]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
7c819941173d706e88010811bef0a2f1bcfa311b
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::{GlobalId, ErrorHandled};
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::layout::VariantIdx;
36 use ty::subst::{Subst, Substs};
37 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
38 use ty::walk::TypeWalker;
39 use util::captures::Captures;
40 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
41 use arena::SyncDroplessArena;
42 use session::DataTypeKind;
43
44 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
45 use std::cell::RefCell;
46 use std::cmp::{self, Ordering};
47 use std::fmt;
48 use std::hash::{Hash, Hasher};
49 use std::ops::Deref;
50 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
51 use std::slice;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::indexed_vec::{Idx, IndexVec};
61 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
62                                            HashStable};
63
64 use hir;
65
66 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
67 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
68 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
69 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
70 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
72 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
73 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
74 pub use self::sty::RegionKind;
75 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
76 pub use self::sty::BoundRegion::*;
77 pub use self::sty::InferTy::*;
78 pub use self::sty::RegionKind::*;
79 pub use self::sty::TyKind::*;
80
81 pub use self::binding::BindingMode;
82 pub use self::binding::BindingMode::*;
83
84 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
85 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
86
87 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
88
89 pub use self::trait_def::TraitDef;
90
91 pub use self::query::queries;
92
93 pub mod adjustment;
94 pub mod binding;
95 pub mod cast;
96 #[macro_use]
97 pub mod codec;
98 mod constness;
99 pub mod error;
100 mod erase_regions;
101 pub mod fast_reject;
102 pub mod fold;
103 pub mod inhabitedness;
104 pub mod item_path;
105 pub mod layout;
106 pub mod _match;
107 pub mod outlives;
108 pub mod query;
109 pub mod relate;
110 pub mod steal;
111 pub mod subst;
112 pub mod trait_def;
113 pub mod walk;
114 pub mod wf;
115 pub mod util;
116
117 mod context;
118 mod flags;
119 mod instance;
120 mod structural_impls;
121 mod sty;
122
123 // Data types
124
125 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
126 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
127 ///
128 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
129 /// *on-demand* infrastructure.
130 #[derive(Clone)]
131 pub struct CrateAnalysis {
132     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
133     pub name: String,
134     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
135 }
136
137 #[derive(Clone)]
138 pub struct Resolutions {
139     pub freevars: FreevarMap,
140     pub trait_map: TraitMap,
141     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
142     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
143     pub export_map: ExportMap,
144     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
145     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
146     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
147 }
148
149 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
150 pub enum AssociatedItemContainer {
151     TraitContainer(DefId),
152     ImplContainer(DefId),
153 }
154
155 impl AssociatedItemContainer {
156     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
157     /// in a trait, and returns the trait def-id.
158     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
159         match *self {
160             TraitContainer(id) => id,
161             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
162         }
163     }
164
165     pub fn id(&self) -> DefId {
166         match *self {
167             TraitContainer(id) => id,
168             ImplContainer(id) => id,
169         }
170     }
171 }
172
173 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
174 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
175 /// bounds/where clauses).
176 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
177 pub struct ImplHeader<'tcx> {
178     pub impl_def_id: DefId,
179     pub self_ty: Ty<'tcx>,
180     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
181     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub ident: Ident,
188     pub kind: AssociatedKind,
189     pub vis: Visibility,
190     pub defaultness: hir::Defaultness,
191     pub container: AssociatedItemContainer,
192
193     /// Whether this is a method with an explicit self
194     /// as its first argument, allowing method calls.
195     pub method_has_self_argument: bool,
196 }
197
198 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Existential,
203     Type
204 }
205
206 impl AssociatedItem {
207     pub fn def(&self) -> Def {
208         match self.kind {
209             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
210             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
211             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
212             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
213         }
214     }
215
216     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
217     /// for !
218     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
219         match self.kind {
220             AssociatedKind::Existential |
221             AssociatedKind::Const |
222             AssociatedKind::Type => true,
223             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
224             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
225         }
226     }
227
228     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
229         match self.kind {
230             ty::AssociatedKind::Method => {
231                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
232                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
233                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
234                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
235                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
236             }
237             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
238             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
239             ty::AssociatedKind::Const => {
240                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
241             }
242         }
243     }
244 }
245
246 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
247 pub enum Visibility {
248     /// Visible everywhere (including in other crates).
249     Public,
250     /// Visible only in the given crate-local module.
251     Restricted(DefId),
252     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
253     Invisible,
254 }
255
256 pub trait DefIdTree: Copy {
257     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
258
259     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
260         if descendant.krate != ancestor.krate {
261             return false;
262         }
263
264         while descendant != ancestor {
265             match self.parent(descendant) {
266                 Some(parent) => descendant = parent,
267                 None => return false,
268             }
269         }
270         true
271     }
272 }
273
274 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
275     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
276         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
277     }
278 }
279
280 impl Visibility {
281     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
282         match visibility.node {
283             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
284             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
285             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
286                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
287                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
288                 Def::Err => Visibility::Public,
289                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
290             },
291             hir::VisibilityKind::Inherited => {
292                 Visibility::Restricted(tcx.hir().get_module_parent(id))
293             }
294         }
295     }
296
297     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
298     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
299         let restriction = match self {
300             // Public items are visible everywhere.
301             Visibility::Public => return true,
302             // Private items from other crates are visible nowhere.
303             Visibility::Invisible => return false,
304             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
305             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
306             Visibility::Restricted(module) => module,
307         };
308
309         tree.is_descendant_of(module, restriction)
310     }
311
312     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
313     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
314         let vis_restriction = match vis {
315             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
316             Visibility::Invisible => return true,
317             Visibility::Restricted(module) => module,
318         };
319
320         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
321     }
322
323     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
324     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
325         match self {
326             Visibility::Public => true,
327             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
328             Visibility::Invisible => false,
329         }
330     }
331 }
332
333 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash)]
334 pub enum Variance {
335     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
336     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
337     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
338     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
339 }
340
341 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
342 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
343 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
344 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
345 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
346 /// item.
347 pub struct CrateVariancesMap {
348     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
349     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
350     /// entry.
351     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
352
353     /// An empty vector, useful for cloning.
354     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
355 }
356
357 impl Variance {
358     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
359     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
360     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
361     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
362     /// variance with which the argument appears.
363     ///
364     /// Example 1:
365     ///
366     ///     *mut Vec<i32>
367     ///
368     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
369     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
370     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
371     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
372     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
373     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
374     /// (again) in `Invariant`.
375     ///
376     /// Example 2:
377     ///
378     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
379     ///
380     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
381     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
382     /// within which both pointer types appear is
383     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
384     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
385     /// which the first `Vec<i32>` appears is
386     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
387     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
388     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
389     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
390     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
391     ///
392     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
393     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
394     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
395         match (self, v) {
396             // Figure 1, column 1.
397             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
398             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
399             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
400             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
401
402             // Figure 1, column 2.
403             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
406             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
407
408             // Figure 1, column 3.
409             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
410
411             // Figure 1, column 4.
412             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
413         }
414     }
415 }
416
417 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
418 // the types of AST nodes.
419 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
420 pub struct CReaderCacheKey {
421     pub cnum: CrateNum,
422     pub pos: usize,
423 }
424
425 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
426 // through the type during type construction, so that we can quickly
427 // check whether the type has various kinds of types in it without
428 // recursing over the type itself.
