]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Nuke the entire ctfe from orbit, it's the only way to be sure
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
19 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
20 use hir::map::DefPathData;
21 use hir::svh::Svh;
22 use ich::Fingerprint;
23 use ich::StableHashingContext;
24 use middle::const_val::ConstVal;
25 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
26 use middle::privacy::AccessLevels;
27 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
28 use mir::Mir;
29 use mir::interpret::{Value, PrimVal};
30 use mir::GeneratorLayout;
31 use session::CrateDisambiguator;
32 use traits;
33 use ty;
34 use ty::subst::{Subst, Substs};
35 use ty::util::IntTypeExt;
36 use ty::walk::TypeWalker;
37 use util::common::ErrorReported;
38 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap, FxHashSet};
39
40 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
41 use std::cell::RefCell;
42 use std::cmp;
43 use std::fmt;
44 use std::hash::{Hash, Hasher};
45 use std::iter::FromIterator;
46 use std::ops::Deref;
47 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
48 use std::slice;
49 use std::vec::IntoIter;
50 use std::mem;
51 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
52 use syntax::attr;
53 use syntax::ext::hygiene::{Mark, SyntaxContext};
54 use syntax::symbol::{Symbol, InternedString};
55 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
56 use rustc_const_math::ConstInt;
57
58 use rustc_data_structures::accumulate_vec::IntoIter as AccIntoIter;
59 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
60                                            HashStable};
61
62 use hir;
63
64 pub use self::sty::{Binder, DebruijnIndex};
65 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
66 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
67 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorInterior, TypeAndMut};
68 pub use self::sty::{TraitRef, TypeVariants, PolyTraitRef};
69 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
70 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
71 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
72 pub use self::sty::RegionKind;
73 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
74 pub use self::sty::BoundRegion::*;
75 pub use self::sty::InferTy::*;
76 pub use self::sty::RegionKind::*;
77 pub use self::sty::TypeVariants::*;
78
79 pub use self::binding::BindingMode;
80 pub use self::binding::BindingMode::*;
81
82 pub use self::context::{TyCtxt, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
83 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
84
85 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
86
87 pub use self::trait_def::TraitDef;
88
89 pub use self::maps::queries;
90
91 pub mod adjustment;
92 pub mod binding;
93 pub mod cast;
94 #[macro_use]
95 pub mod codec;
96 pub mod error;
97 mod erase_regions;
98 pub mod fast_reject;
99 pub mod fold;
100 pub mod inhabitedness;
101 pub mod item_path;
102 pub mod layout;
103 pub mod _match;
104 pub mod maps;
105 pub mod outlives;
106 pub mod relate;
107 pub mod steal;
108 pub mod subst;
109 pub mod trait_def;
110 pub mod walk;
111 pub mod wf;
112 pub mod util;
113
114 mod context;
115 mod flags;
116 mod instance;
117 mod structural_impls;
118 mod sty;
119
120 // Data types
121
122 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
123 /// produced by the driver and fed to trans and later passes.
124 ///
125 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
126 /// *on-demand* infrastructure.
127 #[derive(Clone)]
128 pub struct CrateAnalysis {
129     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
130     pub name: String,
131     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
132 }
133
134 #[derive(Clone)]
135 pub struct Resolutions {
136     pub freevars: FreevarMap,
137     pub trait_map: TraitMap,
138     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
139     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
140     pub export_map: ExportMap,
141 }
142
143 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
144 pub enum AssociatedItemContainer {
145     TraitContainer(DefId),
146     ImplContainer(DefId),
147 }
148
149 impl AssociatedItemContainer {
150     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
151     /// in a trait, and returns the trait def-id.
152     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
153         match *self {
154             TraitContainer(id) => id,
155             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
156         }
157     }
158
159     pub fn id(&self) -> DefId {
160         match *self {
161             TraitContainer(id) => id,
162             ImplContainer(id) => id,
163         }
164     }
165 }
166
167 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
168 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
169 /// bounds/where clauses).
170 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
171 pub struct ImplHeader<'tcx> {
172     pub impl_def_id: DefId,
173     pub self_ty: Ty<'tcx>,
174     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
175     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
176 }
177
178 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
179 pub struct AssociatedItem {
180     pub def_id: DefId,
181     pub name: Name,
182     pub kind: AssociatedKind,
183     pub vis: Visibility,
184     pub defaultness: hir::Defaultness,
185     pub container: AssociatedItemContainer,
186
187     /// Whether this is a method with an explicit self
188     /// as its first argument, allowing method calls.
189     pub method_has_self_argument: bool,
190 }
191
192 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
193 pub enum AssociatedKind {
194     Const,
195     Method,
196     Type
197 }
198
199 impl AssociatedItem {
200     pub fn def(&self) -> Def {
201         match self.kind {
202             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
203             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
204             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
205         }
206     }
207
208     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
209     /// for !
210     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
211         match self.kind {
212             AssociatedKind::Const => true,
213             AssociatedKind::Type => true,
214             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
215             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
216         }
217     }
218
219     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
220         match self.kind {
221             ty::AssociatedKind::Method => {
222                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
223                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
224                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
225                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
226                 format!("{}", tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder())
227             }
228             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.name.to_string()),
229             ty::AssociatedKind::Const => {
230                 format!("const {}: {:?};", self.name.to_string(), tcx.type_of(self.def_id))
231             }
232         }
233     }
234 }
235
236 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
237 pub enum Visibility {
238     /// Visible everywhere (including in other crates).
239     Public,
240     /// Visible only in the given crate-local module.
241     Restricted(DefId),
242     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
243     Invisible,
244 }
245
246 pub trait DefIdTree: Copy {
247     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
248
249     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
250         if descendant.krate != ancestor.krate {
251             return false;
252         }
253
254         while descendant != ancestor {
255             match self.parent(descendant) {
256                 Some(parent) => descendant = parent,
257                 None => return false,
258             }
259         }
260         true
261     }
262 }
263
264 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
265     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
266         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
267     }
268 }
269
270 impl Visibility {
271     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt) -> Self {
272         match *visibility {
273             hir::Public => Visibility::Public,
274             hir::Visibility::Crate => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
275             hir::Visibility::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
276                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
277                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
278                 Def::Err => Visibility::Public,
279                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
280             },
281             hir::Inherited => {
282                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
283             }
284         }
285     }
286
287     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
288     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
289         let restriction = match self {
290             // Public items are visible everywhere.
291             Visibility::Public => return true,
292             // Private items from other crates are visible nowhere.
293             Visibility::Invisible => return false,
294             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
295             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
296             Visibility::Restricted(module) => module,
297         };
298
299         tree.is_descendant_of(module, restriction)
300     }
301
302     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
303     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
304         let vis_restriction = match vis {
305             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
306             Visibility::Invisible => return true,
307             Visibility::Restricted(module) => module,
308         };
309
310         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
311     }
312
313     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
314     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
315         match self {
316             Visibility::Public => true,
317             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
318             Visibility::Invisible => false,
319         }
320     }
321 }
322
323 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
324 pub enum Variance {
325     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
326     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
327     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
328     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
329 }
330
331 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
332 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
333 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
334 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
335 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
336 /// item.
337 pub struct CrateVariancesMap {
338     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
339     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
340     /// entry.
341     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
342
343     /// An empty vector, useful for cloning.
344     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
345 }
346
347 impl Variance {
348     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
349     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
350     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
351     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
352     /// variance with which the argument appears.
353     ///
354     /// Example 1:
355     ///
356     ///     *mut Vec<i32>
357     ///
358     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
359     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
360     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
361     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
362     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
363     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
364     /// (again) in `Invariant`.
