]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
c0b340ad54455d329fcbf65f4c21d3b60094eab5
[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::LvaluePreference::*;
16 pub use self::fold::TypeFoldable;
17
18 use dep_graph::{self, DepNode};
19 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
20 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
21 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
22 use ich::StableHashingContext;
23 use middle::const_val::ConstVal;
24 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
25 use middle::privacy::AccessLevels;
26 use middle::region::{CodeExtent, ROOT_CODE_EXTENT};
27 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
28 use mir::Mir;
29 use traits;
30 use ty;
31 use ty::subst::{Subst, Substs};
32 use ty::util::IntTypeExt;
33 use ty::walk::TypeWalker;
34 use util::common::ErrorReported;
35 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap, FxHashSet};
36
37 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
38 use std::cell::{Cell, RefCell, Ref};
39 use std::collections::BTreeMap;
40 use std::cmp;
41 use std::fmt;
42 use std::hash::{Hash, Hasher};
43 use std::iter::FromIterator;
44 use std::ops::Deref;
45 use std::rc::Rc;
46 use std::slice;
47 use std::vec::IntoIter;
48 use std::mem;
49 use syntax::ast::{self, Name, NodeId};
50 use syntax::attr;
51 use syntax::symbol::{Symbol, InternedString};
52 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
53 use rustc_const_math::ConstInt;
54
55 use rustc_data_structures::accumulate_vec::IntoIter as AccIntoIter;
56 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
57                                            HashStable};
58
59 use hir;
60 use hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
61
62 pub use self::sty::{Binder, DebruijnIndex};
63 pub use self::sty::{FnSig, PolyFnSig};
64 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
65 pub use self::sty::{ClosureSubsts, TypeAndMut};
66 pub use self::sty::{TraitRef, TypeVariants, PolyTraitRef};
67 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
68 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection};
69 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
70 pub use self::sty::Issue32330;
71 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid, SkolemizedRegionVid};
72 pub use self::sty::BoundRegion::*;
73 pub use self::sty::InferTy::*;
74 pub use self::sty::Region::*;
75 pub use self::sty::TypeVariants::*;
76
77 pub use self::context::{TyCtxt, GlobalArenas, tls};
78 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
79
80 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
81
82 pub use self::trait_def::{TraitDef, TraitFlags};
83
84 pub use self::maps::queries;
85
86 pub mod adjustment;
87 pub mod cast;
88 pub mod error;
89 pub mod fast_reject;
90 pub mod fold;
91 pub mod inhabitedness;
92 pub mod item_path;
93 pub mod layout;
94 pub mod _match;
95 pub mod maps;
96 pub mod outlives;
97 pub mod relate;
98 pub mod subst;
99 pub mod trait_def;
100 pub mod walk;
101 pub mod wf;
102 pub mod util;
103
104 mod context;
105 mod flags;
106 mod instance;
107 mod structural_impls;
108 mod sty;
109
110 // Data types
111
112 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
113 /// produced by the driver and fed to trans and later passes.
114 ///
115 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
116 /// *on-demand* infrastructure.
117 #[derive(Clone)]
118 pub struct CrateAnalysis {
119     pub access_levels: Rc<AccessLevels>,
120     pub reachable: Rc<NodeSet>,
121     pub name: String,
122     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
123 }
124
125 #[derive(Clone)]
126 pub struct Resolutions {
127     pub freevars: FreevarMap,
128     pub trait_map: TraitMap,
129     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
130     pub export_map: ExportMap,
131 }
132
133 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
134 pub enum AssociatedItemContainer {
135     TraitContainer(DefId),
136     ImplContainer(DefId),
137 }
138
139 impl AssociatedItemContainer {
140     pub fn id(&self) -> DefId {
141         match *self {
142             TraitContainer(id) => id,
143             ImplContainer(id) => id,
144         }
145     }
146 }
147
148 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
149 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
150 /// bounds/where clauses).
151 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
152 pub struct ImplHeader<'tcx> {
153     pub impl_def_id: DefId,
154     pub self_ty: Ty<'tcx>,
155     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
156     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
157 }
158
159 impl<'a, 'gcx, 'tcx> ImplHeader<'tcx> {
160     pub fn with_fresh_ty_vars(selcx: &mut traits::SelectionContext<'a, 'gcx, 'tcx>,
161                               impl_def_id: DefId)
162                               -> ImplHeader<'tcx>
163     {
164         let tcx = selcx.tcx();
165         let impl_substs = selcx.infcx().fresh_substs_for_item(DUMMY_SP, impl_def_id);
166
167         let header = ImplHeader {
168             impl_def_id: impl_def_id,
169             self_ty: tcx.type_of(impl_def_id),
170             trait_ref: tcx.impl_trait_ref(impl_def_id),
171             predicates: tcx.predicates_of(impl_def_id).predicates
172         }.subst(tcx, impl_substs);
173
174         let traits::Normalized { value: mut header, obligations } =
175             traits::normalize(selcx, traits::ObligationCause::dummy(), &header);
176
177         header.predicates.extend(obligations.into_iter().map(|o| o.predicate));
178         header
179     }
180 }
181
182 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
183 pub struct AssociatedItem {
184     pub def_id: DefId,
185     pub name: Name,
186     pub kind: AssociatedKind,
187     pub vis: Visibility,
188     pub defaultness: hir::Defaultness,
189     pub container: AssociatedItemContainer,
190
191     /// Whether this is a method with an explicit self
192     /// as its first argument, allowing method calls.
193     pub method_has_self_argument: bool,
194 }
195
196 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
197 pub enum AssociatedKind {
198     Const,
199     Method,
200     Type
201 }
202
203 impl AssociatedItem {
204     pub fn def(&self) -> Def {
205         match self.kind {
206             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
207             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
208             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
209         }
210     }
211
212     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
213     /// for !
214     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
215         match self.kind {
216             AssociatedKind::Const => true,
217             AssociatedKind::Type => true,
218             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
219             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
220         }
221     }
222 }
223
224 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
225 pub enum Visibility {
226     /// Visible everywhere (including in other crates).
227     Public,
228     /// Visible only in the given crate-local module.
229     Restricted(DefId),
230     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
231     Invisible,
232 }
233
234 pub trait DefIdTree: Copy {
235     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
236
237     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
238         if descendant.krate != ancestor.krate {
239             return false;
240         }
241
242         while descendant != ancestor {
243             match self.parent(descendant) {
244                 Some(parent) => descendant = parent,
245                 None => return false,
246             }
247         }
248         true
249     }
250 }
251
252 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
253     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
254         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
255     }
256 }
257
258 impl Visibility {
259     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt) -> Self {
260         match *visibility {
261             hir::Public => Visibility::Public,
262             hir::Visibility::Crate => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
263             hir::Visibility::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
264                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
265                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
266                 Def::Err => Visibility::Public,
267                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
268             },
269             hir::Inherited => {
270                 Visibility::Restricted(tcx.hir.local_def_id(tcx.hir.get_module_parent(id)))
271             }
272         }
273     }
274
275     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
276     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
277         let restriction = match self {
278             // Public items are visible everywhere.
279             Visibility::Public => return true,
280             // Private items from other crates are visible nowhere.
281             Visibility::Invisible => return false,
282             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
283             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
284             Visibility::Restricted(module) => module,
285         };
286
287         tree.is_descendant_of(module, restriction)
288     }
289
290     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
291     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
292         let vis_restriction = match vis {
293             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
294             Visibility::Invisible => return true,
295             Visibility::Restricted(module) => module,
296         };
297
298         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
299     }
300 }
301
302 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
303 pub enum Variance {
304     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
305     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
306     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
307     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
308 }
309
310 #[derive(Clone, Copy, Debug, RustcDecodable, RustcEncodable)]
311 pub struct MethodCallee<'tcx> {
312     /// Impl method ID, for inherent methods, or trait method ID, otherwise.
313     pub def_id: DefId,
314     pub ty: Ty<'tcx>,
315     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>
316 }
317
318 /// With method calls, we store some extra information in
319 /// side tables (i.e method_map). We use
320 /// MethodCall as a key to index into these tables instead of
321 /// just directly using the expression's NodeId. The reason
322 /// for this being that we may apply adjustments (coercions)
323 /// with the resulting expression also needing to use the
324 /// side tables. The problem with this is that we don't
325 /// assign a separate NodeId to this new expression
326 /// and so it would clash with the base expression if both
327 /// needed to add to the side tables. Thus to disambiguate
328 /// we also keep track of whether there's an adjustment in
329 /// our key.
