <: T2`
1230     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1231
1232     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1233     ConstEvaluatable(DefId, SubstsRef<'tcx>),
1234 }
1235
1236 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1237 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1238 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1239 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1240 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1241 /// item.
1242 #[derive(HashStable)]
1243 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1244     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1245     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1246     /// bounds, it will have no entry.
1247     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(ty::Predicate<'tcx>, Span)]>,
1248 }
1249
1250 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1251     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1252         self
1253     }
1254 }
1255
1256 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1257     /// Performs a substitution suitable for going from a
1258     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1259     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1260     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
1261     /// lengthy comment below for details.
1262     pub fn subst_supertrait(
1263         &self,
1264         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1265         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1266     ) -> ty::Predicate<'tcx> {
1267         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1268         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1269         //
1270         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1271         //
1272         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1273         //     trait Bar<'b,'c> { }
1274         //
1275         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1276         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1277         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1278         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1279         // normal substitution.
1280         //
1281         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1282         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1283         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1284         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1285         // `'a`.
1286         //
1287         // Another example to be careful of is this:
1288         //
1289         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1290         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1291         //
1292         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1293         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1294         // reason is similar to the previous example: any impl of
1295         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1296         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1297         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1298         //
1299         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1300         // consider the more complicated scenario:
1301         //
1302         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1303         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1304         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1305         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1306         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1307         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1308         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1309         //   DB index of 1.
1310         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1311         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1312         //   just as we wanted.
1313         //
1314         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1315         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1316         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1317         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1318         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1319         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1320         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1321         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1322         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1323         // substitution code expects equal binding levels in the values
1324         // from the substitution and the value being substituted into, and
1325         // this trick achieves that).
1326
1327         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1328         match *self {
1329             Predicate::Trait(ref binder, constness) => {
1330                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)), constness)
1331             }
1332             Predicate::Subtype(ref binder) => {
1333                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1334             }
1335             Predicate::RegionOutlives(ref binder) => {
1336                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1337             }
1338             Predicate::TypeOutlives(ref binder) => {
1339                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1340             }
1341             Predicate::Projection(ref binder) => {
1342                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1343             }
1344             Predicate::WellFormed(data) => Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1345             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) => Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1346             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) => {
1347                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind)
1348             }
1349             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) => {
1350                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs))
1351             }
1352         }
1353     }
1354 }
1355
1356 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1357 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1358 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1359     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
1360 }
1361
1362 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1363
1364 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1365     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1366         self.trait_ref.def_id
1367     }
1368
1369     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1370         self.trait_ref.input_types()
1371     }
1372
1373     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1374         self.trait_ref.self_ty()
1375     }
1376 }
1377
1378 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1379     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1380         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1381         self.skip_binder().def_id()
1382     }
1383 }
1384
1385 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1386 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1387 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
1388 pub type PolyOutlivesPredicate<A, B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A, B>>;
1389 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1390 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1391 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1392 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1393
1394 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1395 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1396 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1397     pub a_is_expected: bool,
1398     pub a: Ty<'tcx>,
1399     pub b: Ty<'tcx>,
1400 }
1401 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1402
1403 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1404 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1405 ///
1406 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
1407 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1408 ///
1409 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1410 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1411 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1412 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1413 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1414 /// instances to normalize the LHS.
1415 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1416 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1417 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1418     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1419     pub ty: Ty<'tcx>,
1420 }
1421
1422 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1423
1424 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1425     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1426     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1427         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1428     }
1429
1430     #[inline]
1431     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1432         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1433         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1434         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1435         // return value, so we are preserving the number of binding
1436         // levels.
1437         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1438     }
1439
1440     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1441         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1442     }
1443
1444     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1445     ///
1446     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1447     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1448     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1449         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1450         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1451     }
1452 }
1453
1454 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1455     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1456 }
1457
1458 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1459     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1460         ty::Binder::dummy(*self)
1461     }
1462 }
1463
1464 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1465     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1466         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1467     }
1468 }
1469
1470 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1471     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1472 }
1473
1474 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<TraitRef<'tcx>> {
1475     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1476         ty::Predicate::Trait(
1477             ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate { trait_ref: self.value }),
1478             self.constness,
1479         )
1480     }
1481 }
1482
1483 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<&TraitRef<'tcx>> {
1484     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1485         ty::Predicate::Trait(
1486             ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate { trait_ref: *self.value }),
1487             self.constness,
1488         )
1489     }
1490 }
1491
1492 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<PolyTraitRef<'tcx>> {
1493     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1494         ty::Predicate::Trait(self.value.to_poly_trait_predicate(), self.constness)
1495     }
1496 }
1497
1498 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<&PolyTraitRef<'tcx>> {
1499     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1500         ty::Predicate::Trait(self.value.to_poly_trait_predicate(), self.constness)
1501     }
1502 }
1503
1504 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1505     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1506         Predicate::RegionOutlives(*self)
1507     }
1508 }
1509
1510 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1511     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1512         Predicate::TypeOutlives(*self)
1513     }
1514 }
1515
1516 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1517     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1518         Predicate::Projection(*self)
1519     }
1520 }
1521
1522 // A custom iterator used by `Predicate::walk_tys`.