365     ///
366     /// Example 2:
367     ///
368     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
369     ///
370     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
371     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
372     /// within which both pointer types appear is
373     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
374     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
375     /// which the first `Vec<i32>` appears is
376     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
377     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
378     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
379     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
380     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
381     ///
382     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
383     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
384     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
385         match (self, v) {
386             // Figure 1, column 1.
387             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
388             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
389             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
390             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
391
392             // Figure 1, column 2.
393             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
394             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
395             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
396             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
397
398             // Figure 1, column 3.
399             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
400
401             // Figure 1, column 4.
402             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
403         }
404     }
405 }
406
407 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
408 // the types of AST nodes.
409 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
410 pub struct CReaderCacheKey {
411     pub cnum: CrateNum,
412     pub pos: usize,
413 }
414
415 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
416 // through the type during type construction, so that we can quickly
417 // check whether the type has various kinds of types in it without
418 // recursing over the type itself.
419 bitflags! {
420     pub struct TypeFlags: u32 {
421         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
422         const HAS_SELF           = 1 << 1;
423         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
424         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
425         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
426
427         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
428         /// determine whether substitition is required, since those
429         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
430         /// hence may be substituted.
431         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
432
433         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
434         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
435         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
436
437         /// Is an error type reachable?
438         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
439         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
440
441         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
442         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
443
444         // true if there are "names" of types and regions and so forth
445         // that are local to a particular fn
446         const HAS_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
447
448         // Present if the type belongs in a local type context.
449         // Only set for TyInfer other than Fresh.
450         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
451
452         // Is there a projection that does not involve a bound region?
453         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
454         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
455
456         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
457                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
458                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
459
460         // Flags representing the nominal content of a type,
461         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
462         // flag, it should be added here too.
463         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
464                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
465                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
466                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
467                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
468                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
469                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
470                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
471                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
472                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
473                                   TypeFlags::HAS_LOCAL_NAMES.bits |
474                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits;
475     }
476 }
477
478 pub struct TyS<'tcx> {
479     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
480     pub flags: TypeFlags,
481
482     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
483     region_depth: u32,
484 }
485
486 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
487     #[inline]
488     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
489         // (self as *const _) == (other as *const _)
490         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
491     }
492 }
493 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
494
495 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
496     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
497         (self as *const TyS).hash(s)
498     }
499 }
500
501 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
502     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
503         match self.sty {
504             TypeVariants::TyBool |
505                 TypeVariants::TyChar |
506                 TypeVariants::TyInt(_) |
507                 TypeVariants::TyUint(_) |
508                 TypeVariants::TyFloat(_) |
509                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::IntVar(_)) |
510                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FloatVar(_)) |
511                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
512                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
513             TypeVariants::TyRef(_, x) => x.ty.is_primitive_ty(),
514             _ => false,
515         }
516     }
517
518     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
519         match self.sty {
520             TypeVariants::TyAnon(..) |
521             TypeVariants::TyFnDef(..) |
522             TypeVariants::TyFnPtr(..) |
523             TypeVariants::TyDynamic(..) |
524             TypeVariants::TyClosure(..) |
525             TypeVariants::TyInfer(..) |
526             TypeVariants::TyProjection(..) => false,
527             _ => true,
528         }
529     }
530 }
531
532 impl<'gcx> HashStable<StableHashingContext<'gcx>> for ty::TyS<'gcx> {
533     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
534                                           hcx: &mut StableHashingContext<'gcx>,
535                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
536         let ty::TyS {
537             ref sty,
538
539             // The other fields just provide fast access to information that is
540             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
541             flags: _,
542             region_depth: _,
543         } = *self;
544
545         sty.hash_stable(hcx, hasher);
546     }
547 }
548
549 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
550
551 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
552 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
553
554 /// A wrapper for slices with the additional invariant
555 /// that the slice is interned and no other slice with
556 /// the same contents can exist in the same context.
557 /// This means we can use pointer + length for both
558 /// equality comparisons and hashing.
559 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
560 pub struct Slice<T>([T]);
561
562 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
563     #[inline]
564     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
565         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
566     }
567 }
568 impl<T> Eq for Slice<T> {}
569
570 impl<T> Hash for Slice<T> {
571     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
572         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
573     }
574 }
575
576 impl<T> Deref for Slice<T> {
577     type Target = [T];
578     fn deref(&self) -> &[T] {
579         &self.0
580     }
581 }
582
583 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
584     type Item = &'a T;
585     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
586     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
587         self[..].iter()
588     }
589 }
590
591 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
592
593 impl<T> Slice<T> {
594     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
595         unsafe {
596             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
597         }
598     }
599 }
600
601 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
602 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
603 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
604 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
605 pub struct UpvarId {
606     pub var_id: hir::HirId,
607     pub closure_expr_id: LocalDefId,
608 }
609
610 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
611 pub enum BorrowKind {
612     /// Data must be immutable and is aliasable.
613     ImmBorrow,
614
615     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
616     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
617     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
618     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
619     ///
620     ///    let x: &mut isize = ...;
621     ///    let y = || *x += 5;
622     ///
623     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
624     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
625     ///
626     ///    struct Env { x: & &mut isize }
627     ///    let x: &mut isize = ...;
628     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
629     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
630     ///
631     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
632     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
633     /// an `&mut` borrow:
634     ///
635     ///    struct Env { x: & &mut isize }
636     ///    let x: &mut isize = ...;
637     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
638     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
639     ///
640     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
641     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
642     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
643     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
644     /// borrow is hidden.
645     ///
646     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
647     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
648     /// simplicity, we don't give users the way to express this
649     /// borrow, it's just used when translating closures.
650     UniqueImmBorrow,
651
652     /// Data is mutable and not aliasable.
653     MutBorrow
654 }
655
656 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
657 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
658 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
659 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
660     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
661     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
662     /// depending on inference.
663     ByValue,
664
665     /// Upvar is captured by reference.
666     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
667 }
668
669 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
670 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
671     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
672     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
673     /// syntax.
674     pub kind: BorrowKind,
675
676     /// Region of the resulting reference.
677     pub region: ty::Region<'tcx>,
678 }
679
680 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
681
682 #[derive(Copy, Clone)]
683 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
684     pub def: Def,
685     pub span: Span,
686     pub ty: Ty<'tcx>,
687 }
688
689 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
690 pub enum IntVarValue {
691     IntType(ast::IntTy),
692     UintType(ast::UintTy),
693 }
694
695 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
696 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
697
698 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
699 pub struct TypeParameterDef {
700     pub name: Name,
701     pub def_id: DefId,
702     pub index: u32,
703     pub has_default: bool,
704     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
705
706     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
707     /// on generic parameter `T`, asserts data behind the parameter
708     /// `T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
709     pub pure_wrt_drop: bool,
710
711     pub synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
712 }
713
714 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
715 pub struct RegionParameterDef {
716     pub name: Name,
717     pub def_id: DefId,
718     pub index: u32,
719
720     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
721     /// on generic parameter `'a`, asserts data of lifetime `'a`
722     /// won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
723     pub pure_wrt_drop: bool,
724 }
725
726 impl RegionParameterDef {
727     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
728         ty::EarlyBoundRegion {
729             def_id: self.def_id,
730             index: self.index,
731             name: self.name,
732         }
733     }
734
735     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
736         self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
737     }
738 }
739
740 impl ty::EarlyBoundRegion {
741     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
742         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
743     }
744 }
745
746 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
747 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
748 ///
749 /// Note that in the presence of a `Self` parameter, the ordering here
750 /// is different from the ordering in a Substs. Substs are ordered as
751 ///     Self, *Regions, *Other Type Params, (...child generics)
752 /// while this struct is ordered as
753 ///     regions = Regions
754 ///     types = [Self, *Other Type Params]
755 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
756 pub struct Generics {
757     pub parent: Option<DefId>,
758     pub parent_regions: u32,
759     pub parent_types: u32,
760     pub regions: Vec<RegionParameterDef>,
761     pub types: Vec<TypeParameterDef>,
762
763     /// Reverse map to each `TypeParameterDef`'s `index` field
764     pub type_param_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
765
766     pub has_self: bool,
767     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
768 }
769
770 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
771     pub fn parent_count(&self) -> usize {
772         self.parent_regions as usize + self.parent_types as usize
773     }
774
775     pub fn own_count(&self) -> usize {
776         self.regions.len() + self.types.len()
777     }
778
779     pub fn count(&self) -> usize {
780         self.parent_count() + self.own_count()
781     }
782
783     pub fn region_param(&'tcx self,
784                         param: &EarlyBoundRegion,
785                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
786                         -> &'tcx RegionParameterDef
787     {
788         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count() as u32) {
789             &self.regions[index as usize - self.has_self as usize]
790         } else {
791             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
792                 .region_param(param, tcx)
793         }
794     }
795
796     /// Returns the `TypeParameterDef` associated with this `ParamTy`.