330 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
331 pub struct MethodCall {
332     pub expr_id: NodeId,
333     pub autoderef: u32
334 }
335
336 impl MethodCall {
337     pub fn expr(id: NodeId) -> MethodCall {
338         MethodCall {
339             expr_id: id,
340             autoderef: 0
341         }
342     }
343
344     pub fn autoderef(expr_id: NodeId, autoderef: u32) -> MethodCall {
345         MethodCall {
346             expr_id: expr_id,
347             autoderef: 1 + autoderef
348         }
349     }
350 }
351
352 // maps from an expression id that corresponds to a method call to the details
353 // of the method to be invoked
354 pub type MethodMap<'tcx> = FxHashMap<MethodCall, MethodCallee<'tcx>>;
355
356 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
357 // the types of AST nodes.
358 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
359 pub struct CReaderCacheKey {
360     pub cnum: CrateNum,
361     pub pos: usize,
362 }
363
364 /// Describes the fragment-state associated with a NodeId.
365 ///
366 /// Currently only unfragmented paths have entries in the table,
367 /// but longer-term this enum is expected to expand to also
368 /// include data for fragmented paths.
369 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
370 pub enum FragmentInfo {
371     Moved { var: NodeId, move_expr: NodeId },
372     Assigned { var: NodeId, assign_expr: NodeId, assignee_id: NodeId },
373 }
374
375 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
376 // through the type during type construction, so that we can quickly
377 // check whether the type has various kinds of types in it without
378 // recursing over the type itself.
379 bitflags! {
380     flags TypeFlags: u32 {
381         const HAS_PARAMS         = 1 << 0,
382         const HAS_SELF           = 1 << 1,
383         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2,
384         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3,
385         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4,
386         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5,
387         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6,
388         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7,
389         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8,
390         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9,
391
392         // true if there are "names" of types and regions and so forth
393         // that are local to a particular fn
394         const HAS_LOCAL_NAMES    = 1 << 10,
395
396         // Present if the type belongs in a local type context.
397         // Only set for TyInfer other than Fresh.
398         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11,
399
400         // Is there a projection that does not involve a bound region?
401         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
402         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12,
403
404         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
405                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
406                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits,
407
408         // Flags representing the nominal content of a type,
409         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
410         // flag, it should be added here too.
411         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
412                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
413                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
414                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
415                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
416                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
417                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
418                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
419                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
420                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
421                                   TypeFlags::HAS_LOCAL_NAMES.bits |
422                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits,
423
424         // Caches for type_is_sized, type_moves_by_default
425         const SIZEDNESS_CACHED  = 1 << 16,
426         const IS_SIZED          = 1 << 17,
427         const MOVENESS_CACHED   = 1 << 18,
428         const MOVES_BY_DEFAULT  = 1 << 19,
429         const FREEZENESS_CACHED = 1 << 20,
430         const IS_FREEZE         = 1 << 21,
431         const NEEDS_DROP_CACHED = 1 << 22,
432         const NEEDS_DROP        = 1 << 23,
433     }
434 }
435
436 pub struct TyS<'tcx> {
437     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
438     pub flags: Cell<TypeFlags>,
439
440     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
441     region_depth: u32,
442 }
443
444 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
445     #[inline]
446     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
447         // (self as *const _) == (other as *const _)
448         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
449     }
450 }
451 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
452
453 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
454     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
455         (self as *const TyS).hash(s)
456     }
457 }
458
459 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for ty::TyS<'tcx> {
460     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
461                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
462                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
463         let ty::TyS {
464             ref sty,
465
466             // The other fields just provide fast access to information that is
467             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
468             flags: _,
469             region_depth: _,
470         } = *self;
471
472         sty.hash_stable(hcx, hasher);
473     }
474 }
475
476 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
477
478 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
479 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
480
481 /// A wrapper for slices with the additional invariant
482 /// that the slice is interned and no other slice with
483 /// the same contents can exist in the same context.
484 /// This means we can use pointer + length for both
485 /// equality comparisons and hashing.
486 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
487 pub struct Slice<T>([T]);
488
489 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
490     #[inline]
491     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
492         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
493     }
494 }
495 impl<T> Eq for Slice<T> {}
496
497 impl<T> Hash for Slice<T> {
498     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
499         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
500     }
501 }
502
503 impl<T> Deref for Slice<T> {
504     type Target = [T];
505     fn deref(&self) -> &[T] {
506         &self.0
507     }
508 }
509
510 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
511     type Item = &'a T;
512     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
513     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
514         self[..].iter()
515     }
516 }
517
518 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
519
520 impl<T> Slice<T> {
521     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
522         unsafe {
523             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
524         }
525     }
526 }
527
528 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
529 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
530 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
531 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
532 pub struct UpvarId {
533     pub var_id: NodeId,
534     pub closure_expr_id: NodeId,
535 }
536
537 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
538 pub enum BorrowKind {
539     /// Data must be immutable and is aliasable.
540     ImmBorrow,
541
542     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
543     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
544     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
545     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
546     ///
547     ///    let x: &mut isize = ...;
548     ///    let y = || *x += 5;
549     ///
550     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
551     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
552     ///
553     ///    struct Env { x: & &mut isize }
554     ///    let x: &mut isize = ...;
555     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
556     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
557     ///
558     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
559     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
560     /// an `&mut` borrow:
561     ///
562     ///    struct Env { x: & &mut isize }
563     ///    let x: &mut isize = ...;
564     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
565     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
566     ///
567     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
568     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
569     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
570     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
571     /// borrow is hidden.
572     ///
573     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
574     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
575     /// simplicity, we don't give users the way to express this
576     /// borrow, it's just used when translating closures.
577     UniqueImmBorrow,
578
579     /// Data is mutable and not aliasable.
580     MutBorrow
581 }
582
583 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
584 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
585 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
586 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
587     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
588     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
589     /// depending on inference.
590     ByValue,
591
592     /// Upvar is captured by reference.
593     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
594 }
595
596 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
597 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
598     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
599     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
600     /// syntax.
601     pub kind: BorrowKind,
602
603     /// Region of the resulting reference.
604     pub region: &'tcx ty::Region,
605 }
606
607 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
608
609 #[derive(Copy, Clone)]
610 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
611     pub def: Def,
612     pub span: Span,
613     pub ty: Ty<'tcx>,
614 }
615
616 #[derive(Clone, Copy, PartialEq)]
617 pub enum IntVarValue {
618     IntType(ast::IntTy),
619     UintType(ast::UintTy),
620 }
621
622 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
623 pub struct TypeParameterDef {
624     pub name: Name,
625     pub def_id: DefId,
626     pub index: u32,
627     pub has_default: bool,
628     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
629
630     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
631     /// on generic parameter `T`, asserts data behind the parameter
632     /// `T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
633     pub pure_wrt_drop: bool,
634 }
635
636 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
637 pub struct RegionParameterDef {
638     pub name: Name,
639     pub def_id: DefId,
640     pub index: u32,
641     pub issue_32330: Option<ty::Issue32330>,
642
643     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
644     /// on generic parameter `'a`, asserts data of lifetime `'a`
645     /// won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
646     pub pure_wrt_drop: bool,
647 }
648
649 impl RegionParameterDef {
650     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
651         ty::EarlyBoundRegion {
652             index: self.index,
653             name: self.name,
654         }
655     }
656
657     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
658         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
659     }
660 }
661
662 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
663 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
664 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
665 pub struct Generics {
666     pub parent: Option<DefId>,
667     pub parent_regions: u32,
668     pub parent_types: u32,
669     pub regions: Vec<RegionParameterDef>,
670     pub types: Vec<TypeParameterDef>,
671
672     /// Reverse map to each `TypeParameterDef`'s `index` field, from
673     /// `def_id.index` (`def_id.krate` is the same as the item's).
674     pub type_param_to_index: BTreeMap<DefIndex, u32>,
675
676     pub has_self: bool,
677 }
678
679 impl Generics {
680     pub fn parent_count(&self) -> usize {
681         self.parent_regions as usize + self.parent_types as usize
682     }
683
684     pub fn own_count(&self) -> usize {
685         self.regions.len() + self.types.len()
686     }
687
688     pub fn count(&self) -> usize {
689         self.parent_count() + self.own_count()
690     }
691
692     pub fn region_param(&self, param: &EarlyBoundRegion) -> &RegionParameterDef {
693         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
694         &self.regions[param.index as usize - self.has_self as usize]
695     }
696
697     pub fn type_param(&self, param: &ParamTy) -> &TypeParameterDef {
698         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
699         &self.types[param.idx as usize - self.has_self as usize - self.regions.len()]
700     }
701 }
702
703 /// Bounds on generics.
704 #[derive(Clone, Default)]
705 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
706     pub parent: Option<DefId>,
707     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
708 }
709
710 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
711 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
712
713 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
714     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
715                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
716         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
717         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
718         instantiated
719     }
720     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
721                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
722         InstantiatedPredicates {
723             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
724         }
725     }
726
727     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
728                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
729                         substs: &Substs<'tcx>) {
730         if let Some(def_id) = self.parent {
731             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
732         }
733         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
734     }
735
736     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
737                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
738                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
739     {
740         assert_eq!(self.parent, None);
741         InstantiatedPredicates {
742             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
743                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
744             }).collect()
745         }
746     }
747 }
748
749 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
750 pub enum Predicate<'tcx> {
751     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
752     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
753     /// would be the type parameters.