1523 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1524 where
1525     I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1526     J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1527     K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1528 {
1529     None,
1530     One(Ty<'tcx>),
1531     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1532     Types(I),
1533     InputTypes(J),
1534     ProjectionTypes(K),
1535 }
1536
1537 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1538 where
1539     I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1540     J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1541     K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1542 {
1543     type Item = Ty<'tcx>;
1544
1545     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1546         match *self {
1547             WalkTysIter::None => None,
1548             WalkTysIter::One(item) => {
1549                 *self = WalkTysIter::None;
1550                 Some(item)
1551             }
1552             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1553                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1554                 Some(item1)
1555             }
1556             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => iter.next(),
1557             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => iter.next(),
1558             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => iter.next(),
1559         }
1560     }
1561 }
1562
1563 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1564     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1565     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1566     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1567     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1568         match *self {
1569             ty::Predicate::Trait(ref data, _) => {
1570                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1571             }
1572             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1573                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1574                 WalkTysIter::Two(a, b)
1575             }
1576             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0),
1577             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => WalkTysIter::None,
1578             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1579                 let inner = data.skip_binder();
1580                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1581                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)),
1582                 )
1583             }
1584             ty::Predicate::WellFormed(data) => WalkTysIter::One(data),
1585             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => WalkTysIter::None,
1586             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1587                 WalkTysIter::Types(closure_substs.types())
1588             }
1589             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => WalkTysIter::Types(substs.types()),
1590         }
1591     }
1592
1593     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1594         match *self {
1595             Predicate::Trait(ref t, _) => Some(t.to_poly_trait_ref()),
1596             Predicate::Projection(..)
1597             | Predicate::Subtype(..)
1598             | Predicate::RegionOutlives(..)
1599             | Predicate::WellFormed(..)
1600             | Predicate::ObjectSafe(..)
1601             | Predicate::ClosureKind(..)
1602             | Predicate::TypeOutlives(..)
1603             | Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
1604         }
1605     }
1606
1607     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1608         match *self {
1609             Predicate::TypeOutlives(data) => Some(data),
1610             Predicate::Trait(..)
1611             | Predicate::Projection(..)
1612             | Predicate::Subtype(..)
1613             | Predicate::RegionOutlives(..)
1614             | Predicate::WellFormed(..)
1615             | Predicate::ObjectSafe(..)
1616             | Predicate::ClosureKind(..)
1617             | Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
1618         }
1619     }
1620 }
1621
1622 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1623 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1624 /// where-clauses. You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1625 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1626 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1627 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1628 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1629 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1630 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1631 /// their values.
1632 ///
1633 /// Example:
1634 ///
1635 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1636 ///
1637 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1638 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1639 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1640 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1641 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
1642 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1643     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1644     pub spans: Vec<Span>,
1645 }
1646
1647 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1648     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1649         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1650     }
1651
1652     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1653         self.predicates.is_empty()
1654     }
1655 }
1656
1657 rustc_index::newtype_index! {
1658     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1659     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1660     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1661     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1662     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1663     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1664     /// new names.
1665     ///
1666     /// To make this more concrete, consider this program:
1667     ///
1668     /// ```
1669     /// struct Foo { }
1670     /// fn bar<T>(x: T) {
1671     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1672     /// }
1673     /// ```
1674     ///
1675     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1676     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1677     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1678     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1679     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1680     /// name it inside the fn type but not outside.
1681     ///
1682     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1683     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1684     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1685     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1686     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1687     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1688     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1689     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1690     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1691     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1692     /// use for checking generic functions.
1693     pub struct UniverseIndex {
1694         derive [HashStable]
1695         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1696     }
1697 }
1698
1699 impl UniverseIndex {
1700     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1701
1702     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1703     /// is considered to extend all previous universes. This
1704     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1705     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1706     ///
1707     /// ```
1708     /// for<'a> fn(&'a u32)
1709     /// ```
1710     ///
1711     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1712     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1713     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1714     /// `U` because it was not in scope there.
1715     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1716         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1717     }
1718
1719     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1720     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1721     /// `other` (`self >= other`).
1722     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1723         self.private >= other.private
1724     }
1725
1726     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1727     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1728     /// those in `other` (`self < other`).
1729     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1730         self.private < other.private
1731     }
1732 }
1733
1734 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1735 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1736 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1737 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1738 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1739 /// another.
1740 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1741 pub struct Placeholder<T> {
1742     pub universe: UniverseIndex,
1743     pub name: T,
1744 }
1745
1746 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1747 where
1748     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1749 {
1750     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1751         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1752         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1753     }
1754 }
1755
1756 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1757
1758 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1759
1760 pub type PlaceholderConst = Placeholder<BoundVar>;
1761
1762 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1763 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1764 /// particular point.
1765 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable, TypeFoldable)]
1766 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1767     /// `Obligation`s that the caller must satisfy. This is basically
1768     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1769     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1770     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1771
1772     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1773     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1774     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1775     pub reveal: traits::Reveal,
1776
1777     /// If this `ParamEnv` comes from a call to `tcx.param_env(def_id)`,
1778     /// register that `def_id` (useful for transitioning to the chalk trait
1779     /// solver).
1780     pub def_id: Option<DefId>,
1781 }
1782
1783 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1784     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1785     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1786     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1787     /// type-checking.
1788     #[inline]
1789     pub fn empty() -> Self {
1790         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, None)
1791     }
1792
1793     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1794     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1795     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1796     /// environments like codegen or doing optimizations.
1797     ///
1798     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1799     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1800     #[inline]
1801     pub fn reveal_all() -> Self {
1802         Self::new(List::empty(), Reveal::All, None)
1803     }
1804
1805     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1806     #[inline]
1807     pub fn new(
1808         caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1809         reveal: Reveal,
1810         def_id: Option<DefId>,
1811     ) -> Self {
1812         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal, def_id }
1813     }
1814
1815     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1816     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1817     /// (even for associated types that are specializable). This is
1818     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1819     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1820     /// which is the default.