797     pub fn type_param(&'tcx self,
798                       param: &ParamTy,
799                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
800                       -> &TypeParameterDef {
801         if let Some(idx) = param.idx.checked_sub(self.parent_count() as u32) {
802             // non-Self type parameters are always offset by exactly
803             // `self.regions.len()`. In the absence of a Self, this is obvious,
804             // but even in the presence of a `Self` we just have to "compensate"
805             // for the regions:
806             //
807             // Without a `Self` (or in a nested generics that doesn't have
808             // a `Self` in itself, even through it parent does), for example
809             // for `fn foo<'a, T1, T2>()`, the situation is:
810             //     Substs:
811             //         0  1  2
812             //         'a T1 T2
813             //     generics.types:
814             //         0  1
815             //         T1 T2
816             //
817             // And with a `Self`, for example for `trait Foo<'a, 'b, T1, T2>`, the
818             // situation is:
819             //     Substs:
820             //         0   1  2  3  4
821             //       Self 'a 'b  T1 T2
822             //     generics.types:
823             //         0  1  2
824             //       Self T1 T2
825             //
826             // And it can be seen that in both cases, to move from a substs
827             // offset to a generics offset you just have to offset by the
828             // number of regions.
829             let type_param_offset = self.regions.len();
830
831             let has_self = self.has_self && self.parent.is_none();
832             let is_separated_self = type_param_offset != 0 && idx == 0 && has_self;
833
834             if let Some(idx) = (idx as usize).checked_sub(type_param_offset) {
835                 assert!(!is_separated_self, "found a Self after type_param_offset");
836                 &self.types[idx]
837             } else {
838                 assert!(is_separated_self, "non-Self param before type_param_offset");
839                 &self.types[0]
840             }
841         } else {
842             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
843                 .type_param(param, tcx)
844         }
845     }
846 }
847
848 /// Bounds on generics.
849 #[derive(Clone, Default)]
850 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
851     pub parent: Option<DefId>,
852     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
853 }
854
855 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
856 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
857
858 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
859     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
860                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
861         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
862         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
863         instantiated
864     }
865     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
866                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
867         InstantiatedPredicates {
868             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
869         }
870     }
871
872     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
873                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
874                         substs: &Substs<'tcx>) {
875         if let Some(def_id) = self.parent {
876             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
877         }
878         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
879     }
880
881     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
882                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
883         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
884         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
885         instantiated
886     }
887
888     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
889                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
890         if let Some(def_id) = self.parent {
891             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
892         }
893         instantiated.predicates.extend(&self.predicates)
894     }
895
896     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
897                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
898                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
899     {
900         assert_eq!(self.parent, None);
901         InstantiatedPredicates {
902             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
903                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
904             }).collect()
905         }
906     }
907 }
908
909 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
910 pub enum Predicate<'tcx> {
911     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
912     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
913     /// would be the type parameters.
914     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
915
916     /// where 'a : 'b
917     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
918
919     /// where T : 'a
920     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
921
922     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
923     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
924     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
925
926     /// no syntax: T WF
927     WellFormed(Ty<'tcx>),
928
929     /// trait must be object-safe
930     ObjectSafe(DefId),
931
932     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
933     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
934     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
935     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
936
937     /// `T1 <: T2`
938     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
939
940     /// Constant initializer must evaluate successfully.
941     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
942 }
943
944 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
945     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
946         self
947     }
948 }
949
950 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
951     /// Performs a substitution suitable for going from a
952     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
953     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
954     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
955     /// lengthy comment below for details.
956     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
957                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
958                             -> ty::Predicate<'tcx>
959     {
960         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
961         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
962         //
963         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
964         //
965         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
966         //     trait Bar<'b,'c> { }
967         //
968         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
969         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
970         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
971         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
972         // normal substitution.
973         //
974         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
975         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
976         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
977         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
978         // `'a`.
979         //
980         // Another example to be careful of is this:
981         //
982         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
983         //     trait Bar1<'b,'c> { }
984         //
985         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
986         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
987         // reason is similar to the previous example: any impl of
988         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
989         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
990         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
991         //
992         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
993         // consider the more complicated scenario:
994         //
995         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
996         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
997         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
998         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
999         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1000         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1001         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1002         //   DB index of 1.
1003         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1004         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1005         //   just as we wanted.
1006         //
1007         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1008         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1009         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1010         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1011         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1012         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1013         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1014         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1015         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1016         // substitution code expects equal binding levels in the values
1017         // from the substitution and the value being substituted into, and
1018         // this trick achieves that).
1019
1020         let substs = &trait_ref.0.substs;
1021         match *self {
1022             Predicate::Trait(ty::Binder(ref data)) =>
1023                 Predicate::Trait(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1024             Predicate::Subtype(ty::Binder(ref data)) =>
1025                 Predicate::Subtype(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1026             Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
1027                 Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1028             Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
1029                 Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1030             Predicate::Projection(ty::Binder(ref data)) =>
1031                 Predicate::Projection(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
1032             Predicate::WellFormed(data) =>
1033                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1034             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1035                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1036             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1037                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1038             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1039                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1040         }
1041     }
1042 }
1043
1044 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1045 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1046     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1047 }
1048 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1049
1050 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1051     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1052         self.trait_ref.def_id
1053     }
1054
1055     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1056         self.trait_ref.input_types()
1057     }
1058
1059     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1060         self.trait_ref.self_ty()
1061     }
1062 }
1063
1064 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1065     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1066         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1067         self.0.def_id()
1068     }
1069 }
1070
1071 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1072 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1073 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1074 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1075                                                                    ty::Region<'tcx>>;
1076 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1077
1078 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1079 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1080     pub a_is_expected: bool,
1081     pub a: Ty<'tcx>,
1082     pub b: Ty<'tcx>
1083 }
1084 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1085
1086 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1087 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1088 ///
1089 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1090 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1091 ///
1092 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1093 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1094 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1095 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1096 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1097 /// instances to normalize the LHS.
1098 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1099 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1100     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1101     pub ty: Ty<'tcx>,
1102 }
1103
1104 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1105
1106 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1107     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1108         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1109         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1110         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1111         // return value, so we are preserving the number of binding
1112         // levels.
1113         ty::Binder(self.0.projection_ty.trait_ref(tcx))
1114     }
1115
1116     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1117         Binder(self.skip_binder().ty) // preserves binding levels
1118     }
1119 }
1120
1121 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1122     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1123 }
1124
1125 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1126     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1127         assert!(!self.has_escaping_regions());
1128         ty::Binder(self.clone())
1129     }
1130 }
1131
1132 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1133     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1134         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1135     }
1136 }
1137
1138 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1139     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1140 }
1141
1142 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1143     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1144         // we're about to add a binder, so let's check that we don't
1145         // accidentally capture anything, or else that might be some
1146         // weird debruijn accounting.