754     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
755
756     /// where `T1 == T2`.
757     Equate(PolyEquatePredicate<'tcx>),
758
759     /// where 'a : 'b
760     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
761
762     /// where T : 'a
763     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
764
765     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
766     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
767     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
768
769     /// no syntax: T WF
770     WellFormed(Ty<'tcx>),
771
772     /// trait must be object-safe
773     ObjectSafe(DefId),
774
775     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
776     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
777     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
778     ClosureKind(DefId, ClosureKind),
779
780     /// `T1 <: T2`
781     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
782 }
783
784 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
785     /// Performs a substitution suitable for going from a
786     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
787     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
788     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
789     /// lengthy comment below for details.
790     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
791                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
792                             -> ty::Predicate<'tcx>
793     {
794         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
795         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
796         //
797         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
798         //
799         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
800         //     trait Bar<'b,'c> { }
801         //
802         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
803         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
804         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
805         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
806         // normal substitution.
807         //
808         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
809         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
810         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
811         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
812         // `'a`.
813         //
814         // Another example to be careful of is this:
815         //
816         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
817         //     trait Bar1<'b,'c> { }
818         //
819         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
820         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
821         // reason is similar to the previous example: any impl of
822         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
823         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
824         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
825         //
826         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
827         // consider the more complicated scenario:
828         //
829         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
830         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
831         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
832         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
833         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
834         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
835         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
836         //   DB index of 1.
837         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
838         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
839         //   just as we wanted.
840         //
841         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
842         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
843         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
844         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
845         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
846         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
847         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
848         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
849         // rather than the trait reference itself (put another way, the
850         // substitution code expects equal binding levels in the values
851         // from the substitution and the value being substituted into, and
852         // this trick achieves that).
853
854         let substs = &trait_ref.0.substs;
855         match *self {
856             Predicate::Trait(ty::Binder(ref data)) =>
857                 Predicate::Trait(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
858             Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) =>
859                 Predicate::Equate(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
860             Predicate::Subtype(ty::Binder(ref data)) =>
861                 Predicate::Subtype(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
862             Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
863                 Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
864             Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
865                 Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
866             Predicate::Projection(ty::Binder(ref data)) =>
867                 Predicate::Projection(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
868             Predicate::WellFormed(data) =>
869                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
870             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
871                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
872             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind) =>
873                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind),
874         }
875     }
876 }
877
878 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
879 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
880     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
881 }
882 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
883
884 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
885     pub fn def_id(&self) -> DefId {
886         self.trait_ref.def_id
887     }
888
889     /// Creates the dep-node for selecting/evaluating this trait reference.
890     fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
891         // Extact the trait-def and first def-id from inputs.  See the
892         // docs for `DepNode::TraitSelect` for more information.
893         let trait_def_id = self.def_id();
894         let input_def_id =
895             self.input_types()
896                 .flat_map(|t| t.walk())
897                 .filter_map(|t| match t.sty {
898                     ty::TyAdt(adt_def, _) => Some(adt_def.did),
899                     _ => None
900                 })
901                 .next()
902                 .unwrap_or(trait_def_id);
903         DepNode::TraitSelect {
904             trait_def_id: trait_def_id,
905             input_def_id: input_def_id
906         }
907     }
908
909     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
910         self.trait_ref.input_types()
911     }
912
913     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
914         self.trait_ref.self_ty()
915     }
916 }
917
918 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
919     pub fn def_id(&self) -> DefId {
920         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
921         self.0.def_id()
922     }
923
924     pub fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
925         // ok to skip binder since depnode does not care about regions
926         self.0.dep_node()
927     }
928 }
929
930 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
931 pub struct EquatePredicate<'tcx>(pub Ty<'tcx>, pub Ty<'tcx>); // `0 == 1`
932 pub type PolyEquatePredicate<'tcx> = ty::Binder<EquatePredicate<'tcx>>;
933
934 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
935 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
936 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
937 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<&'tcx ty::Region,
938                                                                    &'tcx ty::Region>;
939 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<Ty<'tcx>, &'tcx ty::Region>;
940
941 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
942 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
943     pub a_is_expected: bool,
944     pub a: Ty<'tcx>,
945     pub b: Ty<'tcx>
946 }
947 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
948
949 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
950 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
951 ///
952 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
953 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
954 ///
955 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
956 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
957 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
958 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of Form
959 /// #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
960 /// instances to normalize the LHS.
961 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
962 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
963     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
964     pub ty: Ty<'tcx>,
965 }
966
967 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
968
969 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
970     pub fn item_name(&self) -> Name {
971         self.0.projection_ty.item_name // safe to skip the binder to access a name
972     }
973 }
974
975 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
976     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
977 }
978
979 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
980     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
981         assert!(!self.has_escaping_regions());
982         ty::Binder(self.clone())
983     }
984 }
985
986 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
987     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
988         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
989     }
990 }
991
992 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
993     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
994         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
995         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
996         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
997         // return value, so we are preserving the number of binding
998         // levels.
999         ty::Binder(self.0.projection_ty.trait_ref)
1000     }
1001 }
1002
1003 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1004     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1005 }
1006
1007 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1008     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1009         // we're about to add a binder, so let's check that we don't
1010         // accidentally capture anything, or else that might be some
1011         // weird debruijn accounting.
1012         assert!(!self.has_escaping_regions());
1013
1014         ty::Predicate::Trait(ty::Binder(ty::TraitPredicate {
1015             trait_ref: self.clone()
1016         }))
1017     }
1018 }
1019
1020 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1021     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1022         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1023     }
1024 }
1025
1026 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyEquatePredicate<'tcx> {
1027     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1028         Predicate::Equate(self.clone())
1029     }
1030 }
1031
1032 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1033     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1034         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1035     }
1036 }
1037
1038 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1039     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1040         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1041     }
1042 }
1043
1044 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1045     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1046         Predicate::Projection(self.clone())
1047     }
1048 }
1049
1050 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1051     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1052     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1053     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1054     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1055         let vec: Vec<_> = match *self {
1056             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1057                 data.skip_binder().input_types().collect()
1058             }
1059             ty::Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) => {
1060                 vec![data.0, data.1]
1061             }
1062             ty::Predicate::Subtype(ty::Binder(SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ })) => {
1063                 vec![a, b]
1064             }
1065             ty::Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) => {
1066                 vec![data.0]
1067             }
1068             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1069                 vec![]
1070             }
1071             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1072                 let trait_inputs = data.0.projection_ty.trait_ref.input_types();
1073                 trait_inputs.chain(Some(data.0.ty)).collect()
1074             }
1075             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1076                 vec![data]
1077             }
1078             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1079                 vec![]
1080             }
1081             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, _kind) => {
1082                 vec![]
1083             }
1084         };
1085
1086         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1087         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1088         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1089         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1090         // to be closer to `Ty::walk`.
1091         vec.into_iter()
1092     }
1093
1094     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1095         match *self {
1096             Predicate::Trait(ref t) => {
1097                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1098             }
1099             Predicate::Projection(..) |
1100             Predicate::Equate(..) |
1101             Predicate::Subtype(..) |
1102             Predicate::RegionOutlives(..) |
1103             Predicate::WellFormed(..) |
1104             Predicate::ObjectSafe(..) |
1105             Predicate::ClosureKind(..) |
1106             Predicate::TypeOutlives(..) => {
1107                 None
1108             }
1109         }
1110     }
1111 }
1112
1113 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1114 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1115 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1116 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1117 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1118 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1119 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1120 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1121 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1122 /// their values.
1123 ///
1124 /// Example:
1125 ///
1126 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1127 ///
1128 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1129 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1130 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1131 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1132 #[derive(Clone)]
1133 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1134     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1135 }
1136
1137 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1138     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1139         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1140     }
1141
1142     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1143         self.predicates.is_empty()
1144     }
1145 }
1146
1147 /// When type checking, we use the `ParameterEnvironment` to track
1148 /// details about the type/lifetime parameters that are in scope.
1149 /// It primarily stores the bounds information.
1150 ///
1151 /// Note: This information might seem to be redundant with the data in
1152 /// `tcx.ty_param_defs`, but it is not. That table contains the
1153 /// parameter definitions from an "outside" perspective, but this
1154 /// struct will contain the bounds for a parameter as seen from inside
1155 /// the function body. Currently the only real distinction is that
1156 /// bound lifetime parameters are replaced with free ones, but in the
1157 /// future I hope to refine the representation of types so as to make
1158 /// more distinctions clearer.