1821     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1822         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1823     }
1824
1825     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1826     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1827         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1828     }
1829
1830     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1831     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1832     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1833     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1834     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1835     /// invisible.
1836     ///
1837     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1838     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1839     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1840     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1841     /// although the surrounding function is never reachable.
1842     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1843         match self.reveal {
1844             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1845
1846             Reveal::All => {
1847                 if value.is_global() {
1848                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1849                 } else {
1850                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1851                 }
1852             }
1853         }
1854     }
1855 }
1856
1857 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1858 pub struct ConstnessAnd<T> {
1859     pub constness: Constness,
1860     pub value: T,
1861 }
1862
1863 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate()` to ensure that
1864 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1865 pub trait WithConstness: Sized {
1866     #[inline]
1867     fn with_constness(self, constness: Constness) -> ConstnessAnd<Self> {
1868         ConstnessAnd { constness, value: self }
1869     }
1870
1871     #[inline]
1872     fn with_const(self) -> ConstnessAnd<Self> {
1873         self.with_constness(Constness::Const)
1874     }
1875
1876     #[inline]
1877     fn without_const(self) -> ConstnessAnd<Self> {
1878         self.with_constness(Constness::NotConst)
1879     }
1880 }
1881
1882 impl<T> WithConstness for T {}
1883
1884 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable)]
1885 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1886     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1887     pub value: T,
1888 }
1889
1890 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1891     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1892         (self.param_env, self.value)
1893     }
1894 }
1895
1896 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1897 where
1898     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1899 {
1900     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1901         let ParamEnvAnd { ref param_env, ref value } = *self;
1902
1903         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1904         value.hash_stable(hcx, hasher);
1905     }
1906 }
1907
1908 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1909 pub struct Destructor {
1910     /// The `DefId` of the destructor method
1911     pub did: DefId,
1912 }
1913
1914 bitflags! {
1915     #[derive(HashStable)]
1916     pub struct AdtFlags: u32 {
1917         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1918         /// Indicates whether the ADT is an enum.
1919         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1920         /// Indicates whether the ADT is a union.
1921         const IS_UNION            = 1 << 1;
1922         /// Indicates whether the ADT is a struct.
1923         const IS_STRUCT           = 1 << 2;
1924         /// Indicates whether the ADT is a struct and has a constructor.
1925         const HAS_CTOR            = 1 << 3;
1926         /// Indicates whether the type is `PhantomData`.
1927         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 4;
1928         /// Indicates whether the type has a `#[fundamental]` attribute.
1929         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 5;
1930         /// Indicates whether the type is `Box`.
1931         const IS_BOX              = 1 << 6;
1932         /// Indicates whether the type is `ManuallyDrop`.
1933         const IS_MANUALLY_DROP    = 1 << 7;
1934         // FIXME(matthewjasper) replace these with diagnostic items
1935         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1936         const IS_ARC              = 1 << 8;
1937         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1938         const IS_RC               = 1 << 9;
1939         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1940         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1941         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 10;
1942     }
1943 }
1944
1945 bitflags! {
1946     #[derive(HashStable)]
1947     pub struct VariantFlags: u32 {
1948         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1949         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1950         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1951     }
1952 }
1953
1954 /// Definition of a variant -- a struct's fields or a enum variant.
1955 #[derive(Debug, HashStable)]
1956 pub struct VariantDef {
1957     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1958     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1959     pub def_id: DefId,
1960     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1961     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1962     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1963     /// Variant or struct name.
1964     #[stable_hasher(project(name))]
1965     pub ident: Ident,
1966     /// Discriminant of this variant.
1967     pub discr: VariantDiscr,
1968     /// Fields of this variant.
1969     pub fields: Vec<FieldDef>,
1970     /// Type of constructor of variant.
1971     pub ctor_kind: CtorKind,
1972     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1973     flags: VariantFlags,
1974     /// Variant is obtained as part of recovering from a syntactic error.
1975     /// May be incomplete or bogus.
1976     pub recovered: bool,
1977 }
1978
1979 impl<'tcx> VariantDef {
1980     /// Creates a new `VariantDef`.
1981     ///
1982     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1983     /// represents an enum variant).
1984     ///
1985     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1986     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1987     ///
1988     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1989     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1990     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1991     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1992     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1993     ///
1994     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1995     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1996     pub fn new(
1997         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1998         ident: Ident,
1999         variant_did: Option<DefId>,
2000         ctor_def_id: Option<DefId>,
2001         discr: VariantDiscr,
2002         fields: Vec<FieldDef>,
2003         ctor_kind: CtorKind,
2004         adt_kind: AdtKind,
2005         parent_did: DefId,
2006         recovered: bool,
2007     ) -> Self {
2008         debug!(
2009             "VariantDef::new(ident = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
2010              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
2011             ident, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
2012         );
2013
2014         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
2015         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(parent_did, sym::non_exhaustive) {
2016             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", parent_did);
2017             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2018         } else if let Some(variant_did) = variant_did {
2019             if tcx.has_attr(variant_did, sym::non_exhaustive) {
2020                 debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", variant_did);
2021                 flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2022             }
2023         }
2024
2025         VariantDef {
2026             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
2027             ctor_def_id,
2028             ident,
2029             discr,
2030             fields,
2031             ctor_kind,
2032             flags,
2033             recovered,
2034         }
2035     }
2036
2037     /// Is this field list non-exhaustive?
2038     #[inline]
2039     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2040         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2041     }
2042 }
2043
2044 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2045 pub enum VariantDiscr {
2046     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
2047     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
2048     Explicit(DefId),
2049
2050     /// The previous variant's discriminant plus one.