1147         assert!(!self.has_escaping_regions());
1148
1149         ty::Predicate::Trait(ty::Binder(ty::TraitPredicate {
1150             trait_ref: self.clone()
1151         }))
1152     }
1153 }
1154
1155 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1156     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1157         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1158     }
1159 }
1160
1161 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1162     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1163         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1164     }
1165 }
1166
1167 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1168     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1169         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1170     }
1171 }
1172
1173 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1174     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1175         Predicate::Projection(self.clone())
1176     }
1177 }
1178
1179 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1180     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1181     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1182     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1183     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1184         let vec: Vec<_> = match *self {
1185             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1186                 data.skip_binder().input_types().collect()
1187             }
1188             ty::Predicate::Subtype(ty::Binder(SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ })) => {
1189                 vec![a, b]
1190             }
1191             ty::Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) => {
1192                 vec![data.0]
1193             }
1194             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1195                 vec![]
1196             }
1197             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1198                 data.0.projection_ty.substs.types().chain(Some(data.0.ty)).collect()
1199             }
1200             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1201                 vec![data]
1202             }
1203             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1204                 vec![]
1205             }
1206             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1207                 closure_substs.substs.types().collect()
1208             }
1209             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1210                 substs.types().collect()
1211             }
1212         };
1213
1214         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1215         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1216         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1217         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1218         // to be closer to `Ty::walk`.
1219         vec.into_iter()
1220     }
1221
1222     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1223         match *self {
1224             Predicate::Trait(ref t) => {
1225                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1226             }
1227             Predicate::Projection(..) |
1228             Predicate::Subtype(..) |
1229             Predicate::RegionOutlives(..) |
1230             Predicate::WellFormed(..) |
1231             Predicate::ObjectSafe(..) |
1232             Predicate::ClosureKind(..) |
1233             Predicate::TypeOutlives(..) |
1234             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1235                 None
1236             }
1237         }
1238     }
1239
1240     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1241         match *self {
1242             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1243                 Some(data)
1244             }
1245             Predicate::Trait(..) |
1246             Predicate::Projection(..) |
1247             Predicate::Subtype(..) |
1248             Predicate::RegionOutlives(..) |
1249             Predicate::WellFormed(..) |
1250             Predicate::ObjectSafe(..) |
1251             Predicate::ClosureKind(..) |
1252             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1253                 None
1254             }
1255         }
1256     }
1257 }
1258
1259 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1260 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1261 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1262 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1263 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1264 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1265 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1266 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1267 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1268 /// their values.
1269 ///
1270 /// Example:
1271 ///
1272 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1273 ///
1274 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1275 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1276 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1277 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1278 #[derive(Clone)]
1279 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1280     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1281 }
1282
1283 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1284     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1285         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1286     }
1287
1288     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1289         self.predicates.is_empty()
1290     }
1291 }
1292
1293 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1294 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1295 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1296 /// contains names that are always visible. But when you enter into
1297 /// some subuniverse, then it may add names that are only visible
1298 /// within that subtree (but it can still name the names of its
1299 /// ancestor universes).
1300 ///
1301 /// To make this more concrete, consider this program:
1302 ///
1303 /// ```
1304 /// struct Foo { }
1305 /// fn bar<T>(x: T) {
1306 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1307 /// }
1308 /// ```
1309 ///
1310 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1311 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in a subuniverse U1 --
1312 /// i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside of
1313 /// `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1314 /// region `'a` is in a subuniverse U2 of U1, because we can name it
1315 /// inside the fn type but not outside.
1316 ///
1317 /// Universes are related to **skolemization** -- which is a way of
1318 /// doing type- and trait-checking around these "forall" binders (also
1319 /// called **universal quantification**). The idea is that when, in
1320 /// the body of `bar`, we refer to `T` as a type, we aren't referring
1321 /// to any type in particular, but rather a kind of "fresh" type that
1322 /// is distinct from all other types we have actually declared. This
1323 /// is called a **skolemized** type, and we use universes to talk
1324 /// about this. In other words, a type name in universe 0 always
1325 /// corresponds to some "ground" type that the user declared, but a
1326 /// type name in a non-zero universe is a skolemized type -- an
1327 /// idealized representative of "types in general" that we use for
1328 /// checking generic functions.
1329 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1330 pub struct UniverseIndex(u32);
1331
1332 impl UniverseIndex {
1333     /// The root universe, where things that the user defined are
1334     /// visible.
1335     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex(0);
1336
1337     /// A "subuniverse" corresponds to being inside a `forall` quantifier.
1338     /// So, for example, suppose we have this type in universe `U`:
1339     ///
1340     /// ```
1341     /// for<'a> fn(&'a u32)
1342     /// ```
1343     ///
1344     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1345     /// subuniverse of `U` -- in this new universe, we can name the
1346     /// region `'a`, but that region was not nameable from `U` because
1347     /// it was not in scope there.
1348     pub fn subuniverse(self) -> UniverseIndex {
1349         UniverseIndex(self.0.checked_add(1).unwrap())
1350     }
1351
1352     pub fn from(v: u32) -> UniverseIndex {
1353         UniverseIndex(v)
1354     }
1355
1356     pub fn as_u32(&self) -> u32 {
1357         self.0
1358     }
1359
1360     pub fn as_usize(&self) -> usize {
1361         self.0 as usize
1362     }
1363
1364     /// Gets the "depth" of this universe in the universe tree. This
1365     /// is not really useful except for e.g. the `HashStable`
1366     /// implementation
1367     pub fn depth(&self) -> u32 {
1368         self.0
1369     }
1370 }
1371
1372 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1373 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1374 /// particular point.
1375 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1376 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1377     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1378     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1379     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1380     pub caller_bounds: &'tcx Slice<ty::Predicate<'tcx>>,
1381
1382     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during trans we
1383     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1384     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1385     pub reveal: traits::Reveal,
1386
1387     /// What is the innermost universe we have created? Starts out as
1388     /// `UniverseIndex::root()` but grows from there as we enter
1389     /// universal quantifiers.
1390     ///
1391     /// NB: At present, we exclude the universal quantifiers on the
1392     /// item we are type-checking, and just consider those names as
1393     /// part of the root universe. So this would only get incremented
1394     /// when we enter into a higher-ranked (`for<..>`) type or trait
1395     /// bound.
1396     pub universe: UniverseIndex,
1397 }
1398
1399 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1400     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1401     /// queries on the given value. This will either be `self` *or*
1402     /// the empty environment, depending on whether `value` references
1403     /// type parameters that are in scope. (If it doesn't, then any
1404     /// judgements should be completely independent of the context,
1405     /// and hence we can safely use the empty environment so as to
1406     /// enable more sharing across functions.)