429 bitflags! {
430     pub struct TypeFlags: u32 {
431         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
432         const HAS_SELF           = 1 << 1;
433         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
434         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
435         const HAS_RE_PLACEHOLDER = 1 << 4;
436
437         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
438         /// determine whether substitition is required, since those
439         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
440         /// hence may be substituted.
441         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
442
443         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
444         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
445         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
446
447         /// Is an error type reachable?
448         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
449         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
450
451         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
452         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
453
454         // `true` if there are "names" of types and regions and so forth
455         // that are local to a particular fn
456         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
457
458         // Present if the type belongs in a local type context.
459         // Only set for Infer other than Fresh.
460         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
461
462         // Is there a projection that does not involve a bound region?
463         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
464         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
465
466         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
467         /// if a global bound is safe to evaluate.
468         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
469
470         const HAS_TY_PLACEHOLDER = 1 << 14;
471
472         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
473                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
474                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
475
476         // Flags representing the nominal content of a type,
477         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
478         // flag, it should be added here too.
479         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_RE_PLACEHOLDER.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
488                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
490                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
491                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits |
492                                   TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits;
493     }
494 }
495
496 pub struct TyS<'tcx> {
497     pub sty: TyKind<'tcx>,
498     pub flags: TypeFlags,
499
500     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
501     /// binder such that
502     ///
503     /// (a) the binder itself captures nothing but
504     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
505     ///     by some sub-binder.
506     ///
507     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
508     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
509     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
510     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
511     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
512     /// inner binder.
513     ///
514     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
515     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
516     /// (exclusive)).
517     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
518 }
519
520 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
521 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
522 static_assert!(MEM_SIZE_OF_TY_S: ::std::mem::size_of::<TyS<'_>>() == 32);
523
524 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
525     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
526         self.sty.cmp(&other.sty)
527     }
528 }
529
530 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
531     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
532         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
533     }
534 }
535
536 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
537     #[inline]
538     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
539         ptr::eq(self, other)
540     }
541 }
542 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
543
544 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
545     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
546         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
547     }
548 }
549
550 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
551     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
552         match self.sty {
553             TyKind::Bool |
554             TyKind::Char |
555             TyKind::Int(_) |
556             TyKind::Uint(_) |
557             TyKind::Float(_) |
558             TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
559             TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
560             TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
561             TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
562             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
563             _ => false,
564         }
565     }
566
567     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
568         match self.sty {
569             TyKind::Opaque(..) |
570             TyKind::FnDef(..) |
571             TyKind::FnPtr(..) |
572             TyKind::Dynamic(..) |
573             TyKind::Closure(..) |
574             TyKind::Infer(..) |
575             TyKind::Projection(..) => false,
576             _ => true,
577         }
578     }
579 }
580
581 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
582     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
583                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
584                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
585         let ty::TyS {
586             ref sty,
587
588             // The other fields just provide fast access to information that is
589             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
590             flags: _,
591
592             outer_exclusive_binder: _,
593         } = *self;
594
595         sty.hash_stable(hcx, hasher);
596     }
597 }
598
599 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
600
601 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
602 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
603
604 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
605
606 extern {
607     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
608     type OpaqueListContents;
609 }
610
611 /// A wrapper for slices with the additional invariant
612 /// that the slice is interned and no other slice with
613 /// the same contents can exist in the same context.
614 /// This means we can use pointer for both
615 /// equality comparisons and hashing.
616 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
617 #[repr(C)]
618 pub struct List<T> {
619     len: usize,
620     data: [T; 0],
621     opaque: OpaqueListContents,
622 }
623
624 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
625
626 impl<T: Copy> List<T> {
627     #[inline]
628     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
629         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
630         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
631         assert!(slice.len() != 0);
632
633         // Align up the size of the len (usize) field
634         let align = mem::align_of::<T>();
635         let align_mask = align - 1;
636         let offset = mem::size_of::<usize>();
637         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
638
639         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
640
641         let mem = arena.alloc_raw(
642             size,
643             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
644         unsafe {
645             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
646             // Write the length
647             result.len = slice.len();
648
649             // Write the elements
650             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
651             arena_slice.copy_from_slice(slice);
652
653             result
654         }
655     }
656 }
657
658 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
659     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
660         (**self).fmt(f)
661     }
662 }
663
664 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
665     #[inline]
666     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
667         (**self).encode(s)
668     }
669 }
670
671 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
672     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
673         if self == other { Ordering::Equal } else {
674             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
675         }
676     }
677 }
678
679 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
680     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
681         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
682             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
683         }
684     }
685 }
686
687 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
688     #[inline]
689     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
690         ptr::eq(self, other)
691     }
692 }
693 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
694
695 impl<T> Hash for List<T> {
696     #[inline]
697     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
698         (self as *const List<T>).hash(s)
699     }
700 }
701
702 impl<T> Deref for List<T> {
703     type Target = [T];
704     #[inline(always)]
705     fn deref(&self) -> &[T] {
706         unsafe {
707             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
708         }
709     }
710 }
711
712 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
713     type Item = &'a T;
714     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
715     #[inline(always)]
716     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
717         self[..].iter()
718     }
719 }
720
721 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
722
723 impl<T> List<T> {
724     #[inline(always)]
725     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
726         #[repr(align(64), C)]
727         struct EmptySlice([u8; 64]);
728         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
729         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
730         unsafe {
731             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
732         }
733     }
734 }
735
736 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
737 pub struct UpvarPath {
738     pub hir_id: hir::HirId,
739 }
740
741 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
742 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
743 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
744 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
745 pub struct UpvarId {
746     pub var_path: UpvarPath,
747     pub closure_expr_id: LocalDefId,
748 }
749
750 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
751 pub enum BorrowKind {
752     /// Data must be immutable and is aliasable.
753     ImmBorrow,
754
755     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
756     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
757     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
758     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
759     ///
760     ///    let x: &mut isize = ...;
761     ///    let y = || *x += 5;
762     ///
763     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
764     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
765     ///
766     ///    struct Env { x: & &mut isize }
767     ///    let x: &mut isize = ...;
768     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
769     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
770     ///
771     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
772     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
773     /// an `&mut` borrow:
774     ///
775     ///    struct Env { x: & &mut isize }
776     ///    let x: &mut isize = ...;
777     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
778     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
779     ///
780     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
781     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
782     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
783     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
784     /// borrow is hidden.
785     ///
786     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
787     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
788     /// simplicity, we don't give users the way to express this
789     /// borrow, it's just used when translating closures.
790     UniqueImmBorrow,
791
792     /// Data is mutable and not aliasable.
793     MutBorrow
794 }
795
796 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
797 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
798 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
799 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
800     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
801     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
802     /// depending on inference.
803     ByValue,
804
805     /// Upvar is captured by reference.
806     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
807 }
808
809 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
810 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
811     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
812     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
813     /// syntax.
814     pub kind: BorrowKind,
815
816     /// Region of the resulting reference.