2051     /// For efficiency reasons, the distance from the
2052     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
2053     /// or `0` for the first variant, if it has none.
2054     Relative(u32),
2055 }
2056
2057 #[derive(Debug, HashStable)]
2058 pub struct FieldDef {
2059     pub did: DefId,
2060     #[stable_hasher(project(name))]
2061     pub ident: Ident,
2062     pub vis: Visibility,
2063 }
2064
2065 /// The definition of a user-defined type, e.g., a `struct`, `enum`, or `union`.
2066 ///
2067 /// These are all interned (by `intern_adt_def`) into the `adt_defs` table.
2068 ///
2069 /// The initialism *ADT* stands for an [*algebraic data type (ADT)*][adt].
2070 /// This is slightly wrong because `union`s are not ADTs.
2071 /// Moreover, Rust only allows recursive data types through indirection.
2072 ///
2073 /// [adt]: https://en.wikipedia.org/wiki/Algebraic_data_type
2074 pub struct AdtDef {
2075     /// The `DefId` of the struct, enum or union item.
2076     pub did: DefId,
2077     /// Variants of the ADT. If this is a struct or union, then there will be a single variant.
2078     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
2079     /// Flags of the ADT (e.g., is this a struct? is this non-exhaustive?).
2080     flags: AdtFlags,
2081     /// Repr options provided by the user.
2082     pub repr: ReprOptions,
2083 }
2084
2085 impl PartialOrd for AdtDef {
2086     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
2087         Some(self.cmp(&other))
2088     }
2089 }
2090
2091 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
2092 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
2093 impl Ord for AdtDef {
2094     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
2095         self.did.cmp(&other.did)
2096     }
2097 }
2098
2099 impl PartialEq for AdtDef {
2100     // `AdtDef`s are always interned, and this is part of `TyS` equality.
2101     #[inline]
2102     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
2103         ptr::eq(self, other)
2104     }
2105 }
2106
2107 impl Eq for AdtDef {}
2108
2109 impl Hash for AdtDef {
2110     #[inline]
2111     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
2112         (self as *const AdtDef).hash(s)
2113     }
2114 }
2115
2116 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
2117     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2118         self.did.encode(s)
2119     }
2120 }
2121
2122 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
2123
2124 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
2125     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
2126         thread_local! {
2127             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
2128         }
2129
2130         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
2131             let addr = self as *const AdtDef as usize;
2132             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
2133                 let ty::AdtDef { did, ref variants, ref flags, ref repr } = *self;
2134
2135                 let mut hasher = StableHasher::new();
2136                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2137                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2138                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2139                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2140
2141                 hasher.finish()
2142             })
2143         });
2144
2145         hash.hash_stable(hcx, hasher);
2146     }
2147 }
2148
2149 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
2150 pub enum AdtKind {
2151     Struct,
2152     Union,
2153     Enum,
2154 }
2155
2156 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
2157     fn into(self) -> DataTypeKind {
2158         match self {
2159             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
2160             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
2161             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
2162         }
2163     }
2164 }
2165
2166 bitflags! {
2167     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default, HashStable)]
2168     pub struct ReprFlags: u8 {
2169         const IS_C               = 1 << 0;
2170         const IS_SIMD            = 1 << 1;
2171         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
2172         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
2173         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
2174         // If true, don't expose any niche to type's context.
2175         const HIDE_NICHE         = 1 << 4;
2176         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
2177         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
2178                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
2179                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
2180     }
2181 }
2182
2183 /// Represents the repr options provided by the user,
2184 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default, HashStable)]
2185 pub struct ReprOptions {
2186     pub int: Option<attr::IntType>,
2187     pub align: Option<Align>,
2188     pub pack: Option<Align>,
2189     pub flags: ReprFlags,
2190 }
2191
2192 impl ReprOptions {
2193     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2194         let mut flags = ReprFlags::empty();
2195         let mut size = None;
2196         let mut max_align: Option<Align> = None;
2197         let mut min_pack: Option<Align> = None;
2198         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2199             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2200                 flags.insert(match r {
2201                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2202                     attr::ReprPacked(pack) => {
2203                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
2204                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
2205                             min_pack.min(pack)
2206                         } else {
2207                             pack
2208                         });
2209                         ReprFlags::empty()
2210                     }
2211                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2212                     attr::ReprNoNiche => ReprFlags::HIDE_NICHE,
2213                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2214                     attr::ReprInt(i) => {
2215                         size = Some(i);
2216                         ReprFlags::empty()
2217                     }
2218                     attr::ReprAlign(align) => {
2219                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
2220                         ReprFlags::empty()
2221                     }
2222                 });
2223             }
2224         }
2225
2226         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2227         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
2228             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2229         }
2230         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags }
2231     }
2232
2233     #[inline]
2234     pub fn simd(&self) -> bool {
2235         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
2236     }
2237     #[inline]
2238     pub fn c(&self) -> bool {
2239         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
2240     }
2241     #[inline]
2242     pub fn packed(&self) -> bool {
2243         self.pack.is_some()
2244     }
2245     #[inline]
2246     pub fn transparent(&self) -> bool {
2247         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
2248     }
2249     #[inline]
2250     pub fn linear(&self) -> bool {
2251         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
2252     }
2253     #[inline]
2254     pub fn hide_niche(&self) -> bool {
2255         self.flags.contains(ReprFlags::HIDE_NICHE)
2256     }
2257
2258     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2259         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2260     }
2261
2262     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2263     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2264     /// single pointer.