1407     ///
1408     /// NB: This is a mildly dubious thing to do, in that a function
1409     /// (or other environment) might have wacky where-clauses like
1410     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1411     /// satisfiable. The code will at present ignore these,
1412     /// effectively, when type-checking the body of said
1413     /// function. This preserves existing behavior in any
1414     /// case. --nmatsakis
1415     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1416         assert!(!value.needs_infer());
1417         if value.has_param_types() || value.has_self_ty() {
1418             ParamEnvAnd {
1419                 param_env: self,
1420                 value,
1421             }
1422         } else {
1423             ParamEnvAnd {
1424                 param_env: ParamEnv::empty(self.reveal),
1425                 value,
1426             }
1427         }
1428     }
1429 }
1430
1431 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1432 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1433     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1434     pub value: T,
1435 }
1436
1437 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1438     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1439         (self.param_env, self.value)
1440     }
1441 }
1442
1443 impl<'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'gcx>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1444     where T: HashStable<StableHashingContext<'gcx>>
1445 {
1446     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1447                                           hcx: &mut StableHashingContext<'gcx>,
1448                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1449         let ParamEnvAnd {
1450             ref param_env,
1451             ref value
1452         } = *self;
1453
1454         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1455         value.hash_stable(hcx, hasher);
1456     }
1457 }
1458
1459 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1460 pub struct Destructor {
1461     /// The def-id of the destructor method
1462     pub did: DefId,
1463 }
1464
1465 bitflags! {
1466     pub struct AdtFlags: u32 {
1467         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1468         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1469         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1470         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1471         const IS_UNION            = 1 << 3;
1472         const IS_BOX              = 1 << 4;
1473         /// Indicates whether this abstract data type will be expanded on in future (new
1474         /// fields/variants) and as such, whether downstream crates must match exhaustively on the
1475         /// fields/variants of this data type.
1476         ///
1477         /// See RFC 2008 (<https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2008>).
1478         const IS_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 5;
1479     }
1480 }
1481
1482 #[derive(Debug)]
1483 pub struct VariantDef {
1484     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1485     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1486     pub did: DefId,
1487     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1488     pub discr: VariantDiscr,
1489     pub fields: Vec<FieldDef>,
1490     pub ctor_kind: CtorKind,
1491 }
1492
1493 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1494 pub enum VariantDiscr {
1495     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1496     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1497     Explicit(DefId),
1498
1499     /// The previous variant's discriminant plus one.
1500     /// For efficiency reasons, the distance from the
1501     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1502     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1503     Relative(usize),
1504 }
1505
1506 #[derive(Debug)]
1507 pub struct FieldDef {
1508     pub did: DefId,
1509     pub name: Name,
1510     pub vis: Visibility,
1511 }
1512
1513 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1514 ///
1515 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1516 /// table.
1517 pub struct AdtDef {
1518     pub did: DefId,
1519     pub variants: Vec<VariantDef>,
1520     flags: AdtFlags,
1521     pub repr: ReprOptions,
1522 }
1523
1524 impl PartialEq for AdtDef {
1525     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1526     #[inline]
1527     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1528 }
1529
1530 impl Eq for AdtDef {}
1531
1532 impl Hash for AdtDef {
1533     #[inline]
1534     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1535         (self as *const AdtDef).hash(s)
1536     }
1537 }
1538
1539 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1540     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1541         self.did.encode(s)
1542     }
1543 }
1544
1545 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1546
1547
1548 impl<'gcx> HashStable<StableHashingContext<'gcx>> for AdtDef {
1549     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1550                                           hcx: &mut StableHashingContext<'gcx>,
1551                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1552         thread_local! {
1553             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1554                 RefCell::new(FxHashMap());
1555         }
1556
1557         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1558             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1559             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1560                 let ty::AdtDef {
1561                     did,
1562                     ref variants,
1563                     ref flags,
1564                     ref repr,
1565                 } = *self;
1566
1567                 let mut hasher = StableHasher::new();
1568                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1569                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1570                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1571                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1572
1573                 hasher.finish()
1574            })
1575         });
1576
1577         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1578     }
1579 }
1580
1581 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1582 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1583
1584 bitflags! {
1585     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1586     pub struct ReprFlags: u8 {
1587         const IS_C               = 1 << 0;
1588         const IS_PACKED          = 1 << 1;
1589         const IS_SIMD            = 1 << 2;
1590         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 3;
1591         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1592         const IS_LINEAR          = 1 << 4;
1593
1594         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1595         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1596                                    ReprFlags::IS_PACKED.bits |
1597                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1598                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1599     }
1600 }
1601
1602 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1603     bits
1604 });
1605
1606
1607
1608 /// Represents the repr options provided by the user,
1609 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1610 pub struct ReprOptions {
1611     pub int: Option<attr::IntType>,
1612     pub align: u32,
1613     pub flags: ReprFlags,
1614 }
1615
1616 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1617     align,
1618     int,
1619     flags
1620 });
1621
1622 impl ReprOptions {
1623     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1624         let mut flags = ReprFlags::empty();
1625         let mut size = None;
1626         let mut max_align = 0;
1627         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1628             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1629                 flags.insert(match r {
1630                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1631                     attr::ReprPacked => ReprFlags::IS_PACKED,
1632                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1633                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1634                     attr::ReprInt(i) => {
1635                         size = Some(i);
1636                         ReprFlags::empty()
1637                     },
1638                     attr::ReprAlign(align) => {
1639                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1640                         ReprFlags::empty()
1641                     },
1642                 });
1643             }
1644         }
1645
1646         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1647         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1648             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1649         }
1650         ReprOptions { int: size, align: max_align, flags: flags }
1651     }
1652
1653     #[inline]
1654     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1655     #[inline]
1656     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1657     #[inline]
1658     pub fn packed(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_PACKED) }
1659     #[inline]
1660     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1661     #[inline]
1662     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1663
1664     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1665         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1666     }
1667
1668     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1669     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1670     /// single pointer.
1671     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1672         self.c() || self.int.is_some()
1673     }
1674 }
1675
1676 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1677     fn new(tcx: TyCtxt,
1678            did: DefId,
1679            kind: AdtKind,
1680            variants: Vec<VariantDef>,
1681            repr: ReprOptions) -> Self {
1682         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1683         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1684         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1685             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1686         }
1687         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
1688             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1689         }
1690         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
1691             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1692         }
1693         if tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
1694             flags = flags | AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE;
1695         }
1696         match kind {
1697             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1698             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1699             AdtKind::Struct => {}
1700         }
1701         AdtDef {
1702             did,
1703             variants,
1704             flags,
1705             repr,
1706         }
1707     }
1708
1709     #[inline]
1710     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1711         !self.is_union() && !self.is_enum()
1712     }
1713
1714     #[inline]
1715     pub fn is_union(&self) -> bool {
1716         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1717     }
1718
1719     #[inline]
1720     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1721         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1722     }
1723
1724     #[inline]
1725     pub fn is_non_exhaustive(&self) -> bool {
1726         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE)
1727     }
1728
1729     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1730     #[inline]
1731     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1732         if self.is_enum() {
1733             AdtKind::Enum
1734         } else if self.is_union() {
1735             AdtKind::Union
1736         } else {
1737             AdtKind::Struct
1738         }
1739     }
1740
1741     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1742         match self.adt_kind() {
1743             AdtKind::Struct => "struct",
1744             AdtKind::Union => "union",
1745             AdtKind::Enum => "enum",
1746         }
1747     }
1748
1749     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1750         match self.adt_kind() {
1751             AdtKind::Struct => "struct",
1752             AdtKind::Union => "union",
1753             AdtKind::Enum => "variant",
1754         }
1755     }
1756
1757     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1758     /// of coherence checking.
1759     #[inline]
1760     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1761         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1762     }
1763
1764     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1765     #[inline]
1766     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1767         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1768     }
1769
1770     /// Returns true if this is Box<T>.
1771     #[inline]
1772     pub fn is_box(&self) -> bool {
1773         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1774     }
1775
1776     /// Returns whether this type has a destructor.
1777     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1778         self.destructor(tcx).is_some()
1779     }
1780
1781     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
1782     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
1783         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
1784         &self.variants[0]
1785     }
1786
1787     #[inline]
1788     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1789         tcx.predicates_of(self.did)
1790     }
1791
1792     /// Returns an iterator over all fields contained
1793     /// by this ADT.