1159 #[derive(Clone)]
1160 pub struct ParameterEnvironment<'tcx> {
1161     /// See `construct_free_substs` for details.
1162     pub free_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
1163
1164     /// Each type parameter has an implicit region bound that
1165     /// indicates it must outlive at least the function body (the user
1166     /// may specify stronger requirements). This field indicates the
1167     /// region of the callee.
1168     pub implicit_region_bound: &'tcx ty::Region,
1169
1170     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1171     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1172     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1173     pub caller_bounds: Vec<ty::Predicate<'tcx>>,
1174
1175     /// Scope that is attached to free regions for this scope. This
1176     /// is usually the id of the fn body, but for more abstract scopes
1177     /// like structs we often use the node-id of the struct.
1178     ///
1179     /// FIXME(#3696). It would be nice to refactor so that free
1180     /// regions don't have this implicit scope and instead introduce
1181     /// relationships in the environment.
1182     pub free_id_outlive: CodeExtent,
1183
1184     /// A cache for `moves_by_default`.
1185     pub is_copy_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1186
1187     /// A cache for `type_is_sized`
1188     pub is_sized_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1189
1190     /// A cache for `type_is_freeze`
1191     pub is_freeze_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1192 }
1193
1194 impl<'a, 'tcx> ParameterEnvironment<'tcx> {
1195     pub fn with_caller_bounds(&self,
1196                               caller_bounds: Vec<ty::Predicate<'tcx>>)
1197                               -> ParameterEnvironment<'tcx>
1198     {
1199         ParameterEnvironment {
1200             free_substs: self.free_substs,
1201             implicit_region_bound: self.implicit_region_bound,
1202             caller_bounds: caller_bounds,
1203             free_id_outlive: self.free_id_outlive,
1204             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1205             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1206             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1207         }
1208     }
1209
1210     /// Construct a parameter environment given an item, impl item, or trait item
1211     pub fn for_item(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, id: NodeId)
1212                     -> ParameterEnvironment<'tcx> {
1213         match tcx.hir.find(id) {
1214             Some(hir_map::NodeImplItem(ref impl_item)) => {
1215                 match impl_item.node {
1216                     hir::ImplItemKind::Type(_) | hir::ImplItemKind::Const(..) => {
1217                         // associated types don't have their own entry (for some reason),
1218                         // so for now just grab environment for the impl
1219                         let impl_id = tcx.hir.get_parent(id);
1220                         let impl_def_id = tcx.hir.local_def_id(impl_id);
1221                         tcx.construct_parameter_environment(impl_item.span,
1222                                                             impl_def_id,
1223                                                             tcx.region_maps().item_extent(id))
1224                     }
1225                     hir::ImplItemKind::Method(_, ref body) => {
1226                         tcx.construct_parameter_environment(
1227                             impl_item.span,
1228                             tcx.hir.local_def_id(id),
1229                             tcx.region_maps().call_site_extent(id, body.node_id))
1230                     }
1231                 }
1232             }
1233             Some(hir_map::NodeTraitItem(trait_item)) => {
1234                 match trait_item.node {
1235                     hir::TraitItemKind::Type(..) | hir::TraitItemKind::Const(..) => {
1236                         // associated types don't have their own entry (for some reason),
1237                         // so for now just grab environment for the trait
1238                         let trait_id = tcx.hir.get_parent(id);
1239                         let trait_def_id = tcx.hir.local_def_id(trait_id);
1240                         tcx.construct_parameter_environment(trait_item.span,
1241                                                             trait_def_id,
1242                                                             tcx.region_maps().item_extent(id))
1243                     }
1244                     hir::TraitItemKind::Method(_, ref body) => {
1245                         // Use call-site for extent (unless this is a
1246                         // trait method with no default; then fallback
1247                         // to the method id).
1248                         let extent = if let hir::TraitMethod::Provided(body_id) = *body {
1249                             // default impl: use call_site extent as free_id_outlive bound.
1250                             tcx.region_maps().call_site_extent(id, body_id.node_id)
1251                         } else {
1252                             // no default impl: use item extent as free_id_outlive bound.
1253                             tcx.region_maps().item_extent(id)
1254                         };
1255                         tcx.construct_parameter_environment(
1256                             trait_item.span,
1257                             tcx.hir.local_def_id(id),
1258                             extent)
1259                     }
1260                 }
1261             }
1262             Some(hir_map::NodeItem(item)) => {
1263                 match item.node {
1264                     hir::ItemFn(.., body_id) => {
1265                         // We assume this is a function.
1266                         let fn_def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1267
1268                         tcx.construct_parameter_environment(
1269                             item.span,
1270                             fn_def_id,
1271                             tcx.region_maps().call_site_extent(id, body_id.node_id))
1272                     }
1273                     hir::ItemEnum(..) |
1274                     hir::ItemStruct(..) |
1275                     hir::ItemUnion(..) |
1276                     hir::ItemTy(..) |
1277                     hir::ItemImpl(..) |
1278                     hir::ItemConst(..) |
1279                     hir::ItemStatic(..) => {
1280                         let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1281                         tcx.construct_parameter_environment(item.span,
1282                                                             def_id,
1283                                                             tcx.region_maps().item_extent(id))
1284                     }
1285                     hir::ItemTrait(..) => {
1286                         let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1287                         tcx.construct_parameter_environment(item.span,
1288                                                             def_id,
1289                                                             tcx.region_maps().item_extent(id))
1290                     }
1291                     _ => {
1292                         span_bug!(item.span,
1293                                   "ParameterEnvironment::for_item():
1294                                    can't create a parameter \
1295                                    environment for this kind of item")
1296                     }
1297                 }
1298             }
1299             Some(hir_map::NodeExpr(expr)) => {
1300                 // This is a convenience to allow closures to work.
1301                 if let hir::ExprClosure(.., body, _) = expr.node {
1302                     let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1303                     let base_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
1304                     tcx.construct_parameter_environment(
1305                         expr.span,
1306                         base_def_id,
1307                         tcx.region_maps().call_site_extent(id, body.node_id))
1308                 } else {
1309                     tcx.empty_parameter_environment()
1310                 }
1311             }
1312             Some(hir_map::NodeForeignItem(item)) => {
1313                 let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1314                 tcx.construct_parameter_environment(item.span,
1315                                                     def_id,
1316                                                     ROOT_CODE_EXTENT)
1317             }
1318             Some(hir_map::NodeStructCtor(..)) |
1319             Some(hir_map::NodeVariant(..)) => {
1320                 let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1321                 tcx.construct_parameter_environment(tcx.hir.span(id),
1322                                                     def_id,
1323                                                     ROOT_CODE_EXTENT)
1324             }
1325             it => {
1326                 bug!("ParameterEnvironment::from_item(): \
1327                       `{}` = {:?} is unsupported",
1328                      tcx.hir.node_to_string(id), it)
1329             }
1330         }
1331     }
1332 }
1333
1334 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1335 pub struct Destructor {
1336     /// The def-id of the destructor method
1337     pub did: DefId,
1338 }
1339
1340 bitflags! {
1341     flags AdtFlags: u32 {
1342         const NO_ADT_FLAGS        = 0,
1343         const IS_ENUM             = 1 << 0,
1344         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1,
1345         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2,
1346         const IS_UNION            = 1 << 3,
1347         const IS_BOX              = 1 << 4,
1348     }
1349 }
1350
1351 #[derive(Debug)]
1352 pub struct VariantDef {
1353     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1354     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1355     pub did: DefId,
1356     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1357     pub discr: VariantDiscr,
1358     pub fields: Vec<FieldDef>,
1359     pub ctor_kind: CtorKind,
1360 }
1361
1362 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1363 pub enum VariantDiscr {
1364     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1365     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1366     Explicit(DefId),
1367
1368     /// The previous variant's discriminant plus one.
1369     /// For efficiency reasons, the distance from the
1370     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1371     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1372     Relative(usize),
1373 }
1374
1375 #[derive(Debug)]
1376 pub struct FieldDef {
1377     pub did: DefId,
1378     pub name: Name,
1379     pub vis: Visibility,
1380 }
1381
1382 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1383 ///
1384 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1385 /// table.