2265     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2266         self.c() || self.int.is_some()
2267     }
2268
2269     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2270     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
2271     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2272         if let Some(pack) = self.pack {
2273             if pack.bytes() == 1 {
2274                 return true;
2275             }
2276         }
2277         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
2278     }
2279
2280     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
2281     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2282         self.c()
2283     }
2284 }
2285
2286 impl<'tcx> AdtDef {
2287     /// Creates a new `AdtDef`.
2288     fn new(
2289         tcx: TyCtxt<'_>,
2290         did: DefId,
2291         kind: AdtKind,
2292         variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2293         repr: ReprOptions,
2294     ) -> Self {
2295         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2296         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2297
2298         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, sym::non_exhaustive) {
2299             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2300             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2301         }
2302
2303         flags |= match kind {
2304             AdtKind::Enum => AdtFlags::IS_ENUM,
2305             AdtKind::Union => AdtFlags::IS_UNION,
2306             AdtKind::Struct => AdtFlags::IS_STRUCT,
2307         };
2308
2309         if kind == AdtKind::Struct && variants[VariantIdx::new(0)].ctor_def_id.is_some() {
2310             flags |= AdtFlags::HAS_CTOR;
2311         }
2312
2313         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2314         if attr::contains_name(&attrs, sym::fundamental) {
2315             flags |= AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2316         }
2317         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2318             flags |= AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2319         }
2320         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2321             flags |= AdtFlags::IS_BOX;
2322         }
2323         if Some(did) == tcx.lang_items().manually_drop() {
2324             flags |= AdtFlags::IS_MANUALLY_DROP;
2325         }
2326         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2327             flags |= AdtFlags::IS_ARC;
2328         }
2329         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2330             flags |= AdtFlags::IS_RC;
2331         }
2332
2333         AdtDef { did, variants, flags, repr }
2334     }
2335
2336     /// Returns `true` if this is a struct.
2337     #[inline]
2338     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2339         self.flags.contains(AdtFlags::IS_STRUCT)
2340     }
2341
2342     /// Returns `true` if this is a union.
2343     #[inline]
2344     pub fn is_union(&self) -> bool {
2345         self.flags.contains(AdtFlags::IS_UNION)
2346     }
2347
2348     /// Returns `true` if this is a enum.
2349     #[inline]
2350     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2351         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ENUM)
2352     }
2353
2354     /// Returns `true` if the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
2355     #[inline]
2356     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2357         self.flags.contains(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2358     }
2359
2360     /// Returns the kind of the ADT.
2361     #[inline]
2362     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2363         if self.is_enum() {
2364             AdtKind::Enum
2365         } else if self.is_union() {
2366             AdtKind::Union
2367         } else {
2368             AdtKind::Struct
2369         }
2370     }
2371
2372     /// Returns a description of this abstract data type.
2373     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2374         match self.adt_kind() {
2375             AdtKind::Struct => "struct",
2376             AdtKind::Union => "union",
2377             AdtKind::Enum => "enum",
2378         }
2379     }
2380
2381     /// Returns a description of a variant of this abstract data type.
2382     #[inline]
2383     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2384         match self.adt_kind() {
2385             AdtKind::Struct => "struct",
2386             AdtKind::Union => "union",
2387             AdtKind::Enum => "variant",
2388         }
2389     }
2390
2391     /// If this function returns `true`, it implies that `is_struct` must return `true`.
2392     #[inline]
2393     pub fn has_ctor(&self) -> bool {
2394         self.flags.contains(AdtFlags::HAS_CTOR)
2395     }
2396
2397     /// Returns `true` if this type is `#[fundamental]` for the purposes
2398     /// of coherence checking.
2399     #[inline]
2400     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2401         self.flags.contains(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2402     }
2403
2404     /// Returns `true` if this is `PhantomData<T>`.
2405     #[inline]
2406     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2407         self.flags.contains(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2408     }
2409
2410     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2411     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2412         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ARC)
2413     }
2414
2415     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2416     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2417         self.flags.contains(AdtFlags::IS_RC)
2418     }
2419
2420     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2421     #[inline]
2422     pub fn is_box(&self) -> bool {
2423         self.flags.contains(AdtFlags::IS_BOX)
2424     }
2425
2426     /// Returns `true` if this is `ManuallyDrop<T>`.
2427     #[inline]
2428     pub fn is_manually_drop(&self) -> bool {
2429         self.flags.contains(AdtFlags::IS_MANUALLY_DROP)
2430     }
2431
2432     /// Returns `true` if this type has a destructor.
2433     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
2434         self.destructor(tcx).is_some()
2435     }
2436
2437     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2438     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2439         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2440         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2441     }
2442
2443     #[inline]
2444     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> GenericPredicates<'tcx> {
2445         tcx.predicates_of(self.did)
2446     }
2447
2448     /// Returns an iterator over all fields contained
2449     /// by this ADT.
2450     #[inline]
2451     pub fn all_fields(&self) -> impl Iterator<Item = &FieldDef> + Clone {
2452         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2453     }
2454
2455     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2456         !self.variants.is_empty() && self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2457     }
2458
2459     /// Return a `VariantDef` given a variant id.
2460     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2461         self.variants.iter().find(|v| v.def_id == vid).expect("variant_with_id: unknown variant")
2462     }
2463
2464     /// Return a `VariantDef` given a constructor id.
2465     pub fn variant_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> &VariantDef {
2466         self.variants
2467             .iter()
2468             .find(|v| v.ctor_def_id == Some(cid))
2469             .expect("variant_with_ctor_id: unknown variant")
2470     }
2471
2472     /// Return the index of `VariantDef` given a variant id.