817     pub region: ty::Region<'tcx>,
818 }
819
820 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
821
822 #[derive(Copy, Clone)]
823 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
824     pub def: Def,
825     pub span: Span,
826     pub ty: Ty<'tcx>,
827 }
828
829 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
830 pub enum IntVarValue {
831     IntType(ast::IntTy),
832     UintType(ast::UintTy),
833 }
834
835 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
836 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
837
838 impl ty::EarlyBoundRegion {
839     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
840         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
841     }
842
843     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
844     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
845     pub fn has_name(&self) -> bool {
846         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
847     }
848 }
849
850 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
851 pub enum GenericParamDefKind {
852     Lifetime,
853     Type {
854         has_default: bool,
855         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
856         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
857     }
858 }
859
860 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
861 pub struct GenericParamDef {
862     pub name: InternedString,
863     pub def_id: DefId,
864     pub index: u32,
865
866     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
867     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
868     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
869     pub pure_wrt_drop: bool,
870
871     pub kind: GenericParamDefKind,
872 }
873
874 impl GenericParamDef {
875     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
876         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
877             ty::EarlyBoundRegion {
878                 def_id: self.def_id,
879                 index: self.index,
880                 name: self.name,
881             }
882         } else {
883             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
884         }
885     }
886
887     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
888         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
889             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
890         } else {
891             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
892         }
893     }
894 }
895
896 #[derive(Default)]
897 pub struct GenericParamCount {
898     pub lifetimes: usize,
899     pub types: usize,
900 }
901
902 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
903 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
904 ///
905 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
906 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
907 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
908 pub struct Generics {
909     pub parent: Option<DefId>,
910     pub parent_count: usize,
911     pub params: Vec<GenericParamDef>,
912
913     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
914     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
915
916     pub has_self: bool,
917     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
918 }
919
920 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
921     pub fn count(&self) -> usize {
922         self.parent_count + self.params.len()
923     }
924
925     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
926         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
927         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
928         // presence of this method will be a constant reminder.
929         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
930
931         for param in &self.params {
932             match param.kind {
933                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
934                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
935             };
936         }
937
938         own_counts
939     }
940
941     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
942         for param in &self.params {
943             match param.kind {
944                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
945                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
946             }
947         }
948         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
949             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
950             parent.requires_monomorphization(tcx)
951         } else {
952             false
953         }
954     }
955
956     pub fn region_param(&'tcx self,
957                         param: &EarlyBoundRegion,
958                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
959                         -> &'tcx GenericParamDef
960     {
961         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
962             let param = &self.params[index as usize];
963             match param.kind {
964                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
965                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
966             }
967         } else {
968             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
969                .region_param(param, tcx)
970         }
971     }
972
973     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
974     pub fn type_param(&'tcx self,
975                       param: &ParamTy,
976                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
977                       -> &'tcx GenericParamDef {
978         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
979             let param = &self.params[index as usize];
980             match param.kind {
981                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
982                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
983             }
984         } else {
985             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
986                .type_param(param, tcx)
987         }
988     }
989 }
990
991 /// Bounds on generics.
992 #[derive(Clone, Default)]
993 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
994     pub parent: Option<DefId>,
995     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
996 }
997
998 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
999 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1000
1001 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
1002     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1003                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1004         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1005         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1006         instantiated
1007     }
1008
1009     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1010                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1011         InstantiatedPredicates {
1012             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1013         }
1014     }
1015
1016     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1017                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1018                         substs: &Substs<'tcx>) {
1019         if let Some(def_id) = self.parent {
1020             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1021         }
1022         instantiated.predicates.extend(
1023             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1024         );
1025     }
1026
1027     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1028                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1029         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1030         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1031         instantiated
1032     }
1033
1034     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1035                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1036         if let Some(def_id) = self.parent {
1037             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1038         }
1039         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1040     }
1041
1042     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1043                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1044                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1045     {
1046         assert_eq!(self.parent, None);
1047         InstantiatedPredicates {
1048             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1049                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1050             }).collect()
1051         }
1052     }
1053 }
1054
1055 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1056 pub enum Predicate<'tcx> {
1057     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1058     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1059     /// would be the type parameters.
1060     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1061
1062     /// where `'a: 'b`
1063     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1064
1065     /// where `T: 'a`
1066     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1067
1068     /// where `<T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1069     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1070     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1071
1072     /// no syntax: `T` well-formed
1073     WellFormed(Ty<'tcx>),
1074
1075     /// trait must be object-safe
1076     ObjectSafe(DefId),
1077
1078     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1079     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1080     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1081     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1082
1083     /// `T1 <: T2`
1084     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1085
1086     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1087     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1088 }
1089
1090 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1091 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1092 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1093 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1094 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1095 /// item.
1096 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1097     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1098     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1099     /// bounds, it will have no entry.
1100     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1101
1102     /// An empty vector, useful for cloning.
1103     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1104 }
1105
1106 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1107     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1108         self
1109     }
1110 }
1111
1112 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1113     /// Performs a substitution suitable for going from a
1114     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1115     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1116     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1117     /// lengthy comment below for details.
1118     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1119                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1120                             -> ty::Predicate<'tcx>
1121     {
1122         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1123         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1124         //
1125         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1126         //
1127         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1128         //     trait Bar<'b,'c> { }
1129         //
1130         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1131         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1132         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1133         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1134         // normal substitution.
1135         //
1136         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1137         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1138         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1139         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1140         // `'a`.
1141         //
1142         // Another example to be careful of is this:
1143         //
1144         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1145         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1146         //
1147         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1148         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1149         // reason is similar to the previous example: any impl of
1150         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1151         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1152         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1153         //
1154         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1155         // consider the more complicated scenario:
1156         //
1157         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1158         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1159         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1160         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1161         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1162         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1163         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1164         //   DB index of 1.
1165         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1166         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1167         //   just as we wanted.
1168         //
1169         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1170         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1171         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1172         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1173         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1174         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1175         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1176         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1177         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1178         // substitution code expects equal binding levels in the values
1179         // from the substitution and the value being substituted into, and
1180         // this trick achieves that).
1181
1182         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1183         match *self {
1184             Predicate::Trait(ref binder) =>
1185                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1186             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1187                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1188             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1189                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1190             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1191                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1192             Predicate::Projection(ref binder) =>
1193                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1194             Predicate::WellFormed(data) =>
1195                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1196             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1197                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1198             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1199                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1200             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1201                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1202         }
1203     }
1204 }
1205
1206 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1207 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1208     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1209 }
1210
1211 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1212
1213 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1214     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1215         self.trait_ref.def_id
1216     }
1217
1218     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1219         self.trait_ref.input_types()
1220     }
1221
1222     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1223         self.trait_ref.self_ty()
1224     }
1225 }
1226
1227 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1228     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1229         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1230         self.skip_binder().def_id()
1231     }
1232 }
1233
1234 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1235 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A: B`
1236 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1237 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1238                                                            ty::Region<'tcx>>;
1239 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1240                                                          ty::Region<'tcx>>;
1241 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1242 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1243
1244 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1245 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1246     pub a_is_expected: bool,
1247     pub a: Ty<'tcx>,
1248     pub b: Ty<'tcx>
1249 }
1250 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1251
1252 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1253 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1254 ///
1255 /// 1. `T: TraitRef<..., Item=Type>`
1256 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1257 ///
1258 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1259 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1260 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1261 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1262 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1263 /// instances to normalize the LHS.