1794     #[inline]
1795     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1796         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1797     }
1798
1799     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1800         !self.variants.is_empty() &&
1801             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1802     }
1803
1804     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1805         self.variants
1806             .iter()
1807             .find(|v| v.did == vid)
1808             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1809     }
1810
1811     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1812         self.variants
1813             .iter()
1814             .position(|v| v.did == vid)
1815             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1816     }
1817
1818     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1819         match def {
1820             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1821             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1822             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.non_enum_variant(),
1823             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1824         }
1825     }
1826
1827     #[inline]
1828     pub fn discriminants(&'a self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1829                          -> impl Iterator<Item=ConstInt> + 'a {
1830         let param_env = ParamEnv::empty(traits::Reveal::UserFacing);
1831         let repr_type = self.repr.discr_type();
1832         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1833         let mut prev_discr = None::<ConstInt>;
1834         self.variants.iter().map(move |v| {
1835             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr());
1836             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1837                 let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
1838                 match tcx.const_eval(param_env.and((expr_did, substs))) {
1839                     Ok(&ty::Const {
1840                         val: ConstVal::Value(Value::ByVal(PrimVal::Bytes(b))),
1841                         ..
1842                     }) => {
1843                         trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
1844                         use syntax::attr::IntType;
1845                         discr = match repr_type {
1846                             IntType::SignedInt(int_type) => ConstInt::new_signed(
1847                                 b as i128, int_type, tcx.sess.target.isize_ty).unwrap(),
1848                             IntType::UnsignedInt(uint_type) => ConstInt::new_unsigned(
1849                                 b, uint_type, tcx.sess.target.usize_ty).unwrap(),
1850                         };
1851                     }
1852                     err => {
1853                         if !expr_did.is_local() {
1854                             span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1855                                 "variant discriminant evaluation succeeded \
1856                                  in its crate but failed locally: {:?}", err);
1857                         }
1858                     }
1859                 }
1860             }
1861             prev_discr = Some(discr);
1862
1863             discr
1864         })
1865     }
1866
1867     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1868     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1869     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1870     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1871     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
1872     pub fn discriminant_for_variant(&self,
1873                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1874                                     variant_index: usize)
1875                                     -> ConstInt {
1876         let param_env = ParamEnv::empty(traits::Reveal::UserFacing);
1877         let repr_type = self.repr.discr_type();
1878         let mut explicit_value = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1879         let mut explicit_index = variant_index;
1880         loop {
1881             match self.variants[explicit_index].discr {
1882                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => break,
1883                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
1884                     explicit_index -= distance;
1885                 }
1886                 ty::VariantDiscr::Explicit(expr_did) => {
1887                     let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
1888                     match tcx.const_eval(param_env.and((expr_did, substs))) {
1889                         Ok(&ty::Const {
1890                             val: ConstVal::Value(Value::ByVal(PrimVal::Bytes(b))),
1891                             ..
1892                         }) => {
1893                             trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
1894                             use syntax::attr::IntType;
1895                             explicit_value = match repr_type {
1896                                 IntType::SignedInt(int_type) => ConstInt::new_signed(
1897                                     b as i128, int_type, tcx.sess.target.isize_ty).unwrap(),
1898                                 IntType::UnsignedInt(uint_type) => ConstInt::new_unsigned(
1899                                     b, uint_type, tcx.sess.target.usize_ty).unwrap(),
1900                             };
1901                             break;
1902                         }
1903                         err => {
1904                             if !expr_did.is_local() {
1905                                 span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1906                                     "variant discriminant evaluation succeeded \
1907                                      in its crate but failed locally: {:?}", err);
1908                             }
1909                             if explicit_index == 0 {
1910                                 break;
1911                             }
1912                             explicit_index -= 1;
1913                         }
1914                     }
1915                 }
1916             }
1917         }
1918         let discr = explicit_value.to_u128_unchecked()
1919             .wrapping_add((variant_index - explicit_index) as u128);
1920         match repr_type {
1921             attr::UnsignedInt(ty) => {
1922                 ConstInt::new_unsigned_truncating(discr, ty,
1923                                                   tcx.sess.target.usize_ty)
1924             }
1925             attr::SignedInt(ty) => {
1926                 ConstInt::new_signed_truncating(discr as i128, ty,
1927                                                 tcx.sess.target.isize_ty)
1928             }
1929         }
1930     }
1931
1932     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
1933         tcx.adt_destructor(self.did)
1934     }
1935
1936     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
1937     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
1938     ///
1939     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
1940     /// actually more expressive than checking all members:
1941     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
1942     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
1943     ///
1944     /// Due to normalization being eager, this applies even if
1945     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
1946     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
1947         match queries::adt_sized_constraint::try_get(tcx, DUMMY_SP, self.did) {
1948             Ok(tys) => tys,
1949             Err(mut bug) => {
1950                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
1951                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
1952                 //
1953                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
1954                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
1955                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
1956                 // emit an error.
1957                 bug.delay_as_bug();
1958                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
1959             }
1960         }
1961     }
1962
1963     fn sized_constraint_for_ty(&self,
1964                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1965                                ty: Ty<'tcx>)
1966                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
1967         let result = match ty.sty {
1968             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
1969             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
1970             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyGenerator(..) | TyNever => {
1971                 vec![]
1972             }
1973
1974             TyStr |
1975             TyDynamic(..) |
1976             TySlice(_) |
1977             TyForeign(..) |
1978             TyError |
1979             TyGeneratorWitness(..) => {
1980                 // these are never sized - return the target type
1981                 vec![ty]
1982             }
1983
1984             TyTuple(ref tys, _) => {
1985                 match tys.last() {
1986                     None => vec![],
1987                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
1988                 }
1989             }
1990
1991             TyAdt(adt, substs) => {
1992                 // recursive case
1993                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
1994                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
1995                        ty, adt_tys);
1996                 adt_tys.iter()
1997                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
1998                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
1999                     .collect()
2000             }
2001
2002             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
2003                 // must calculate explicitly.
2004                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2005                 vec![ty]
2006             }
2007
2008             TyParam(..) => {
2009                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2010                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2011                 // it on the impl.
2012
2013                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2014                     Some(x) => x,
2015                     _ => return vec![ty]
2016                 };
2017                 let sized_predicate = Binder(TraitRef {
2018                     def_id: sized_trait,
2019                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2020                 }).to_predicate();
2021                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2022                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
2023                     vec![]
2024                 } else {
2025                     vec![ty]
2026                 }
2027             }
2028
2029             TyInfer(..) => {
2030                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2031                      ty)
2032             }
2033         };
2034         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2035         result
2036     }
2037 }
2038
2039 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
2040     #[inline]
2041     pub fn find_field_named(&self, name: ast::Name) -> Option<&FieldDef> {
2042         self.index_of_field_named(name).map(|index| &self.fields[index])
2043     }
2044
2045     pub fn index_of_field_named(&self, name: ast::Name) -> Option<usize> {
2046         if let Some(index) = self.fields.iter().position(|f| f.name == name) {
2047             return Some(index);
2048         }
2049         let mut ident = name.to_ident();
2050         while ident.ctxt != SyntaxContext::empty() {
2051             ident.ctxt.remove_mark();
2052             if let Some(field) = self.fields.iter().position(|f| f.name.to_ident() == ident) {
2053                 return Some(field);
2054             }
2055         }
2056         None
2057     }
2058
2059     #[inline]
2060     pub fn field_named(&self, name: ast::Name) -> &FieldDef {
2061         self.find_field_named(name).unwrap()
2062     }
2063 }
2064
2065 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2066     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2067         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2068     }
2069 }
2070
2071 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2072 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2073 /// desuaring) argument that the closure expects.