2473     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2474         self.variants
2475             .iter_enumerated()
2476             .find(|(_, v)| v.def_id == vid)
2477             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2478             .0
2479     }
2480
2481     /// Return the index of `VariantDef` given a constructor id.
2482     pub fn variant_index_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> VariantIdx {
2483         self.variants
2484             .iter_enumerated()
2485             .find(|(_, v)| v.ctor_def_id == Some(cid))
2486             .expect("variant_index_with_ctor_id: unknown variant")
2487             .0
2488     }
2489
2490     pub fn variant_of_res(&self, res: Res) -> &VariantDef {
2491         match res {
2492             Res::Def(DefKind::Variant, vid) => self.variant_with_id(vid),
2493             Res::Def(DefKind::Ctor(..), cid) => self.variant_with_ctor_id(cid),
2494             Res::Def(DefKind::Struct, _)
2495             | Res::Def(DefKind::Union, _)
2496             | Res::Def(DefKind::TyAlias, _)
2497             | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
2498             | Res::SelfTy(..)
2499             | Res::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2500             _ => bug!("unexpected res {:?} in variant_of_res", res),
2501         }
2502     }
2503
2504     #[inline]
2505     pub fn eval_explicit_discr(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, expr_did: DefId) -> Option<Discr<'tcx>> {
2506         let param_env = tcx.param_env(expr_did);
2507         let repr_type = self.repr.discr_type();
2508         match tcx.const_eval_poly(expr_did) {
2509             Ok(val) => {
2510                 let ty = repr_type.to_ty(tcx);
2511                 if let Some(b) = val.try_to_bits_for_ty(tcx, param_env, ty) {
2512                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2513                     Some(Discr { val: b, ty })
2514                 } else {
2515                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2516                     crate::mir::interpret::struct_error(
2517                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2518                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2519                     )
2520                     .emit();
2521                     None
2522                 }
2523             }
2524             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2525                 if !expr_did.is_local() {
2526                     span_bug!(
2527                         tcx.def_span(expr_did),
2528                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2529                          in its crate but failed locally"
2530                     );
2531                 }
2532                 None
2533             }
2534             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => {
2535                 span_bug!(tcx.def_span(expr_did), "enum discriminant depends on generic arguments",)
2536             }
2537         }
2538     }
2539
2540     #[inline]
2541     pub fn discriminants(
2542         &'tcx self,
2543         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2544     ) -> impl Iterator<Item = (VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'tcx> {
2545         let repr_type = self.repr.discr_type();
2546         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx);
2547         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2548         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2549             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2550             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2551                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2552                     discr = new_discr;
2553                 }
2554             }
2555             prev_discr = Some(discr);
2556
2557             (i, discr)
2558         })
2559     }
2560
2561     #[inline]
2562     pub fn variant_range(&self) -> Range<VariantIdx> {
2563         VariantIdx::new(0)..VariantIdx::new(self.variants.len())
2564     }
2565
2566     /// Computes the discriminant value used by a specific variant.
2567     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2568     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2569     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2570     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2571     #[inline]
2572     pub fn discriminant_for_variant(
2573         &self,
2574         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2575         variant_index: VariantIdx,
2576     ) -> Discr<'tcx> {
2577         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2578         let explicit_value = val
2579             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2580             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx));
2581         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2582     }
2583
2584     /// Yields a `DefId` for the discriminant and an offset to add to it
2585     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2586     /// inferred discriminant directly.
2587     pub fn discriminant_def_for_variant(&self, variant_index: VariantIdx) -> (Option<DefId>, u32) {
2588         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2589         let expr_did;
2590         loop {
2591             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2592                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2593                     expr_did = None;
2594                     break;
2595                 }
2596                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2597                     explicit_index -= distance;
2598                 }
2599                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2600                     expr_did = Some(did);
2601                     break;
2602                 }
2603             }
2604         }
2605         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2606     }
2607
2608     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Destructor> {
2609         tcx.adt_destructor(self.did)
2610     }
2611
2612     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2613     /// if that type is `Sized`, or `TyErr` if this type is recursive.
2614     ///
2615     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is `Sized` is
2616     /// actually more expressive than checking all members:
2617     /// the `Sized` trait is inductive, so an associated type that references
2618     /// `Self` would prevent its containing ADT from being `Sized`.
2619     ///
2620     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2621     /// the associated type is behind a pointer (e.g., issue #31299).
2622     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2623         tcx.adt_sized_constraint(self.did).0
2624     }
2625 }
2626
2627 impl<'tcx> FieldDef {
2628     /// Returns the type of this field. The `subst` is typically obtained
2629     /// via the second field of `TyKind::AdtDef`.
2630     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2631         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2632     }
2633 }
2634
2635 /// Represents the various closure traits in the language. This
2636 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2637 /// desugaring) argument that the closure expects.
2638 ///
2639 /// You can get the environment type of a closure using
2640 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2641 #[derive(
2642     Clone,
2643     Copy,
2644     PartialOrd,
2645     Ord,
2646     PartialEq,
2647     Eq,
2648     Hash,
2649     Debug,
2650     RustcEncodable,
2651     RustcDecodable,
2652     HashStable
2653 )]
2654 pub enum ClosureKind {
2655     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2656     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2657     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2658     Fn,
2659     FnMut,
2660     FnOnce,
2661 }
2662
2663 impl<'tcx> ClosureKind {
2664     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2665     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2666
2667     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
2668         match *self {
2669             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem, None),
2670             ClosureKind::FnMut => tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem, None),
2671             ClosureKind::FnOnce => tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem, None),
2672         }
2673     }
2674
2675     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2676     /// must also implement `other`.