1386 pub struct AdtDef {
1387     pub did: DefId,
1388     pub variants: Vec<VariantDef>,
1389     flags: AdtFlags,
1390     pub repr: ReprOptions,
1391 }
1392
1393 impl PartialEq for AdtDef {
1394     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1395     #[inline]
1396     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1397 }
1398
1399 impl Eq for AdtDef {}
1400
1401 impl Hash for AdtDef {
1402     #[inline]
1403     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1404         (self as *const AdtDef).hash(s)
1405     }
1406 }
1407
1408 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1409     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1410         self.did.encode(s)
1411     }
1412 }
1413
1414 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1415
1416
1417 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for AdtDef {
1418     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1419                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
1420                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1421         let ty::AdtDef {
1422             did,
1423             ref variants,
1424             ref flags,
1425             ref repr,
1426         } = *self;
1427
1428         did.hash_stable(hcx, hasher);
1429         variants.hash_stable(hcx, hasher);
1430         flags.hash_stable(hcx, hasher);
1431         repr.hash_stable(hcx, hasher);
1432     }
1433 }
1434
1435 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq)]
1436 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1437
1438 bitflags! {
1439     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1440     flags ReprFlags: u8 {
1441         const IS_C               = 1 << 0,
1442         const IS_PACKED          = 1 << 1,
1443         const IS_SIMD            = 1 << 2,
1444         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1445         const IS_LINEAR          = 1 << 3,
1446
1447         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1448         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1449                                    ReprFlags::IS_PACKED.bits |
1450                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1451                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits,
1452     }
1453 }
1454
1455 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1456     bits
1457 });
1458
1459
1460
1461 /// Represents the repr options provided by the user,
1462 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1463 pub struct ReprOptions {
1464     pub int: Option<attr::IntType>,
1465     pub align: u16,
1466     pub flags: ReprFlags,
1467 }
1468
1469 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1470     align,
1471     int,
1472     flags
1473 });
1474
1475 impl ReprOptions {
1476     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1477         let mut flags = ReprFlags::empty();
1478         let mut size = None;
1479         let mut max_align = 0;
1480         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1481             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1482                 flags.insert(match r {
1483                     attr::ReprExtern => ReprFlags::IS_C,
1484                     attr::ReprPacked => ReprFlags::IS_PACKED,
1485                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1486                     attr::ReprInt(i) => {
1487                         size = Some(i);
1488                         ReprFlags::empty()
1489                     },
1490                     attr::ReprAlign(align) => {
1491                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1492                         ReprFlags::empty()
1493                     },
1494                 });
1495             }
1496         }
1497
1498         // FIXME(eddyb) This is deprecated and should be removed.
1499         if tcx.has_attr(did, "simd") {
1500             flags.insert(ReprFlags::IS_SIMD);
1501         }
1502
1503         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1504         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1505             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1506         }
1507         ReprOptions { int: size, align: max_align, flags: flags }
1508     }
1509
1510     #[inline]
1511     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1512     #[inline]
1513     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1514     #[inline]
1515     pub fn packed(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_PACKED) }
1516     #[inline]
1517     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1518
1519     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1520         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Is))
1521     }
1522
1523     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1524     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1525     /// single pointer.
1526     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1527         self.c() || self.int.is_some()
1528     }
1529 }
1530
1531 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1532     fn new(tcx: TyCtxt,
1533            did: DefId,
1534            kind: AdtKind,
1535            variants: Vec<VariantDef>,
1536            repr: ReprOptions) -> Self {
1537         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1538         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1539         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1540             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1541         }
1542         if Some(did) == tcx.lang_items.phantom_data() {
1543             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1544         }
1545         if Some(did) == tcx.lang_items.owned_box() {
1546             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1547         }
1548         match kind {
1549             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1550             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1551             AdtKind::Struct => {}
1552         }
1553         AdtDef {
1554             did: did,
1555             variants: variants,
1556             flags: flags,
1557             repr: repr,
1558         }
1559     }
1560
1561     #[inline]
1562     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1563         !self.is_union() && !self.is_enum()
1564     }
1565
1566     #[inline]
1567     pub fn is_union(&self) -> bool {
1568         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1569     }
1570
1571     #[inline]
1572     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1573         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1574     }
1575
1576     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1577     #[inline]
1578     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1579         if self.is_enum() {
1580             AdtKind::Enum
1581         } else if self.is_union() {
1582             AdtKind::Union
1583         } else {
1584             AdtKind::Struct
1585         }
1586     }
1587
1588     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1589         match self.adt_kind() {
1590             AdtKind::Struct => "struct",
1591             AdtKind::Union => "union",
1592             AdtKind::Enum => "enum",
1593         }
1594     }
1595
1596     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1597         match self.adt_kind() {
1598             AdtKind::Struct => "struct",
1599             AdtKind::Union => "union",
1600             AdtKind::Enum => "variant",
1601         }
1602     }
1603
1604     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1605     /// of coherence checking.
1606     #[inline]
1607     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1608         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1609     }
1610
1611     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1612     #[inline]
1613     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1614         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1615     }
1616
1617     /// Returns true if this is Box<T>.
1618     #[inline]
1619     pub fn is_box(&self) -> bool {
1620         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1621     }
1622
1623     /// Returns whether this type has a destructor.
1624     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1625         self.destructor(tcx).is_some()
1626     }
1627
1628     /// Asserts this is a struct and returns the struct's unique
1629     /// variant.
1630     pub fn struct_variant(&self) -> &VariantDef {
1631         assert!(!self.is_enum());
1632         &self.variants[0]
1633     }
1634
1635     #[inline]
1636     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1637         tcx.predicates_of(self.did)
1638     }
1639
1640     /// Returns an iterator over all fields contained
1641     /// by this ADT.
1642     #[inline]
1643     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1644         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1645     }
1646
1647     #[inline]
1648     pub fn is_univariant(&self) -> bool {
1649         self.variants.len() == 1
1650     }
1651
1652     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1653         !self.variants.is_empty() &&
1654             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1655     }
1656
1657     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1658         self.variants
1659             .iter()
1660             .find(|v| v.did == vid)
1661             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1662     }
1663
1664     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1665         self.variants
1666             .iter()
1667             .position(|v| v.did == vid)
1668             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1669     }
1670
1671     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1672         match def {
1673             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1674             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1675             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.struct_variant(),
1676             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1677         }
1678     }
1679
1680     #[inline]
1681     pub fn discriminants(&'a self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1682                          -> impl Iterator<Item=ConstInt> + 'a {
1683         let repr_type = self.repr.discr_type();
1684         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1685         let mut prev_discr = None::<ConstInt>;
1686         self.variants.iter().map(move |v| {
1687             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr());
1688             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1689                 let substs = Substs::empty();
1690                 match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1691                     Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1692                         discr = v;
1693                     }
1694                     err => {
1695                         if !expr_did.is_local() {
1696                             span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1697                                 "variant discriminant evaluation succeeded \
1698                                  in its crate but failed locally: {:?}", err);
1699                         }
1700                     }
1701                 }
1702             }
1703             prev_discr = Some(discr);
1704
1705             discr
1706         })
1707     }
1708
1709     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1710     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1711     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1712     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1713     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
1714     pub fn discriminant_for_variant(&self,
1715                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1716                                     variant_index: usize)
1717                                     -> ConstInt {
1718         let repr_type = self.repr.discr_type();
1719         let mut explicit_value = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1720         let mut explicit_index = variant_index;
1721         loop {
1722             match self.variants[explicit_index].discr {
1723                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => break,
1724                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
1725                     explicit_index -= distance;
1726                 }
1727                 ty::VariantDiscr::Explicit(expr_did) => {
1728                     let substs = Substs::empty();
1729                     match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1730                         Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1731                             explicit_value = v;
1732                             break;
1733                         }
1734                         err => {
1735                             if !expr_did.is_local() {
1736                                 span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1737                                     "variant discriminant evaluation succeeded \
1738                                      in its crate but failed locally: {:?}", err);
1739                             }
1740                             if explicit_index == 0 {
1741                                 break;
1742                             }
1743                             explicit_index -= 1;
1744                         }
1745                     }
1746                 }
1747             }
1748         }
1749         let discr = explicit_value.to_u128_unchecked()
1750             .wrapping_add((variant_index - explicit_index) as u128);
1751         match repr_type {
1752             attr::UnsignedInt(ty) => {
1753                 ConstInt::new_unsigned_truncating(discr, ty,
1754                                                   tcx.sess.target.uint_type)
1755             }
1756             attr::SignedInt(ty) => {
1757                 ConstInt::new_signed_truncating(discr as i128, ty,
1758                                                 tcx.sess.target.int_type)
1759             }
1760         }
1761     }
1762
1763     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
1764         tcx.adt_destructor(self.did)
1765     }
1766
1767     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
1768     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
1769     ///
1770     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
1771     /// actually more expressive than checking all members:
1772     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
1773     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
1774     ///
1775     /// Due to normalization being eager, this applies even if
1776     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
1777     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
1778         match queries::adt_sized_constraint::try_get(tcx, DUMMY_SP, self.did) {
1779             Ok(tys) => tys,
1780             Err(_) => {
1781                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
1782                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
1783                 //
1784                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
1785                 // further errors.