1264 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1265 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1266     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1267     pub ty: Ty<'tcx>,
1268 }
1269
1270 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1271
1272 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1273     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1274     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1275         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1276     }
1277
1278     #[inline]
1279     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1280         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1281         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1282         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1283         // return value, so we are preserving the number of binding
1284         // levels.
1285         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1286     }
1287
1288     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1289         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1290     }
1291
1292     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1293     ///
1294     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1295     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1296     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1297         // okay to skip binder since trait def-id does not care about regions
1298         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1299     }
1300 }
1301
1302 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1303     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1304 }
1305
1306 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1307     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1308         ty::Binder::dummy(self.clone())
1309     }
1310 }
1311
1312 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1313     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1314         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1315     }
1316 }
1317
1318 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1319     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1320 }
1321
1322 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1323     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1324         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1325             trait_ref: self.clone()
1326         }))
1327     }
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1331     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1332         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1333     }
1334 }
1335
1336 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1337     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1338         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1339     }
1340 }
1341
1342 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1343     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1344         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1345     }
1346 }
1347
1348 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1349     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1350         Predicate::Projection(self.clone())
1351     }
1352 }
1353
1354 // A custom iterator used by Predicate::walk_tys.
1355 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1356     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1357           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1358           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1359 {
1360     None,
1361     One(Ty<'tcx>),
1362     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1363     Types(I),
1364     InputTypes(J),
1365     ProjectionTypes(K)
1366 }
1367
1368 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1369     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1370           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1371           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1372 {
1373     type Item = Ty<'tcx>;
1374
1375     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1376         match *self {
1377             WalkTysIter::None => None,
1378             WalkTysIter::One(item) => {
1379                 *self = WalkTysIter::None;
1380                 Some(item)
1381             },
1382             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1383                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1384                 Some(item1)
1385             },
1386             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => {
1387                 iter.next()
1388             },
1389             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => {
1390                 iter.next()
1391             },
1392             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => {
1393                 iter.next()
1394             }
1395         }
1396     }
1397 }
1398
1399 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1400     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1401     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1402     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1403     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1404         match *self {
1405             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1406                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1407             }
1408             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1409                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1410                 WalkTysIter::Two(a, b)
1411             }
1412             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1413                 WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0)
1414             }
1415             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1416                 WalkTysIter::None
1417             }
1418             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1419                 let inner = data.skip_binder();
1420                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1421                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)))
1422             }
1423             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1424                 WalkTysIter::One(data)
1425             }
1426             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1427                 WalkTysIter::None
1428             }
1429             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1430                 WalkTysIter::Types(closure_substs.substs.types())
1431             }
1432             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1433                 WalkTysIter::Types(substs.types())
1434             }
1435         }
1436     }
1437
1438     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1439         match *self {
1440             Predicate::Trait(ref t) => {
1441                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1442             }
1443             Predicate::Projection(..) |
1444             Predicate::Subtype(..) |
1445             Predicate::RegionOutlives(..) |
1446             Predicate::WellFormed(..) |
1447             Predicate::ObjectSafe(..) |
1448             Predicate::ClosureKind(..) |
1449             Predicate::TypeOutlives(..) |
1450             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1451                 None
1452             }
1453         }
1454     }
1455
1456     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1457         match *self {
1458             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1459                 Some(data)
1460             }
1461             Predicate::Trait(..) |
1462             Predicate::Projection(..) |
1463             Predicate::Subtype(..) |
1464             Predicate::RegionOutlives(..) |
1465             Predicate::WellFormed(..) |
1466             Predicate::ObjectSafe(..) |
1467             Predicate::ClosureKind(..) |
1468             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1469                 None
1470             }
1471         }
1472     }
1473 }
1474
1475 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1476 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1477 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1478 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1479 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1480 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1481 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1482 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1483 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1484 /// their values.
1485 ///
1486 /// Example:
1487 ///
1488 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1489 ///
1490 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1491 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1492 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1493 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1494 #[derive(Clone)]
1495 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1496     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1497 }
1498
1499 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1500     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1501         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1502     }
1503
1504     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1505         self.predicates.is_empty()
1506     }
1507 }
1508
1509 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1510 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1511 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1512 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1513 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1514 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1515 /// new names.
1516 ///
1517 /// To make this more concrete, consider this program:
1518 ///
1519 /// ```
1520 /// struct Foo { }
1521 /// fn bar<T>(x: T) {
1522 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1523 /// }
1524 /// ```
1525 ///
1526 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1527 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1528 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1529 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1530 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1531 /// name it inside the fn type but not outside.
1532 ///
1533 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1534 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1535 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1536 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1537 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1538 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1539 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1540 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1541 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1542 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1543 /// use for checking generic functions.
1544 newtype_index! {
1545     pub struct UniverseIndex {
1546         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1547     }
1548 }
1549
1550 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1551
1552 impl UniverseIndex {
1553     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1554
1555     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1556     /// is considered to extend all previous universes. This
1557     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1558     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1559     ///
1560     /// ```
1561     /// for<'a> fn(&'a u32)
1562     /// ```
1563     ///
1564     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1565     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1566     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1567     /// `U` because it was not in scope there.
1568     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1569         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1570     }
1571
1572     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1573     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1574     /// `other` (`self >= other`).
1575     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1576         self.private >= other.private
1577     }
1578
1579     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1580     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1581     /// those in `other` (`self < other`).
1582     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1583         self.private < other.private
1584     }
1585 }
1586
1587 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1588 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1589 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1590 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1591 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1592 /// another.
1593 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1594 pub struct Placeholder<T> {
1595     pub universe: UniverseIndex,
1596     pub name: T,
1597 }
1598
1599 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1600     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1601 {
1602     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(
1603         &self,
1604         hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1605         hasher: &mut StableHasher<W>
1606     ) {
1607         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1608         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1609     }
1610 }
1611
1612 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1613
1614 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1615
1616 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1617 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1618 /// particular point.
1619 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1620 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1621     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1622     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1623     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1624     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1625
1626     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1627     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1628     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1629     pub reveal: traits::Reveal,
1630 }
1631
1632 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1633     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1634     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1635     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1636     /// type-checking.
1637     #[inline]
1638     pub fn empty() -> Self {
1639         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1640     }
1641
1642     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1643     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1644     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1645     /// environments like codegen or doing optimizations.
1646     ///
1647     /// N.B. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1648     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1649     #[inline]
1650     pub fn reveal_all() -> Self {
1651         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1652     }
1653
1654     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1655     #[inline]
1656     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1657                reveal: Reveal)
1658                -> Self {
1659         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1660     }
1661
1662     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1663     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1664     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1665     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1666     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1667     /// which is the default.
1668     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1669         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1670     }
1671
1672     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1673     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1674         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1675     }
1676
1677     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1678     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1679     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1680     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1681     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1682     /// invisible.
1683     ///
1684     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1685     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1686     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1687     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1688     /// although the surrounding function is never reachable.