2677     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2678         match (self, other) {
2679             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2680             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2681             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2682             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2683             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2684             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2685             _ => false,
2686         }
2687     }
2688
2689     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2690     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2691     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2692         match self {
2693             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2694             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2695             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2696         }
2697     }
2698 }
2699
2700 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2701     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2702     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2703     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2704     /// structs or variants. For example:
2705     ///
2706     /// ```notrust
2707     /// isize => { isize }
2708     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2709     /// [isize] => { [isize], isize }
2710     /// ```
2711     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2712         TypeWalker::new(self)
2713     }
2714
2715     /// Iterator that walks the immediate children of `self`. Hence
2716     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2717     /// (but not `i32`, like `walk`).
2718     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2719         walk::walk_shallow(self)
2720     }
2721
2722     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2723     /// callback `f` on each type. If the callback returns `false`, then the
2724     /// children of the current type are ignored.
2725     ///
2726     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2727     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2728     where
2729         F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool,
2730     {
2731         let mut walker = self.walk();
2732         while let Some(ty) = walker.next() {
2733             if !f(ty) {
2734                 walker.skip_current_subtree();
2735             }
2736         }
2737     }
2738 }
2739
2740 impl BorrowKind {
2741     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2742         match m {
2743             hir::Mutability::Mut => MutBorrow,
2744             hir::Mutability::Not => ImmBorrow,
2745         }
2746     }
2747
2748     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2749     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2750     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2751     /// question.
2752     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2753         match self {
2754             MutBorrow => hir::Mutability::Mut,
2755             ImmBorrow => hir::Mutability::Not,
2756
2757             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2758             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2759             // and hence is a safe "over approximation".
2760             UniqueImmBorrow => hir::Mutability::Mut,
2761         }
2762     }
2763
2764     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2765         match *self {
2766             MutBorrow => "mutable",
2767             ImmBorrow => "immutable",
2768             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2769         }
2770     }
2771 }
2772
2773 #[derive(Debug, Clone)]
2774 pub enum Attributes<'tcx> {
2775     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2776     Borrowed(&'tcx [ast::Attribute]),
2777 }
2778
2779 impl<'tcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'tcx> {
2780     type Target = [ast::Attribute];
2781
2782     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2783         match self {
2784             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2785             &Attributes::Borrowed(data) => data,
2786         }
2787     }
2788 }
2789
2790 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
2791 pub enum ImplOverlapKind {
2792     /// These impls are always allowed to overlap.
2793     Permitted {
2794         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
2795         marker: bool,
2796     },
2797     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2798     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2799     ///
2800     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2801     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2802     ///
2803     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2804     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2805     ///
2806     /// ```
2807     /// trait Trait {}
2808     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2809     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2810     /// ```
2811     ///
2812     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2813     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2814     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2815     /// overlapping impls for it is sound.
2816     ///
2817     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2818     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2819     /// it has the following restrictions:
2820     ///
2821     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2822     /// positive impls.
2823     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2824     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2825     /// marker traits.
2826     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2827     ///
2828     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2829     Issue33140,
2830 }
2831
2832 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
2833     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckTables<'tcx> {
2834         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2835     }
2836
2837     /// Returns an iterator of the `DefId`s for all body-owners in this
2838     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2839     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2840     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + 'tcx {
2841         self.hir()
2842             .krate()
2843             .body_ids
2844             .iter()
2845             .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2846     }
2847
2848     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2849         par_iter(&self.hir().krate().body_ids)
2850             .for_each(|&body_id| f(self.hir().body_owner_def_id(body_id)));
2851     }
2852
2853     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
2854         self.associated_items(id)
2855             .in_definition_order()
2856             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Method && item.defaultness.has_value())
2857     }
2858
2859     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2860         self.associated_items(did).in_definition_order().any(|item| item.relevant_for_never())
2861     }
2862
2863     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
2864         self.hir().as_local_hir_id(def_id).and_then(|hir_id| self.hir().get(hir_id).ident())
2865     }
2866
2867     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssocItem> {
2868         let is_associated_item = if let Some(hir_id) = self.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2869             match self.hir().get(hir_id) {
2870                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2871                 _ => false,
2872             }
2873         } else {
2874             match self.def_kind(def_id).expect("no def for `DefId`") {
2875                 DefKind::AssocConst | DefKind::Method | DefKind::AssocTy => true,
2876                 _ => false,
2877             }
2878         };
2879
2880         is_associated_item.then(|| self.associated_item(def_id))
2881     }
2882
2883     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2884         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2885     }
2886
2887     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2888         variant.fields.iter().position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident, variant.def_id))
2889     }
2890
2891     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2892     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2893     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2894         self,
2895         def_id1: DefId,
2896         def_id2: DefId,
2897     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2898         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2899         // as one of them essentially doesn't exist.
2900         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2901             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2902         {
2903             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2904         }
2905
2906         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2907             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2908                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2909                 debug!(
2910                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2911                     def_id1, def_id2
2912                 );
2913                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2914             }
2915             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2916             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2917                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2918                 debug!(
2919                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2920                     def_id1, def_id2
2921                 );
2922                 return None;
2923             }
2924             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2925             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2926         };
2927
2928         let is_marker_overlap = {
2929             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2930                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2931                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2932             };
2933             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2934         };
2935
2936         if is_marker_overlap {
2937             debug!(
2938                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2939                 def_id1, def_id2
2940             );
2941             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2942         } else {
2943             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2944                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2945                     if self_ty1 == self_ty2 {
2946                         debug!(
2947                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2948                             def_id1, def_id2
2949                         );
2950                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2951                     } else {
2952                         debug!(
2953                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2954                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2955                         );
2956                     }
2957                 }
2958             }
2959
2960             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2961             None
2962         }
2963     }
2964
2965     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2966     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2967     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2968         match res {
2969             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2970                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2971                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2972             }
2973             Res::Def(DefKind::Struct, did) | Res::Def(DefKind::Union, did) => {
2974                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2975             }
2976             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2977                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2978                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2979                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2980             }
2981             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2982                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2983                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2984             }
2985             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2986         }
2987     }
2988
2989     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
2990         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2991             self.original_crate_name(id.krate)
2992         } else {
2993             let def_key = self.def_key(id);
2994             match def_key.disambiguated_data.data {
2995                 // The name of a constructor is that of its parent.