1786                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
1787             }
1788         }
1789     }
1790
1791     fn sized_constraint_for_ty(&self,
1792                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1793                                ty: Ty<'tcx>)
1794                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
1795         let result = match ty.sty {
1796             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
1797             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
1798             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyNever => {
1799                 vec![]
1800             }
1801
1802             TyStr | TyDynamic(..) | TySlice(_) | TyError => {
1803                 // these are never sized - return the target type
1804                 vec![ty]
1805             }
1806
1807             TyTuple(ref tys, _) => {
1808                 match tys.last() {
1809                     None => vec![],
1810                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
1811                 }
1812             }
1813
1814             TyAdt(adt, substs) => {
1815                 // recursive case
1816                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
1817                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
1818                        ty, adt_tys);
1819                 adt_tys.iter()
1820                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
1821                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
1822                     .collect()
1823             }
1824
1825             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
1826                 // must calculate explicitly.
1827                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
1828                 vec![ty]
1829             }
1830
1831             TyParam(..) => {
1832                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
1833                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
1834                 // it on the impl.
1835
1836                 let sized_trait = match tcx.lang_items.sized_trait() {
1837                     Some(x) => x,
1838                     _ => return vec![ty]
1839                 };
1840                 let sized_predicate = Binder(TraitRef {
1841                     def_id: sized_trait,
1842                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
1843                 }).to_predicate();
1844                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
1845                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
1846                     vec![]
1847                 } else {
1848                     vec![ty]
1849                 }
1850             }
1851
1852             TyInfer(..) => {
1853                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
1854                      ty)
1855             }
1856         };
1857         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
1858         result
1859     }
1860 }
1861
1862 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1863     #[inline]
1864     pub fn find_field_named(&self,
1865                             name: ast::Name)
1866                             -> Option<&FieldDef> {
1867         self.fields.iter().find(|f| f.name == name)
1868     }
1869
1870     #[inline]
1871     pub fn index_of_field_named(&self,
1872                                 name: ast::Name)
1873                                 -> Option<usize> {
1874         self.fields.iter().position(|f| f.name == name)
1875     }
1876
1877     #[inline]
1878     pub fn field_named(&self, name: ast::Name) -> &FieldDef {
1879         self.find_field_named(name).unwrap()
1880     }
1881 }
1882
1883 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
1884     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1885         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1886     }
1887 }
1888
1889 /// Records the substitutions used to translate the polytype for an
1890 /// item into the monotype of an item reference.
1891 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1892 pub struct ItemSubsts<'tcx> {
1893     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>,
1894 }
1895
1896 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1897 pub enum ClosureKind {
1898     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
1899     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
1900     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
1901     Fn,
1902     FnMut,
1903     FnOnce,
1904 }
1905
1906 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
1907     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
1908         match *self {
1909             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
1910             ClosureKind::FnMut => {
1911                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
1912             }
1913             ClosureKind::FnOnce => {
1914                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
1915             }
1916         }
1917     }
1918
1919     /// True if this a type that impls this closure kind
1920     /// must also implement `other`.
1921     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
1922         match (self, other) {
1923             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
1924             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
1925             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
1926             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
1927             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
1928             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
1929             _ => false,
1930         }
1931     }
1932 }
1933
1934 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
1935     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
1936     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
1937     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
1938     /// structs or variants. For example:
1939     ///
1940     /// ```notrust
1941     /// isize => { isize }
1942     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
1943     /// [isize] => { [isize], isize }
1944     /// ```
1945     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
1946         TypeWalker::new(self)
1947     }
1948
1949     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
1950     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
1951     /// (but not `i32`, like `walk`).
1952     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
1953         walk::walk_shallow(self)
1954     }
1955
1956     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
1957     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
1958     /// children of the current type are ignored.
1959     ///
1960     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
1961     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
1962         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
1963     {
1964         let mut walker = self.walk();
1965         while let Some(ty) = walker.next() {
1966             if !f(ty) {
1967                 walker.skip_current_subtree();
1968             }
1969         }
1970     }
1971 }
1972
1973 impl<'tcx> ItemSubsts<'tcx> {
1974     pub fn is_noop(&self) -> bool {
1975         self.substs.is_noop()
1976     }
1977 }
1978
1979 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
1980 pub enum LvaluePreference {
1981     PreferMutLvalue,
1982     NoPreference
1983 }
1984
1985 impl LvaluePreference {
1986     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> Self {
1987         match m {
1988             hir::MutMutable => PreferMutLvalue,
1989             hir::MutImmutable => NoPreference,
1990         }
1991     }
1992 }
1993
1994 impl BorrowKind {
1995     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
1996         match m {
1997             hir::MutMutable => MutBorrow,
1998             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
1999         }
2000     }
2001
2002     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2003     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2004     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2005     /// question.
2006     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2007         match self {
2008             MutBorrow => hir::MutMutable,
2009             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2010
2011             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2012             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2013             // and hence is a safe "over approximation".
2014             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2015         }
2016     }
2017
2018     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2019         match *self {
2020             MutBorrow => "mutable",
2021             ImmBorrow => "immutable",
2022             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2023         }
2024     }
2025 }
2026
2027 #[derive(Debug, Clone)]
2028 pub enum Attributes<'gcx> {
2029     Owned(Rc<[ast::Attribute]>),
2030     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2031 }
2032
2033 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2034     type Target = [ast::Attribute];
2035
2036     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2037         match self {
2038             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2039             &Attributes::Borrowed(data) => data
2040         }
2041     }
2042 }
2043
2044 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2045     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2046         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2047     }
2048
2049     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2050         match self.hir.find(id) {
2051             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2052                 e.span
2053             }
2054             Some(f) => {
2055                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2056             }
2057             None => {
2058                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2059             }
2060         }
2061     }
2062
2063     pub fn local_var_name_str(self, id: NodeId) -> InternedString {
2064         match self.hir.find(id) {
2065             Some(hir_map::NodeLocal(pat)) => {
2066                 match pat.node {
2067                     hir::PatKind::Binding(_, _, ref path1, _) => path1.node.as_str(),
2068                     _ => {
2069                         bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, pat);
2070                     },
2071                 }
2072             },
2073             r => bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, r),
2074         }
2075     }
2076
2077     pub fn expr_is_lval(self, expr: &hir::Expr) -> bool {
2078          match expr.node {
2079             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
2080                 match path.def {
2081                     Def::Local(..) | Def::Upvar(..) | Def::Static(..) | Def::Err => true,
2082                     _ => false,
2083                 }
2084             }
2085
2086             hir::ExprType(ref e, _) => {
2087                 self.expr_is_lval(e)
2088             }
2089
2090             hir::ExprUnary(hir::UnDeref, _) |
2091             hir::ExprField(..) |
2092             hir::ExprTupField(..) |
2093             hir::ExprIndex(..) => {
2094                 true
2095             }
2096
2097             // Partially qualified paths in expressions can only legally
2098             // refer to associated items which are always rvalues.
2099             hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) |
2100
2101             hir::ExprCall(..) |
2102             hir::ExprMethodCall(..) |
2103             hir::ExprStruct(..) |
2104             hir::ExprTup(..) |
2105             hir::ExprIf(..) |
2106             hir::ExprMatch(..) |
2107             hir::ExprClosure(..) |
2108             hir::ExprBlock(..) |
2109             hir::ExprRepeat(..) |
2110             hir::ExprArray(..) |
2111             hir::ExprBreak(..) |
2112             hir::ExprAgain(..) |
2113             hir::ExprRet(..) |
2114             hir::ExprWhile(..) |
2115             hir::ExprLoop(..) |
2116             hir::ExprAssign(..) |
2117             hir::ExprInlineAsm(..) |
2118             hir::ExprAssignOp(..) |
2119             hir::ExprLit(_) |
2120             hir::ExprUnary(..) |
2121             hir::ExprBox(..) |
2122             hir::ExprAddrOf(..) |
2123             hir::ExprBinary(..) |
2124             hir::ExprCast(..) => {
2125                 false
2126             }
2127         }
2128     }
2129
2130     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2131         self.associated_items(id)
2132             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2133             .collect()
2134     }
2135
2136     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2137         self.associated_items(did).any(|item| {
2138             item.relevant_for_never()
2139         })
2140     }
2141
2142     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2143         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2144             match self.hir.get(node_id) {
2145                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2146                 _ => false,
2147             }
2148         } else {
2149             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2150                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2151                 _ => false,
2152             }
2153         };
2154
2155         if is_associated_item {
2156             Some(self.associated_item(def_id))
2157         } else {
2158             None
2159         }
2160     }
2161
2162     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2163                                            parent_def_id: DefId,
2164                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2165                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2166                                            -> AssociatedItem {
2167         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2168         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2169             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2170             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2171                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2172             }
2173             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2174         };
2175
2176         AssociatedItem {
2177             name: trait_item_ref.name,
2178             kind: kind,
2179             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2180             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2181             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2182             def_id: def_id,
2183             container: TraitContainer(parent_def_id),
2184             method_has_self_argument: has_self
2185         }
2186     }
2187
2188     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2189                                           parent_def_id: DefId,
2190                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2191                                           -> AssociatedItem {
2192         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2193         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2194             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2195             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2196                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2197             }
2198             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2199         };
2200
2201         ty::AssociatedItem {
2202             name: impl_item_ref.name,
2203             kind: kind,
2204             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2205             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2206             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2207             def_id: def_id,
2208             container: ImplContainer(parent_def_id),
2209             method_has_self_argument: has_self
2210         }
2211     }
2212
2213     #[inline] // FIXME(#35870) Avoid closures being unexported due to impl Trait.