1689     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1690         match self.reveal {
1691             Reveal::UserFacing => {
1692                 ParamEnvAnd {
1693                     param_env: self,
1694                     value,
1695                 }
1696             }
1697
1698             Reveal::All => {
1699                 if value.has_placeholders()
1700                     || value.needs_infer()
1701                     || value.has_param_types()
1702                     || value.has_self_ty()
1703                 {
1704                     ParamEnvAnd {
1705                         param_env: self,
1706                         value,
1707                     }
1708                 } else {
1709                     ParamEnvAnd {
1710                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1711                         value,
1712                     }
1713                 }
1714             }
1715         }
1716     }
1717 }
1718
1719 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1720 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1721     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1722     pub value: T,
1723 }
1724
1725 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1726     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1727         (self.param_env, self.value)
1728     }
1729 }
1730
1731 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1732     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1733 {
1734     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1735                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1736                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1737         let ParamEnvAnd {
1738             ref param_env,
1739             ref value
1740         } = *self;
1741
1742         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1743         value.hash_stable(hcx, hasher);
1744     }
1745 }
1746
1747 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1748 pub struct Destructor {
1749     /// The def-id of the destructor method
1750     pub did: DefId,
1751 }
1752
1753 bitflags! {
1754     pub struct AdtFlags: u32 {
1755         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1756         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1757         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1758         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1759         const IS_UNION            = 1 << 3;
1760         const IS_BOX              = 1 << 4;
1761         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1762         const IS_ARC              = 1 << 5;
1763         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1764         const IS_RC               = 1 << 6;
1765         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1766         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1767         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1768     }
1769 }
1770
1771 bitflags! {
1772     pub struct VariantFlags: u32 {
1773         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1774         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1775         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1776     }
1777 }
1778
1779 #[derive(Debug)]
1780 pub struct VariantDef {
1781     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1782     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1783     pub did: DefId,
1784     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1785     pub discr: VariantDiscr,
1786     pub fields: Vec<FieldDef>,
1787     pub ctor_kind: CtorKind,
1788     flags: VariantFlags,
1789 }
1790
1791 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1792     /// Create a new `VariantDef`.
1793     ///
1794     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1795     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1796     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1797     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1798     ///
1799     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1800     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1801     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1802     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1803     ///
1804     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1805     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1806     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1807                did: DefId,
1808                name: Name,
1809                discr: VariantDiscr,
1810                fields: Vec<FieldDef>,
1811                adt_kind: AdtKind,
1812                ctor_kind: CtorKind,
1813                attribute_def_id: DefId)
1814                -> Self
1815     {
1816         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1817                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1818         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1819         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1820             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1821             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1822         }
1823         VariantDef {
1824             did,
1825             name,
1826             discr,
1827             fields,
1828             ctor_kind,
1829             flags
1830         }
1831     }
1832
1833     #[inline]
1834     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1835         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1836     }
1837 }
1838
1839 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1840     did,
1841     name,
1842     discr,
1843     fields,
1844     ctor_kind,
1845     flags
1846 });
1847
1848 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1849 pub enum VariantDiscr {
1850     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1851     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1852     Explicit(DefId),
1853
1854     /// The previous variant's discriminant plus one.
1855     /// For efficiency reasons, the distance from the
1856     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1857     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1858     Relative(u32),
1859 }
1860
1861 #[derive(Debug)]
1862 pub struct FieldDef {
1863     pub did: DefId,
1864     pub ident: Ident,
1865     pub vis: Visibility,
1866 }
1867
1868 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1869 ///
1870 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1871 /// table.
1872 pub struct AdtDef {
1873     pub did: DefId,
1874     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
1875     flags: AdtFlags,
1876     pub repr: ReprOptions,
1877 }
1878
1879 impl PartialOrd for AdtDef {
1880     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1881         Some(self.cmp(&other))
1882     }
1883 }
1884
1885 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1886 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1887 impl Ord for AdtDef {
1888     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1889         self.did.cmp(&other.did)
1890     }
1891 }
1892
1893 impl PartialEq for AdtDef {
1894     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1895     #[inline]
1896     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1897 }
1898
1899 impl Eq for AdtDef {}
1900
1901 impl Hash for AdtDef {
1902     #[inline]
1903     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1904         (self as *const AdtDef).hash(s)
1905     }
1906 }
1907
1908 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1909     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1910         self.did.encode(s)
1911     }
1912 }
1913
1914 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1915
1916
1917 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1918     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1919                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1920                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1921         thread_local! {
1922             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1923         }
1924
1925         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1926             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1927             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1928                 let ty::AdtDef {
1929                     did,
1930                     ref variants,
1931                     ref flags,
1932                     ref repr,
1933                 } = *self;
1934
1935                 let mut hasher = StableHasher::new();
1936                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1937                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1938                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1939                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1940
1941                 hasher.finish()
1942            })
1943         });
1944
1945         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1946     }
1947 }
1948
1949 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1950 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1951
1952 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1953     fn into(self) -> DataTypeKind {
1954         match self {
1955             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1956             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1957             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1958         }
1959     }
1960 }
1961
1962 bitflags! {
1963     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1964     pub struct ReprFlags: u8 {
1965         const IS_C               = 1 << 0;
1966         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1967         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1968         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1969         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1970
1971         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1972         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1973                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1974                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1975     }
1976 }
1977
1978 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1979     bits
1980 });
1981
1982
1983
1984 /// Represents the repr options provided by the user,
1985 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1986 pub struct ReprOptions {
1987     pub int: Option<attr::IntType>,
1988     pub align: u32,
1989     pub pack: u32,
1990     pub flags: ReprFlags,
1991 }
1992
1993 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1994     align,
1995     pack,
1996     int,
1997     flags
1998 });
1999
2000 impl ReprOptions {
2001     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2002         let mut flags = ReprFlags::empty();
2003         let mut size = None;
2004         let mut max_align = 0;
2005         let mut min_pack = 0;
2006         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2007             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2008                 flags.insert(match r {
2009                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2010                     attr::ReprPacked(pack) => {
2011                         min_pack = if min_pack > 0 {
2012                             cmp::min(pack, min_pack)
2013                         } else {
2014                             pack
2015                         };
2016                         ReprFlags::empty()
2017                     },
2018                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2019                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2020                     attr::ReprInt(i) => {
2021                         size = Some(i);
2022                         ReprFlags::empty()
2023                     },
2024                     attr::ReprAlign(align) => {
2025                         max_align = cmp::max(align, max_align);
2026                         ReprFlags::empty()
2027                     },
2028                 });
2029             }
2030         }
2031
2032         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2033         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
2034             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2035         }
2036         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
2037     }
2038
2039     #[inline]
2040     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
2041     #[inline]
2042     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
2043     #[inline]
2044     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
2045     #[inline]
2046     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
2047     #[inline]
2048     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
2049
2050     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2051         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2052     }
2053
2054     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2055     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2056     /// single pointer.