2996                 hir_map::DefPathData::Ctor => {
2997                     self.item_name(DefId { krate: id.krate, index: def_key.parent.unwrap() })
2998                 }
2999                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
3000                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
3001                 }),
3002             }
3003         }
3004     }
3005
3006     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
3007     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> ReadOnlyBodyAndCache<'tcx, 'tcx> {
3008         match instance {
3009             ty::InstanceDef::Item(did) => self.optimized_mir(did).unwrap_read_only(),
3010             ty::InstanceDef::VtableShim(..)
3011             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
3012             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
3013             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
3014             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
3015             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
3016             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
3017             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance).unwrap_read_only(),
3018         }
3019     }
3020
3021     /// Gets the attributes of a definition.
3022     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
3023         if let Some(id) = self.hir().as_local_hir_id(did) {
3024             Attributes::Borrowed(self.hir().attrs(id))
3025         } else {
3026             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
3027         }
3028     }
3029
3030     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
3031     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
3032         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
3033     }
3034
3035     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
3036     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
3037         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
3038     }
3039
3040     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
3041         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
3042     }
3043
3044     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
3045     /// If it implements no trait, returns `None`.
3046     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3047         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
3048     }
3049
3050     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
3051     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
3052     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3053         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
3054             if let Some(DefKind::Method) = self.def_kind(def_id) {
3055                 Some(self.associated_item(def_id))
3056             } else {
3057                 None
3058             }
3059         } else {
3060             self.opt_associated_item(def_id)
3061         };
3062
3063         item.and_then(|trait_item| match trait_item.container {
3064             TraitContainer(_) => None,
3065             ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
3066         })
3067     }
3068
3069     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
3070     /// with the name of the crate containing the impl.
3071     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
3072         if impl_did.is_local() {
3073             let hir_id = self.hir().as_local_hir_id(impl_did).unwrap();
3074             Ok(self.hir().span(hir_id))
3075         } else {
3076             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
3077         }
3078     }
3079
3080     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
3081     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
3082     /// definition's parent/scope to perform comparison.
3083     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
3084         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
3085         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
3086         // `modern()` calls required for the span comparison whenever possible.
3087         use_name.name == def_name.name
3088             && use_name
3089                 .span
3090                 .ctxt()
3091                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expansion_that_defined(def_parent_def_id))
3092     }
3093
3094     fn expansion_that_defined(self, scope: DefId) -> ExpnId {
3095         match scope.krate {
3096             LOCAL_CRATE => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope.index),
3097             _ => ExpnId::root(),
3098         }
3099     }
3100
3101     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
3102         ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope));
3103         ident
3104     }
3105
3106     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
3107         self,
3108         mut ident: Ident,
3109         scope: DefId,
3110         block: hir::HirId,
3111     ) -> (Ident, DefId) {
3112         let scope = match ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope)) {
3113             Some(actual_expansion) => {
3114                 self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion)
3115             }
3116             None => self.parent_module(block),
3117         };
3118         (ident, scope)
3119     }
3120
3121     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
3122         self.object_safety_violations(key).is_empty()
3123     }
3124 }
3125
3126 #[derive(Clone, HashStable)]
3127 pub struct AdtSizedConstraint<'tcx>(pub &'tcx [Ty<'tcx>]);
3128
3129 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3130 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3131     if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
3132         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(hir_id) {
3133             if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
3134                 return opaque_ty.impl_trait_fn;
3135             }
3136         }
3137     }
3138     None
3139 }
3140
3141 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3142     context::provide(providers);
3143     erase_regions::provide(providers);
3144     layout::provide(providers);
3145     *providers =
3146         ty::query::Providers { trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider, ..*providers };
3147 }
3148
3149 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3150 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3151 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3152 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3153 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3154 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
3155 pub struct CrateInherentImpls {
3156     pub inherent_impls: DefIdMap<Vec<DefId>>,
3157 }
3158
3159 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
3160 pub struct SymbolName {
3161     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3162     // this be a `&'tcx str`.
3163     pub name: Symbol,
3164 }
3165
3166 impl SymbolName {
3167     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3168         SymbolName { name: Symbol::intern(name) }
3169     }
3170 }
3171
3172 impl PartialOrd for SymbolName {
3173     fn partial_cmp(&self, other: &SymbolName) -> Option<Ordering> {
3174         self.name.as_str().partial_cmp(&other.name.as_str())
3175     }
3176 }
3177
3178 /// Ordering must use the chars to ensure reproducible builds.
3179 impl Ord for SymbolName {
3180     fn cmp(&self, other: &SymbolName) -> Ordering {
3181         self.name.as_str().cmp(&other.name.as_str())
3182     }
3183 }
3184
3185 impl fmt::Display for SymbolName {
3186     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3187         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3188     }
3189 }
3190
3191 impl fmt::Debug for SymbolName {
3192     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3193         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3194     }
3195 }