2214     pub fn associated_items(self, def_id: DefId)
2215                             -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2216         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2217         (0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i]))
2218     }
2219
2220     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2221     /// a trait which contains no items
2222     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2223         if !self.sess.features.borrow().overlapping_marker_traits {
2224             return false;
2225         }
2226         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2227             .map_or(false, |trait_ref| {
2228                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2229             });
2230         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2231             .map_or(false, |trait_ref| {
2232                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2233             });
2234         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2235             && trait1_is_empty
2236             && trait2_is_empty
2237     }
2238
2239     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2240     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2241     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2242         match def {
2243             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2244                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2245                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2246             }
2247             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2248                 self.adt_def(did).struct_variant()
2249             }
2250             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2251                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2252                 self.adt_def(did).struct_variant()
2253             }
2254             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2255         }
2256     }
2257
2258     pub fn def_key(self, id: DefId) -> hir_map::DefKey {
2259         if id.is_local() {
2260             self.hir.def_key(id)
2261         } else {
2262             self.sess.cstore.def_key(id)
2263         }
2264     }
2265
2266     /// Convert a `DefId` into its fully expanded `DefPath` (every
2267     /// `DefId` is really just an interned def-path).
2268     ///
2269     /// Note that if `id` is not local to this crate, the result will
2270     ///  be a non-local `DefPath`.
2271     pub fn def_path(self, id: DefId) -> hir_map::DefPath {
2272         if id.is_local() {
2273             self.hir.def_path(id)
2274         } else {
2275             self.sess.cstore.def_path(id)
2276         }
2277     }
2278
2279     #[inline]
2280     pub fn def_path_hash(self, def_id: DefId) -> u64 {
2281         if def_id.is_local() {
2282             self.hir.definitions().def_path_hash(def_id.index)
2283         } else {
2284             self.sess.cstore.def_path_hash(def_id)
2285         }
2286     }
2287
2288     pub fn vis_is_accessible_from(self, vis: Visibility, block: NodeId) -> bool {
2289         vis.is_accessible_from(self.hir.local_def_id(self.hir.get_module_parent(block)), self)
2290     }
2291
2292     pub fn item_name(self, id: DefId) -> ast::Name {
2293         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(id) {
2294             self.hir.name(id)
2295         } else if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2296             self.sess.cstore.original_crate_name(id.krate)
2297         } else {
2298             let def_key = self.sess.cstore.def_key(id);
2299             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2300             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2301                 self.item_name(DefId {
2302                     krate: id.krate,
2303                     index: def_key.parent.unwrap()
2304                 })
2305             } else {
2306                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2307                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2308                 })
2309             }
2310         }
2311     }
2312
2313     /// Given the did of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2314     pub fn item_mir(self, did: DefId) -> Ref<'gcx, Mir<'gcx>> {
2315         self.mir(did).borrow()
2316     }
2317
2318     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2319     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2320                         -> Ref<'gcx, Mir<'gcx>>
2321     {
2322         match instance {
2323             ty::InstanceDef::Item(did) if true => self.item_mir(did),
2324             _ => self.mir_shims(instance).borrow(),
2325         }
2326     }
2327
2328     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2329     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2330     pub fn maybe_item_mir(self, did: DefId) -> Option<Ref<'gcx, Mir<'gcx>>> {
2331         if did.is_local() && !self.maps.mir.borrow().contains_key(&did) {
2332             return None;
2333         }
2334
2335         if !did.is_local() && !self.sess.cstore.is_item_mir_available(did) {
2336             return None;
2337         }
2338
2339         Some(self.item_mir(did))
2340     }
2341
2342     /// Get the attributes of a definition.
2343     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2344         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2345             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2346         } else {
2347             Attributes::Owned(self.sess.cstore.item_attrs(did))
2348         }
2349     }
2350
2351     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2352     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2353         self.get_attrs(did).iter().any(|item| item.check_name(attr))
2354     }
2355
2356     pub fn trait_has_default_impl(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2357         let def = self.trait_def(trait_def_id);
2358         def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_DEFAULT_IMPL)
2359     }
2360
2361     /// Populates the type context with all the implementations for the given
2362     /// trait if necessary.
2363     pub fn populate_implementations_for_trait_if_necessary(self, trait_id: DefId) {
2364         if trait_id.is_local() {
2365             return
2366         }
2367
2368         // The type is not local, hence we are reading this out of
2369         // metadata and don't need to track edges.
2370         let _ignore = self.dep_graph.in_ignore();
2371
2372         let def = self.trait_def(trait_id);
2373         if def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS) {
2374             return;
2375         }
2376
2377         debug!("populate_implementations_for_trait_if_necessary: searching for {:?}", def);
2378
2379         for impl_def_id in self.sess.cstore.implementations_of_trait(Some(trait_id)) {
2380             let trait_ref = self.impl_trait_ref(impl_def_id).unwrap();
2381
2382             // Record the trait->implementation mapping.
2383             let parent = self.sess.cstore.impl_parent(impl_def_id).unwrap_or(trait_id);
2384             def.record_remote_impl(self, impl_def_id, trait_ref, parent);
2385         }
2386
2387         def.flags.set(def.flags.get() | TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS);
2388     }
2389
2390     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2391     /// If it implements no trait, return `None`.
2392     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2393         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2394     }
2395
2396     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2397     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2398     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2399         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2400             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2401                 Some(self.associated_item(def_id))
2402             } else {
2403                 None
2404             }
2405         } else {
2406             self.opt_associated_item(def_id)
2407         };
2408
2409         match item {
2410             Some(trait_item) => {
2411                 match trait_item.container {
2412                     TraitContainer(_) => None,
2413                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2414                 }
2415             }
2416             None => None
2417         }
2418     }
2419
2420     /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2421     /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2422     /// Otherwise, return `None`.
2423     pub fn trait_of_item(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2424         if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2425             return self.sess.cstore.trait_of_item(def_id);
2426         }
2427         self.opt_associated_item(def_id)
2428             .and_then(|associated_item| {
2429                 match associated_item.container {
2430                     TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2431                     ImplContainer(_) => None
2432                 }
2433             })
2434     }
2435
2436     /// Construct a parameter environment suitable for static contexts or other contexts where there
2437     /// are no free type/lifetime parameters in scope.
2438     pub fn empty_parameter_environment(self) -> ParameterEnvironment<'tcx> {
2439         ty::ParameterEnvironment {
2440             free_substs: self.intern_substs(&[]),
2441             caller_bounds: Vec::new(),
2442             implicit_region_bound: self.types.re_empty,
2443             // for an empty parameter environment, there ARE no free
2444             // regions, so it shouldn't matter what we use for the free id
2445             free_id_outlive: ROOT_CODE_EXTENT,
2446             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2447             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2448             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2449         }
2450     }
2451
2452     /// Constructs and returns a substitution that can be applied to move from
2453     /// the "outer" view of a type or method to the "inner" view.
2454     /// In general, this means converting from bound parameters to
2455     /// free parameters. Since we currently represent bound/free type
2456     /// parameters in the same way, this only has an effect on regions.
2457     pub fn construct_free_substs(self, def_id: DefId,
2458                                  free_id_outlive: CodeExtent)
2459                                  -> &'gcx Substs<'gcx> {
2460
2461         let substs = Substs::for_item(self.global_tcx(), def_id, |def, _| {
2462             // map bound 'a => free 'a
2463             self.global_tcx().mk_region(ReFree(FreeRegion {
2464                 scope: free_id_outlive,
2465                 bound_region: def.to_bound_region()
2466             }))
2467         }, |def, _| {
2468             // map T => T
2469             self.global_tcx().mk_param_from_def(def)
2470         });
2471
2472         debug!("construct_parameter_environment: {:?}", substs);
2473         substs
2474     }
2475
2476     /// See `ParameterEnvironment` struct def'n for details.
2477     /// If you were using `free_id: NodeId`, you might try `self.region_maps().item_extent(free_id)`
2478     /// for the `free_id_outlive` parameter. (But note that this is not always quite right.)