2074 ///
2075 /// You can get the environment type of a closure using
2076 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2077 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2078 pub enum ClosureKind {
2079     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2080     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2081     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2082     Fn,
2083     FnMut,
2084     FnOnce,
2085 }
2086
2087 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2088     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2089     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2090
2091     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2092         match *self {
2093             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2094             ClosureKind::FnMut => {
2095                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2096             }
2097             ClosureKind::FnOnce => {
2098                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2099             }
2100         }
2101     }
2102
2103     /// True if this a type that impls this closure kind
2104     /// must also implement `other`.
2105     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2106         match (self, other) {
2107             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2108             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2109             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2110             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2111             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2112             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2113             _ => false,
2114         }
2115     }
2116
2117     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2118     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2119     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2120         match self {
2121             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2122             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2123             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2124         }
2125     }
2126 }
2127
2128 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2129     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2130     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2131     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2132     /// structs or variants. For example:
2133     ///
2134     /// ```notrust
2135     /// isize => { isize }
2136     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2137     /// [isize] => { [isize], isize }
2138     /// ```
2139     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2140         TypeWalker::new(self)
2141     }
2142
2143     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2144     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2145     /// (but not `i32`, like `walk`).
2146     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2147         walk::walk_shallow(self)
2148     }
2149
2150     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2151     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2152     /// children of the current type are ignored.
2153     ///
2154     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2155     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2156         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2157     {
2158         let mut walker = self.walk();
2159         while let Some(ty) = walker.next() {
2160             if !f(ty) {
2161                 walker.skip_current_subtree();
2162             }
2163         }
2164     }
2165 }
2166
2167 impl BorrowKind {
2168     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2169         match m {
2170             hir::MutMutable => MutBorrow,
2171             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2172         }
2173     }
2174
2175     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2176     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2177     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2178     /// question.
2179     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2180         match self {
2181             MutBorrow => hir::MutMutable,
2182             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2183
2184             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2185             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2186             // and hence is a safe "over approximation".
2187             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2188         }
2189     }
2190
2191     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2192         match *self {
2193             MutBorrow => "mutable",
2194             ImmBorrow => "immutable",
2195             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2196         }
2197     }
2198 }
2199
2200 #[derive(Debug, Clone)]
2201 pub enum Attributes<'gcx> {
2202     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2203     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2204 }
2205
2206 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2207     type Target = [ast::Attribute];
2208
2209     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2210         match self {
2211             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2212             &Attributes::Borrowed(data) => data
2213         }
2214     }
2215 }
2216
2217 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2218     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2219         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2220     }
2221
2222     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2223     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2224     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2225     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + 'a {
2226         self.hir.krate()
2227                 .body_ids
2228                 .iter()
2229                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2230     }
2231
2232     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2233         match self.hir.find(id) {
2234             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2235                 e.span
2236             }
2237             Some(f) => {
2238                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2239             }
2240             None => {
2241                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2242             }
2243         }
2244     }
2245
2246     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2247         self.associated_items(id)
2248             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2249             .collect()
2250     }
2251
2252     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2253         self.associated_items(did).any(|item| {
2254             item.relevant_for_never()
2255         })
2256     }
2257
2258     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2259         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2260             match self.hir.get(node_id) {
2261                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2262                 _ => false,
2263             }
2264         } else {
2265             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2266                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2267                 _ => false,
2268             }
2269         };
2270
2271         if is_associated_item {
2272             Some(self.associated_item(def_id))
2273         } else {
2274             None
2275         }
2276     }
2277
2278     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2279                                            parent_def_id: DefId,
2280                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2281                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2282                                            -> AssociatedItem {
2283         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2284         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2285             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2286             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2287                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2288             }
2289             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2290         };
2291
2292         AssociatedItem {
2293             name: trait_item_ref.name,
2294             kind,
2295             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2296             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2297             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2298             def_id,
2299             container: TraitContainer(parent_def_id),
2300             method_has_self_argument: has_self
2301         }
2302     }
2303
2304     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2305                                           parent_def_id: DefId,
2306                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2307                                           -> AssociatedItem {
2308         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2309         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2310             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2311             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2312                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2313             }
2314             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2315         };
2316
2317         ty::AssociatedItem {
2318             name: impl_item_ref.name,
2319             kind,
2320             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2321             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2322             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2323             def_id,
2324             container: ImplContainer(parent_def_id),
2325             method_has_self_argument: has_self
2326         }
2327     }
2328
2329     #[inline] // FIXME(#35870) Avoid closures being unexported due to impl Trait.
2330     pub fn associated_items(self, def_id: DefId)
2331                             -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2332         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2333         (0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i]))
2334     }
2335
2336     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2337     /// a trait which contains no items
2338     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2339         if !self.features().overlapping_marker_traits {
2340             return false;
2341         }
2342         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2343             .map_or(false, |trait_ref| {
2344                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2345             });
2346         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2347             .map_or(false, |trait_ref| {
2348                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2349             });
2350         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2351             && trait1_is_empty
2352             && trait2_is_empty
2353     }
2354
2355     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2356     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2357     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2358         match def {
2359             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2360                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2361                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2362             }
2363             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2364                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2365             }
2366             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2367                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2368                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2369             }
2370             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2371         }
2372     }
2373
2374     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2375     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2376         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2377         match def_key.disambiguated_data.data {
2378             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2379             // is the *parent* of the variant
2380             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2381                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2382
2383             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2384             _ => variant_def.did,
2385         }
2386     }
2387
2388     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2389         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2390             self.original_crate_name(id.krate).as_str()
2391         } else {
2392             let def_key = self.def_key(id);
2393             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2394             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2395                 self.item_name(DefId {
2396                     krate: id.krate,
2397                     index: def_key.parent.unwrap()
2398                 })
2399             } else {
2400                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2401                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2402                 })
2403             }
2404         }
2405     }
2406
2407     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2408     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2409                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2410     {
2411         match instance {
2412             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2413                 self.optimized_mir(did)
2414             }
2415             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2416             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2417             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2418             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2419             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2420             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2421                 self.mir_shims(instance)
2422             }
2423         }
2424     }
2425
2426     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2427     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2428     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2429         if self.is_mir_available(did) {
2430             Some(self.optimized_mir(did))
2431         } else {
2432             None
2433         }
2434     }
2435
2436     /// Get the attributes of a definition.
2437     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2438         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2439             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2440         } else {
2441             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2442         }
2443     }
2444
2445     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2446     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2447         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2448     }
2449
2450     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2451     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2452         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2453     }
2454
2455     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2456         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2457     }
2458
2459     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2460     /// If it implements no trait, return `None`.
2461     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2462         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2463     }
2464
2465     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2466     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2467     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2468         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2469             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2470                 Some(self.associated_item(def_id))
2471             } else {
2472                 None
2473             }
2474         } else {
2475             self.opt_associated_item(def_id)
2476         };
2477
2478         match item {
2479             Some(trait_item) => {
2480                 match trait_item.container {
2481                     TraitContainer(_) => None,
2482                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2483                 }
2484             }
2485             None => None
2486         }
2487     }
2488
2489     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2490     /// with the name of the crate containing the impl.
2491     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2492         if impl_did.is_local() {
2493             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2494             Ok(self.hir.span(node_id))
2495         } else {
2496             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2497         }
2498     }
2499
2500     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2501     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2502     // definition's parent/scope to perform comparison.