2057     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2058         self.c() || self.int.is_some()
2059     }
2060
2061     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2062     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
2063     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2064         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
2065     }
2066
2067     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit union abi optimisations
2068     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2069         self.c()
2070     }
2071
2072 }
2073
2074 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2075     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2076            did: DefId,
2077            kind: AdtKind,
2078            variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2079            repr: ReprOptions) -> Self {
2080         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2081         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2082         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2083         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2084             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2085         }
2086         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2087             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2088         }
2089         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2090             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2091         }
2092         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2093             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2094         }
2095         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2096             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2097         }
2098         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2099             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2100             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2101         }
2102         match kind {
2103             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2104             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2105             AdtKind::Struct => {}
2106         }
2107         AdtDef {
2108             did,
2109             variants,
2110             flags,
2111             repr,
2112         }
2113     }
2114
2115     #[inline]
2116     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2117         !self.is_union() && !self.is_enum()
2118     }
2119
2120     #[inline]
2121     pub fn is_union(&self) -> bool {
2122         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2123     }
2124
2125     #[inline]
2126     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2127         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2128     }
2129
2130     #[inline]
2131     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2132         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2133     }
2134
2135     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2136     #[inline]
2137     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2138         if self.is_enum() {
2139             AdtKind::Enum
2140         } else if self.is_union() {
2141             AdtKind::Union
2142         } else {
2143             AdtKind::Struct
2144         }
2145     }
2146
2147     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2148         match self.adt_kind() {
2149             AdtKind::Struct => "struct",
2150             AdtKind::Union => "union",
2151             AdtKind::Enum => "enum",
2152         }
2153     }
2154
2155     #[inline]
2156     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2157         match self.adt_kind() {
2158             AdtKind::Struct => "struct",
2159             AdtKind::Union => "union",
2160             AdtKind::Enum => "variant",
2161         }
2162     }
2163
2164     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2165     /// of coherence checking.
2166     #[inline]
2167     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2168         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2169     }
2170
2171     /// Returns `true` if this is PhantomData<T>.
2172     #[inline]
2173     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2174         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2175     }
2176
2177     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2178     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2179         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2180     }
2181
2182     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2183     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2184         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2185     }
2186
2187     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2188     #[inline]
2189     pub fn is_box(&self) -> bool {
2190         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2191     }
2192
2193     /// Returns whether this type has a destructor.
2194     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2195         self.destructor(tcx).is_some()
2196     }
2197
2198     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2199     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2200         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2201         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2202     }
2203
2204     #[inline]
2205     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Lrc<GenericPredicates<'gcx>> {
2206         tcx.predicates_of(self.did)
2207     }
2208
2209     /// Returns an iterator over all fields contained
2210     /// by this ADT.
2211     #[inline]
2212     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2213         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2214     }
2215
2216     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2217         !self.variants.is_empty() &&
2218             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2219     }
2220
2221     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2222         self.variants
2223             .iter()
2224             .find(|v| v.did == vid)
2225             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2226     }
2227
2228     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2229         self.variants
2230             .iter_enumerated()
2231             .find(|(_, v)| v.did == vid)
2232             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2233             .0
2234     }
2235
2236     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2237         match def {
2238             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2239             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2240             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2241             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2242             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2243         }
2244     }
2245
2246     #[inline]
2247     pub fn eval_explicit_discr(
2248         &self,
2249         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2250         expr_did: DefId,
2251     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2252         let param_env = ParamEnv::empty();
2253         let repr_type = self.repr.discr_type();
2254         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2255         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2256         let cid = GlobalId {
2257             instance,
2258             promoted: None
2259         };
2260         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2261             Ok(val) => {
2262                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2263                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2264                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2265                     Some(Discr {
2266                         val: b,
2267                         ty: val.ty,
2268                     })
2269                 } else {
2270                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2271                     ::mir::interpret::struct_error(
2272                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2273                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2274                     ).emit();
2275                     None
2276                 }
2277             }
2278             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2279                 if !expr_did.is_local() {
2280                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2281                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2282                          in its crate but failed locally");
2283                 }
2284                 None
2285             }
2286             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2287                 tcx.def_span(expr_did),
2288                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2289             ),
2290         }
2291     }
2292
2293     #[inline]
2294     pub fn discriminants(
2295         &'a self,
2296         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2297     ) -> impl Iterator<Item=(VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'gcx> + 'a {
2298         let repr_type = self.repr.discr_type();
2299         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2300         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2301         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2302             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2303             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2304                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2305                     discr = new_discr;
2306                 }
2307             }
2308             prev_discr = Some(discr);
2309
2310             (i, discr)
2311         })
2312     }
2313
2314     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2315     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2316     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2317     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2318     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2319     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2320                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2321                                     variant_index: VariantIdx)
2322                                     -> Discr<'tcx> {
2323         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2324         let explicit_value = val
2325             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2326             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2327         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2328     }
2329
2330     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2331     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2332     /// inferred discriminant directly
2333     pub fn discriminant_def_for_variant(
2334         &self,
2335         variant_index: VariantIdx,
2336     ) -> (Option<DefId>, u32) {
2337         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2338         let expr_did;
2339         loop {
2340             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2341                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2342                     expr_did = None;
2343                     break;
2344                 },
2345                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2346                     explicit_index -= distance;
2347                 }
2348                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2349                     expr_did = Some(did);
2350                     break;
2351                 }
2352             }
2353         }
2354         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2355     }
2356
2357     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2358         tcx.adt_destructor(self.did)
2359     }
2360
2361     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2362     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2363     ///
2364     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2365     /// actually more expressive than checking all members:
2366     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2367     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2368     ///
2369     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2370     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2371     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2372         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2373             Ok(tys) => tys,
2374             Err(mut bug) => {
2375                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2376                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2377                 //
2378                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2379                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2380                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2381                 // emit an error.
2382                 bug.delay_as_bug();
2383                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2384             }
2385         }
2386     }
2387
2388     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2389                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2390                                ty: Ty<'tcx>)
2391                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2392         let result = match ty.sty {
2393             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2394             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2395             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2396                 vec![]
2397             }
2398
2399             Str |
2400             Dynamic(..) |
2401             Slice(_) |
2402             Foreign(..) |
2403             Error |
2404             GeneratorWitness(..) => {
2405                 // these are never sized - return the target type
2406                 vec![ty]
2407             }
2408
2409             Tuple(ref tys) => {
2410                 match tys.last() {
2411                     None => vec![],
2412                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2413                 }
2414             }
2415
2416             Adt(adt, substs) => {
2417                 // recursive case
2418                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2419                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2420                        ty, adt_tys);
2421                 adt_tys.iter()
2422                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2423                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2424                        .collect()
2425             }
2426
2427             Projection(..) | Opaque(..) => {
2428                 // must calculate explicitly.
2429                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2430                 vec![ty]
2431             }
2432
2433             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2434
2435             Param(..) => {
2436                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2437                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2438                 // it on the impl.
2439
2440                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2441                     Some(x) => x,
2442                     _ => return vec![ty]
2443                 };
2444                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2445                     def_id: sized_trait,
2446                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2447                 }).to_predicate();
2448                 let predicates = &tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2449                 if predicates.iter().any(|(p, _)| *p == sized_predicate) {
2450                     vec![]
2451                 } else {
2452                     vec![ty]
2453                 }
2454             }
2455
2456             Placeholder(..) |
2457             Bound(..) |
2458             Infer(..) => {
2459                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2460                      ty)
2461             }
2462         };
2463         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2464         result
2465     }
2466 }
2467
2468 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2469     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2470         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2471     }
2472 }
2473
2474 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2475 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2476 /// desugaring) argument that the closure expects.
2477 ///
2478 /// You can get the environment type of a closure using
2479 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2480 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2481 pub enum ClosureKind {
2482     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2483     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2484     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2485     Fn,
2486     FnMut,
2487     FnOnce,
2488 }
2489
2490 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2491     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2492     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2493
2494     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2495         match *self {
2496             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2497             ClosureKind::FnMut => {
2498                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2499             }
2500             ClosureKind::FnOnce => {
2501                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2502             }
2503         }
2504     }
2505
2506     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2507     /// must also implement `other`.