2479     pub fn construct_parameter_environment(self,
2480                                            span: Span,
2481                                            def_id: DefId,
2482                                            free_id_outlive: CodeExtent)
2483                                            -> ParameterEnvironment<'gcx>
2484     {
2485         //
2486         // Construct the free substs.
2487         //
2488
2489         let free_substs = self.construct_free_substs(def_id, free_id_outlive);
2490
2491         //
2492         // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2493         //
2494
2495         let tcx = self.global_tcx();
2496         let generic_predicates = tcx.predicates_of(def_id);
2497         let bounds = generic_predicates.instantiate(tcx, free_substs);
2498         let bounds = tcx.liberate_late_bound_regions(free_id_outlive, &ty::Binder(bounds));
2499         let predicates = bounds.predicates;
2500
2501         // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2502         // case they contain any associated type projections. This process
2503         // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2504         // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2505         // report these errors right here; this doesn't actually feel
2506         // right to me, because constructing the environment feels like a
2507         // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2508         // a better place. In practice, we construct environments for
2509         // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2510         // are any errors at that point, so after type checking you can be
2511         // sure that this will succeed without errors anyway.
2512         //
2513
2514         let unnormalized_env = ty::ParameterEnvironment {
2515             free_substs: free_substs,
2516             implicit_region_bound: tcx.mk_region(ty::ReScope(free_id_outlive)),
2517             caller_bounds: predicates,
2518             free_id_outlive: free_id_outlive,
2519             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2520             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2521             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2522         };
2523
2524         let cause = traits::ObligationCause::misc(span,
2525                                                   free_id_outlive.node_id(&self.region_maps()));
2526         traits::normalize_param_env_or_error(tcx, unnormalized_env, cause)
2527     }
2528
2529     pub fn node_scope_region(self, id: NodeId) -> &'tcx Region {
2530         self.mk_region(ty::ReScope(self.region_maps().node_extent(id)))
2531     }
2532
2533     pub fn visit_all_item_likes_in_krate<V,F>(self,
2534                                               dep_node_fn: F,
2535                                               visitor: &mut V)
2536         where F: FnMut(DefId) -> DepNode<DefId>, V: ItemLikeVisitor<'gcx>
2537     {
2538         dep_graph::visit_all_item_likes_in_krate(self.global_tcx(), dep_node_fn, visitor);
2539     }
2540
2541     /// Invokes `callback` for each body in the krate. This will
2542     /// create a read edge from `DepNode::Krate` to the current task;
2543     /// it is meant to be run in the context of some global task like
2544     /// `BorrowckCrate`. The callback would then create a task like
2545     /// `BorrowckBody(DefId)` to process each individual item.
2546     pub fn visit_all_bodies_in_krate<C>(self, callback: C)
2547         where C: Fn(/* body_owner */ DefId, /* body id */ hir::BodyId),
2548     {
2549         dep_graph::visit_all_bodies_in_krate(self.global_tcx(), callback)
2550     }
2551
2552     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2553     /// with the name of the crate containing the impl.
2554     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2555         if impl_did.is_local() {
2556             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2557             Ok(self.hir.span(node_id))
2558         } else {
2559             Err(self.sess.cstore.crate_name(impl_did.krate))
2560         }
2561     }
2562 }
2563
2564 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2565     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2566         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2567     {
2568         match self.freevars.borrow().get(&fid) {
2569             None => f(&[]),
2570             Some(d) => f(&d[..])
2571         }
2572     }
2573 }
2574
2575 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2576     -> AssociatedItem
2577 {
2578     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2579     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2580     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2581     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2582     match parent_item.node {
2583         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2584             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2585                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2586                                                                         impl_item_ref);
2587                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2588                 return assoc_item;
2589             }
2590         }
2591
2592         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2593             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2594                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2595                                                                          &parent_item.vis,
2596                                                                          trait_item_ref);
2597                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2598                 return assoc_item;
2599             }
2600         }
2601
2602         _ => { }
2603     }
2604
2605     span_bug!(parent_item.span,
2606               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2607               parent_item.node)
2608 }
2609
2610 /// Calculates the Sized-constraint.
2611 ///
2612 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2613 ///     - an obviously-unsized type
2614 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2615 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2616 ///       such.
2617 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2618 ///       check should catch this case.
2619 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2620                                   def_id: DefId)
2621                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2622     let def = tcx.adt_def(def_id);
2623
2624     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2625         v.fields.last()
2626     }).flat_map(|f| {
2627         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2628     }).collect::<Vec<_>>());
2629
2630     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2631
2632     result
2633 }
2634
2635 /// Calculates the dtorck constraint for a type.
2636 fn adt_dtorck_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2637                                    def_id: DefId)
2638                                    -> DtorckConstraint<'tcx> {
2639     let def = tcx.adt_def(def_id);
2640     let span = tcx.def_span(def_id);
2641     debug!("dtorck_constraint: {:?}", def);
2642
2643     if def.is_phantom_data() {
2644         let result = DtorckConstraint {
2645             outlives: vec![],
2646             dtorck_types: vec![
2647                 tcx.mk_param_from_def(&tcx.generics_of(def_id).types[0])
2648            ]
2649         };
2650         debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2651         return result;
2652     }
2653
2654     let mut result = def.all_fields()
2655         .map(|field| tcx.type_of(field.did))
2656         .map(|fty| tcx.dtorck_constraint_for_ty(span, fty, 0, fty))
2657         .collect::<Result<DtorckConstraint, ErrorReported>>()
2658         .unwrap_or(DtorckConstraint::empty());
2659     result.outlives.extend(tcx.destructor_constraints(def));
2660     result.dedup();
2661
2662     debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2663
2664     result
2665 }
2666
2667 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2668                                      def_id: DefId)
2669                                      -> Rc<Vec<DefId>> {
2670     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2671     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2672     let vec: Vec<_> = match item.node {
2673         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2674             trait_item_refs.iter()
2675                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2676                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2677                            .collect()
2678         }
2679         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2680             impl_item_refs.iter()
2681                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2682                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2683                           .collect()
2684         }
2685         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2686     };
2687     Rc::new(vec)
2688 }
2689
2690 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2691     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2692 }
2693
2694 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2695     *providers = ty::maps::Providers {
2696         associated_item,
2697         associated_item_def_ids,
2698         adt_sized_constraint,
2699         adt_dtorck_constraint,
2700         def_span,
2701         ..*providers
2702     };
2703 }
2704
2705 pub fn provide_extern(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2706     *providers = ty::maps::Providers {
2707         adt_sized_constraint,
2708         adt_dtorck_constraint,
2709         ..*providers
2710     };
2711 }
2712
2713
2714 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2715 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2716 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2717 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2718 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2719 #[derive(Clone, Debug)]
2720 pub struct CrateInherentImpls {
2721     pub inherent_impls: DefIdMap<Rc<Vec<DefId>>>,
2722 }
2723
2724 /// A set of constraints that need to be satisfied in order for
2725 /// a type to be valid for destruction.
2726 #[derive(Clone, Debug)]
2727 pub struct DtorckConstraint<'tcx> {
2728     /// Types that are required to be alive in order for this
2729     /// type to be valid for destruction.
2730     pub outlives: Vec<ty::subst::Kind<'tcx>>,
2731     /// Types that could not be resolved: projections and params.
2732     pub dtorck_types: Vec<Ty<'tcx>>,
2733 }
2734
2735 impl<'tcx> FromIterator<DtorckConstraint<'tcx>> for DtorckConstraint<'tcx>
2736 {
2737     fn from_iter<I: IntoIterator<Item=DtorckConstraint<'tcx>>>(iter: I) -> Self {
2738         let mut result = Self::empty();
2739
2740         for constraint in iter {
2741             result.outlives.extend(constraint.outlives);
2742             result.dtorck_types.extend(constraint.dtorck_types);
2743         }
2744
2745         result
2746     }
2747 }
2748
2749
2750 impl<'tcx> DtorckConstraint<'tcx> {
2751     fn empty() -> DtorckConstraint<'tcx> {
2752         DtorckConstraint {
2753             outlives: vec![],
2754             dtorck_types: vec![]
2755         }
2756     }
2757
2758     fn dedup<'a>(&mut self) {
2759         let mut outlives = FxHashSet();
2760         let mut dtorck_types = FxHashSet();
2761
2762         self.outlives.retain(|&val| outlives.replace(val).is_none());
2763         self.dtorck_types.retain(|&val| dtorck_types.replace(val).is_none());
2764     }
2765 }
2766
2767 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
2768 pub struct SymbolName {
2769     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2770     // this be a `&'tcx str`.
2771     pub name: InternedString
2772 }
2773
2774 impl Deref for SymbolName {
2775     type Target = str;
2776
2777     fn deref(&self) -> &str { &self.name }
2778 }
2779
2780 impl fmt::Display for SymbolName {
2781     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2782         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2783     }
2784 }