2503     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Name, def_name: Name, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2504         self.adjust(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.to_ident()
2505     }
2506
2507     pub fn adjust(self, name: Name, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2508         self.adjust_ident(name.to_ident(), scope, block)
2509     }
2510
2511     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2512         let expansion = match scope.krate {
2513             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion(scope.index),
2514             _ => Mark::root(),
2515         };
2516         let scope = match ident.ctxt.adjust(expansion) {
2517             Some(macro_def) => self.hir.definitions().macro_def_scope(macro_def),
2518             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2519             None => self.hir.get_module_parent(block),
2520         };
2521         (ident, scope)
2522     }
2523 }
2524
2525 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2526     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2527         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2528     {
2529         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2530         match self.freevars(def_id) {
2531             None => f(&[]),
2532             Some(d) => f(&d),
2533         }
2534     }
2535 }
2536
2537 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2538     -> AssociatedItem
2539 {
2540     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2541     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2542     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2543     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2544     match parent_item.node {
2545         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2546             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2547                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2548                                                                         impl_item_ref);
2549                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2550                 return assoc_item;
2551             }
2552         }
2553
2554         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2555             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2556                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2557                                                                          &parent_item.vis,
2558                                                                          trait_item_ref);
2559                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2560                 return assoc_item;
2561             }
2562         }
2563
2564         _ => { }
2565     }
2566
2567     span_bug!(parent_item.span,
2568               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2569               parent_item.node)
2570 }
2571
2572 /// Calculates the Sized-constraint.
2573 ///
2574 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2575 ///     - an obviously-unsized type
2576 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2577 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2578 ///       such.
2579 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2580 ///       check should catch this case.
2581 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2582                                   def_id: DefId)
2583                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2584     let def = tcx.adt_def(def_id);
2585
2586     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2587         v.fields.last()
2588     }).flat_map(|f| {
2589         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2590     }).collect::<Vec<_>>());
2591
2592     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2593
2594     result
2595 }
2596
2597 /// Calculates the dtorck constraint for a type.
2598 fn adt_dtorck_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2599                                    def_id: DefId)
2600                                    -> DtorckConstraint<'tcx> {
2601     let def = tcx.adt_def(def_id);
2602     let span = tcx.def_span(def_id);
2603     debug!("dtorck_constraint: {:?}", def);
2604
2605     if def.is_phantom_data() {
2606         let result = DtorckConstraint {
2607             outlives: vec![],
2608             dtorck_types: vec![
2609                 tcx.mk_param_from_def(&tcx.generics_of(def_id).types[0])
2610            ]
2611         };
2612         debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2613         return result;
2614     }
2615
2616     let mut result = def.all_fields()
2617         .map(|field| tcx.type_of(field.did))
2618         .map(|fty| tcx.dtorck_constraint_for_ty(span, fty, 0, fty))
2619         .collect::<Result<DtorckConstraint, ErrorReported>>()
2620         .unwrap_or(DtorckConstraint::empty());
2621     result.outlives.extend(tcx.destructor_constraints(def));
2622     result.dedup();
2623
2624     debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2625
2626     result
2627 }
2628
2629 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2630                                      def_id: DefId)
2631                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2632     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2633     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2634     let vec: Vec<_> = match item.node {
2635         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2636             trait_item_refs.iter()
2637                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2638                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2639                            .collect()
2640         }
2641         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2642             impl_item_refs.iter()
2643                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2644                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2645                           .collect()
2646         }
2647         hir::ItemTraitAlias(..) => vec![],
2648         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2649     };
2650     Lrc::new(vec)
2651 }
2652
2653 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2654     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2655 }
2656
2657 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2658 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2659 /// Otherwise, return `None`.
2660 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2661     tcx.opt_associated_item(def_id)
2662         .and_then(|associated_item| {
2663             match associated_item.container {
2664                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2665                 ImplContainer(_) => None
2666             }
2667         })
2668 }
2669
2670 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2671 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2672                        def_id: DefId)
2673                        -> ParamEnv<'tcx> {
2674     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2675
2676     let bounds = tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
2677     let predicates = bounds.predicates;
2678
2679     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2680     // case they contain any associated type projections. This process
2681     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2682     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2683     // report these errors right here; this doesn't actually feel
2684     // right to me, because constructing the environment feels like a
2685     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2686     // a better place. In practice, we construct environments for
2687     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2688     // are any errors at that point, so after type checking you can be
2689     // sure that this will succeed without errors anyway.
2690
2691     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
2692                                              traits::Reveal::UserFacing,
2693                                              ty::UniverseIndex::ROOT);
2694
2695     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
2696         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
2697     });
2698     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
2699     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
2700 }
2701
2702 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2703                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
2704     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2705     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
2706 }
2707
2708 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2709                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
2710     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2711     tcx.crate_name.clone()
2712 }
2713
2714 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2715                         crate_num: CrateNum)
2716                         -> Svh {
2717     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2718     tcx.hir.crate_hash
2719 }
2720
2721 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2722                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
2723                                         -> usize {
2724     match instance_def {
2725         InstanceDef::Item(..) |
2726         InstanceDef::DropGlue(..) => {
2727             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
2728             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
2729         },
2730         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
2731         _ => 1
2732     }
2733 }
2734
2735 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2736     context::provide(providers);
2737     erase_regions::provide(providers);
2738     layout::provide(providers);
2739     util::provide(providers);
2740     *providers = ty::maps::Providers {
2741         associated_item,
2742         associated_item_def_ids,
2743         adt_sized_constraint,
2744         adt_dtorck_constraint,
2745         def_span,
2746         param_env,
2747         trait_of_item,
2748         crate_disambiguator,
2749         original_crate_name,
2750         crate_hash,
2751         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2752         instance_def_size_estimate,
2753         ..*providers
2754     };
2755 }
2756
2757 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2758 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2759 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2760 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2761 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2762 #[derive(Clone, Debug)]
2763 pub struct CrateInherentImpls {
2764     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
2765 }
2766
2767 /// A set of constraints that need to be satisfied in order for
2768 /// a type to be valid for destruction.
2769 #[derive(Clone, Debug)]
2770 pub struct DtorckConstraint<'tcx> {
2771     /// Types that are required to be alive in order for this
2772     /// type to be valid for destruction.
2773     pub outlives: Vec<ty::subst::Kind<'tcx>>,
2774     /// Types that could not be resolved: projections and params.
2775     pub dtorck_types: Vec<Ty<'tcx>>,
2776 }
2777
2778 impl<'tcx> FromIterator<DtorckConstraint<'tcx>> for DtorckConstraint<'tcx>
2779 {
2780     fn from_iter<I: IntoIterator<Item=DtorckConstraint<'tcx>>>(iter: I) -> Self {
2781         let mut result = Self::empty();
2782
2783         for constraint in iter {
2784             result.outlives.extend(constraint.outlives);
2785             result.dtorck_types.extend(constraint.dtorck_types);
2786         }
2787
2788         result
2789     }
2790 }
2791
2792
2793 impl<'tcx> DtorckConstraint<'tcx> {
2794     fn empty() -> DtorckConstraint<'tcx> {
2795         DtorckConstraint {
2796             outlives: vec![],
2797             dtorck_types: vec![]
2798         }
2799     }
2800
2801     fn dedup<'a>(&mut self) {
2802         let mut outlives = FxHashSet();
2803         let mut dtorck_types = FxHashSet();
2804
2805         self.outlives.retain(|&val| outlives.replace(val).is_none());
2806         self.dtorck_types.retain(|&val| dtorck_types.replace(val).is_none());
2807     }
2808 }
2809
2810 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2811 pub struct SymbolName {
2812     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2813     // this be a `&'tcx str`.
2814     pub name: InternedString
2815 }
2816
2817 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
2818     name
2819 });
2820
2821 impl SymbolName {
2822     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
2823         SymbolName {
2824             name: Symbol::intern(name).as_str()
2825         }
2826     }
2827 }
2828
2829 impl Deref for SymbolName {
2830     type Target = str;
2831
2832     fn deref(&self) -> &str { &self.name }
2833 }
2834
2835 impl fmt::Display for SymbolName {
2836     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2837         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2838     }
2839 }
2840
2841 impl fmt::Debug for SymbolName {
2842     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2843         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2844     }
2845 }