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