2508     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2509         match (self, other) {
2510             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2511             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2512             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2513             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2514             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2515             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2516             _ => false,
2517         }
2518     }
2519
2520     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2521     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2522     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2523         match self {
2524             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2525             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2526             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2527         }
2528     }
2529 }
2530
2531 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2532     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2533     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2534     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2535     /// structs or variants. For example:
2536     ///
2537     /// ```notrust
2538     /// isize => { isize }
2539     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2540     /// [isize] => { [isize], isize }
2541     /// ```
2542     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2543         TypeWalker::new(self)
2544     }
2545
2546     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2547     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2548     /// (but not `i32`, like `walk`).
2549     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2550         walk::walk_shallow(self)
2551     }
2552
2553     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2554     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2555     /// children of the current type are ignored.
2556     ///
2557     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2558     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2559         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2560     {
2561         let mut walker = self.walk();
2562         while let Some(ty) = walker.next() {
2563             if !f(ty) {
2564                 walker.skip_current_subtree();
2565             }
2566         }
2567     }
2568 }
2569
2570 impl BorrowKind {
2571     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2572         match m {
2573             hir::MutMutable => MutBorrow,
2574             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2575         }
2576     }
2577
2578     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2579     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2580     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2581     /// question.
2582     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2583         match self {
2584             MutBorrow => hir::MutMutable,
2585             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2586
2587             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2588             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2589             // and hence is a safe "over approximation".
2590             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2591         }
2592     }
2593
2594     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2595         match *self {
2596             MutBorrow => "mutable",
2597             ImmBorrow => "immutable",
2598             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2599         }
2600     }
2601 }
2602
2603 #[derive(Debug, Clone)]
2604 pub enum Attributes<'gcx> {
2605     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2606     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2607 }
2608
2609 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2610     type Target = [ast::Attribute];
2611
2612     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2613         match self {
2614             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2615             &Attributes::Borrowed(data) => data
2616         }
2617     }
2618 }
2619
2620 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2621     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2622         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2623     }
2624
2625     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2626     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2627     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2628     pub fn body_owners(
2629         self,
2630     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2631         self.hir().krate()
2632                   .body_ids
2633                   .iter()
2634                   .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2635     }
2636
2637     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2638         par_iter(&self.hir().krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2639             f(self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2640         });
2641     }
2642
2643     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2644         match self.hir().find(id) {
2645             Some(Node::Expr(e)) => {
2646                 e.span
2647             }
2648             Some(f) => {
2649                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2650             }
2651             None => {
2652                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2653             }
2654         }
2655     }
2656
2657     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2658         self.associated_items(id)
2659             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2660             .collect()
2661     }
2662
2663     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2664         self.associated_items(did).any(|item| {
2665             item.relevant_for_never()
2666         })
2667     }
2668
2669     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2670         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir().as_local_node_id(def_id) {
2671             match self.hir().get(node_id) {
2672                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2673                 _ => false,
2674             }
2675         } else {
2676             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2677                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2678                 _ => false,
2679             }
2680         };
2681
2682         if is_associated_item {
2683             Some(self.associated_item(def_id))
2684         } else {
2685             None
2686         }
2687     }
2688
2689     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2690                                            parent_def_id: DefId,
2691                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2692                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2693                                            -> AssociatedItem {
2694         let def_id = self.hir().local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2695         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2696             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2697             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2698                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2699             }
2700             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2701             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2702         };
2703
2704         AssociatedItem {
2705             ident: trait_item_ref.ident,
2706             kind,
2707             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2708             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2709             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2710             def_id,
2711             container: TraitContainer(parent_def_id),
2712             method_has_self_argument: has_self
2713         }
2714     }
2715
2716     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2717                                           parent_def_id: DefId,
2718                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2719                                           -> AssociatedItem {
2720         let def_id = self.hir().local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2721         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2722             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2723             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2724                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2725             }
2726             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2727             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2728         };
2729
2730         AssociatedItem {
2731             ident: impl_item_ref.ident,
2732             kind,
2733             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2734             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2735             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2736             def_id,
2737             container: ImplContainer(parent_def_id),
2738             method_has_self_argument: has_self
2739         }
2740     }
2741
2742     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2743         let hir_id = self.hir().node_to_hir_id(node_id);
2744         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2745     }
2746
2747     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2748         variant.fields.iter().position(|field| {
2749             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2750         })
2751     }
2752
2753     pub fn associated_items(
2754         self,
2755         def_id: DefId,
2756     ) -> AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx, 'tcx> {
2757         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2758         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2759         // in place, so we use a hand-written iterator.
2760         //
2761         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2762         AssociatedItemsIterator {
2763             tcx: self,
2764             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2765             next_index: 0,
2766         }
2767     }
2768
2769     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2770     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2771     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2772         if self.features().overlapping_marker_traits {
2773             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2774                 .map_or(false, |trait_ref| {
2775                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2776                 });
2777             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2778                 .map_or(false, |trait_ref| {
2779                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2780                 });
2781             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2782                 && trait1_is_empty
2783                 && trait2_is_empty
2784         } else if self.features().marker_trait_attr {
2785             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2786                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2787                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2788             };
2789             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2790                 && is_marker_impl(def_id1)
2791                 && is_marker_impl(def_id2)
2792         } else {
2793             false
2794         }
2795     }
2796
2797     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2798     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2799     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2800         match def {
2801             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2802                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2803                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2804             }
2805             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2806                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2807             }
2808             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2809                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2810                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2811             }
2812             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2813         }
2814     }
2815
2816     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2817     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2818         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2819         match def_key.disambiguated_data.data {
2820             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2821             // is the *parent* of the variant
2822             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2823                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2824
2825             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2826             _ => variant_def.did,
2827         }
2828     }
2829
2830     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2831         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2832             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2833         } else {
2834             let def_key = self.def_key(id);
2835             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2836             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2837                 self.item_name(DefId {
2838                     krate: id.krate,
2839                     index: def_key.parent.unwrap()
2840                 })
2841             } else {
2842                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2843                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2844                 })
2845             }
2846         }
2847     }
2848
2849     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2850     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2851                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2852     {
2853         match instance {
2854             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2855                 self.optimized_mir(did)
2856             }
2857             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
2858             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2859             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2860             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2861             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2862             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2863             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2864                 self.mir_shims(instance)
2865             }
2866         }
2867     }
2868
2869     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2870     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2871     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2872         if self.is_mir_available(did) {
2873             Some(self.optimized_mir(did))
2874         } else {
2875             None
2876         }
2877     }
2878
2879     /// Get the attributes of a definition.
2880     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2881         if let Some(id) = self.hir().as_local_node_id(did) {
2882             Attributes::Borrowed(self.hir().attrs(id))
2883         } else {
2884             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2885         }
2886     }
2887
2888     /// Determine whether an item is annotated with an attribute.
2889     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2890         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2891     }
2892
2893     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2894     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2895         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2896     }
2897
2898     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2899         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2900     }
2901
2902     /// Given the def-id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2903     /// If it implements no trait, return `None`.
2904     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2905         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2906     }
2907
2908     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, return the
2909     /// def-id of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2910     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2911         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2912             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2913                 Some(self.associated_item(def_id))
2914             } else {
2915                 None
2916             }
2917         } else {
2918             self.opt_associated_item(def_id)
2919         };
2920
2921         item.and_then(|trait_item|
2922             match trait_item.container {
2923                 TraitContainer(_) => None,
2924                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2925             }
2926         )
2927     }
2928
2929     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2930     /// with the name of the crate containing the impl.
2931     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2932         if impl_did.is_local() {
2933             let node_id = self.hir().as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2934             Ok(self.hir().span(node_id))
2935         } else {
2936             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2937         }
2938     }
2939
2940     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2941     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2942     // definition's parent/scope to perform comparison.
2943     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2944         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2945     }
2946
2947     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2948         ident = ident.modern();
2949         let target_expansion = match scope.krate {
2950             LOCAL_CRATE => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2951             _ => Mark::root(),
2952         };
2953         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2954             Some(actual_expansion) =>
2955                 self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2956             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2957             None => self.hir().get_module_parent(block),
2958         };
2959         (ident, scope)
2960     }
2961 }
2962
2963 pub struct AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx: 'tcx, 'tcx: 'a> {
2964     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2965     def_ids: Lrc<Vec<DefId>>,
2966     next_index: usize,
2967 }
2968
2969 impl Iterator for AssociatedItemsIterator<'_, '_, '_> {
2970     type Item = AssociatedItem;
2971
2972     fn next(&mut self) -> Option<AssociatedItem> {
2973         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
2974         self.next_index += 1;
2975         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
2976     }
2977 }
2978
2979 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2980     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2981         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2982     {
2983         let def_id = self.hir().local_def_id(fid);
2984         match self.freevars(def_id) {
2985             None => f(&[]),
2986             Some(d) => f(&d),
2987         }
2988     }
2989 }
2990
2991 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2992     let id = tcx.hir().as_local_node_id(def_id).unwrap();
2993     let parent_id = tcx.hir().get_parent(id);
2994     let parent_def_id = tcx.hir().local_def_id(parent_id);
2995     let parent_item = tcx.hir().expect_item(parent_id);
2996     match parent_item.node {
2997         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2998             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2999                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
3000                                                                         impl_item_ref);
3001                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3002                 return assoc_item;
3003             }
3004         }
3005
3006         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3007             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
3008                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
3009                                                                          &parent_item.vis,
3010                                                                          trait_item_ref);
3011                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3012                 return assoc_item;
3013             }
3014         }
3015
3016         _ => { }
3017     }
3018
3019     span_bug!(parent_item.span,
3020               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
3021               parent_item.node)
3022 }
3023
3024 /// Calculates the Sized-constraint.
3025 ///
3026 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
3027 ///     - an obviously-unsized type
3028 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
3029 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
3030 ///       such.
3031 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
3032 ///       check should catch this case.
3033 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3034                                   def_id: DefId)
3035                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
3036     let def = tcx.adt_def(def_id);
3037
3038     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
3039         v.fields.last()
3040     }).flat_map(|f| {
3041         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
3042     }));
3043
3044     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
3045
3046     result
3047 }
3048
3049 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3050                                      def_id: DefId)
3051                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
3052     let id = tcx.hir().as_local_node_id(def_id).unwrap();
3053     let item = tcx.hir().expect_item(id);
3054     let vec: Vec<_> = match item.node {
3055         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3056             trait_item_refs.iter()
3057                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
3058                            .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.node_id))
3059                            .collect()
3060         }
3061         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3062             impl_item_refs.iter()
3063                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
3064                           .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.node_id))
3065                           .collect()
3066         }
3067         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
3068         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
3069     };
3070     Lrc::new(vec)
3071 }
3072
3073 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
3074     tcx.hir().span_if_local(def_id).unwrap()
3075 }
3076
3077 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
3078 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
3079 /// Otherwise, return `None`.
3080 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3081     tcx.opt_associated_item(def_id)
3082         .and_then(|associated_item| {
3083             match associated_item.container {
3084                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3085                 ImplContainer(_) => None
3086             }
3087         })
3088 }
3089
3090 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3091 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3092     if let Some(node_id) = tcx.hir().as_local_node_id(def_id) {
3093         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(node_id) {
3094             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
3095                 return exist_ty.impl_trait_fn;
3096             }
3097         }
3098     }
3099     None
3100 }
3101
3102 /// Returns `true` if `def_id` is a trait alias.
3103 pub fn is_trait_alias(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> bool {
3104     if let Some(node_id) = tcx.hir().as_local_node_id(def_id) {
3105         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(node_id) {
3106             if let hir::ItemKind::TraitAlias(..) = item.node {
3107                 return true;
3108             }
3109         }
3110     }
3111     false
3112 }
3113
3114 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3115 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3116                        def_id: DefId)
3117                        -> ParamEnv<'tcx>
3118 {
3119     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3120     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3121         return param_env(tcx, parent);
3122     }
3123     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3124
3125     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3126         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3127
3128     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3129     // case they contain any associated type projections. This process
3130     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3131     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3132     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3133     // right to me, because constructing the environment feels like a
3134     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3135     // a better place. In practice, we construct environments for
3136     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3137     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3138     // sure that this will succeed without errors anyway.
3139
3140     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3141                                              traits::Reveal::UserFacing);
3142
3143     let body_id = tcx.hir().as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3144         tcx.hir().maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3145     });
3146     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3147     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3148 }
3149
3150 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3151                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3152     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3153     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3154 }
3155
3156 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3157                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3158     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3159     tcx.crate_name.clone()
3160 }
3161
3162 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3163                         crate_num: CrateNum)
3164                         -> Svh {
3165     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3166     tcx.hir().crate_hash
3167 }
3168
3169 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3170                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3171                                         -> usize {
3172     match instance_def {
3173         InstanceDef::Item(..) |
3174         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3175             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3176             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3177         },
3178         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3179         _ => 1
3180     }
3181 }
3182
3183 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3184     context::provide(providers);
3185     erase_regions::provide(providers);
3186     layout::provide(providers);
3187     util::provide(providers);
3188     constness::provide(providers);
3189     *providers = ty::query::Providers {
3190         associated_item,
3191         associated_item_def_ids,
3192         adt_sized_constraint,
3193         def_span,
3194         param_env,
3195         trait_of_item,
3196         crate_disambiguator,
3197         original_crate_name,
3198         crate_hash,
3199         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3200         instance_def_size_estimate,
3201         ..*providers
3202     };
3203 }
3204
3205 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3206 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3207 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3208 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3209 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3210 #[derive(Clone, Debug, Default)]
3211 pub struct CrateInherentImpls {
3212     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3213 }
3214
3215 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3216 pub struct SymbolName {
3217     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3218     // this be a `&'tcx str`.
3219     pub name: InternedString
3220 }
3221
3222 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3223     name
3224 });
3225
3226 impl SymbolName {
3227     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3228         SymbolName {
3229             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3230         }
3231     }
3232
3233     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3234         self.name.as_str()
3235     }
3236 }
3237
3238 impl fmt::Display for SymbolName {
3239     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3240         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3241     }
3242 }
3243
3244 impl fmt::Debug for SymbolName {
3245     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3246         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3247     }
3248 }