]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Auto merge of #50710 - Zoxc:value_to_constvalue, r=oli-obk
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
19 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
20 use hir::map::DefPathData;
21 use hir::svh::Svh;
22 use ich::Fingerprint;
23 use ich::StableHashingContext;
24 use infer::canonical::{Canonical, Canonicalize};
25 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
26 use middle::privacy::AccessLevels;
27 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
28 use mir::Mir;
29 use mir::interpret::GlobalId;
30 use mir::GeneratorLayout;
31 use session::CrateDisambiguator;
32 use traits::{self, Reveal};
33 use ty;
34 use ty::subst::{Subst, Substs};
35 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
36 use ty::walk::TypeWalker;
37 use util::captures::Captures;
38 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
39
40 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
41 use std::cell::RefCell;
42 use std::cmp;
43 use std::fmt;
44 use std::hash::{Hash, Hasher};
45 use std::ops::Deref;
46 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
47 use std::slice;
48 use std::vec::IntoIter;
49 use std::mem;
50 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
51 use syntax::attr;
52 use syntax::ext::hygiene::Mark;
53 use syntax::symbol::{Symbol, LocalInternedString, InternedString};
54 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
55
56 use rustc_data_structures::accumulate_vec::IntoIter as AccIntoIter;
57 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
58                                            HashStable};
59
60 use hir;
61
62 pub use self::sty::{Binder, CanonicalVar, DebruijnIndex};
63 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
64 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
65 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
66 pub use self::sty::{TraitRef, TypeVariants, PolyTraitRef};
67 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
68 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
69 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
70 pub use self::sty::RegionKind;
71 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
72 pub use self::sty::BoundRegion::*;
73 pub use self::sty::InferTy::*;
74 pub use self::sty::RegionKind::*;
75 pub use self::sty::TypeVariants::*;
76
77 pub use self::binding::BindingMode;
78 pub use self::binding::BindingMode::*;
79
80 pub use self::context::{TyCtxt, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
81 pub use self::context::{Lift, TypeckTables, InterpretInterner};
82
83 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
84
85 pub use self::trait_def::TraitDef;
86
87 pub use self::maps::queries;
88
89 pub mod adjustment;
90 pub mod binding;
91 pub mod cast;
92 #[macro_use]
93 pub mod codec;
94 pub mod error;
95 mod erase_regions;
96 pub mod fast_reject;
97 pub mod fold;
98 pub mod inhabitedness;
99 pub mod item_path;
100 pub mod layout;
101 pub mod _match;
102 pub mod maps;
103 pub mod outlives;
104 pub mod relate;
105 pub mod steal;
106 pub mod subst;
107 pub mod trait_def;
108 pub mod walk;
109 pub mod wf;
110 pub mod util;
111
112 mod context;
113 mod flags;
114 mod instance;
115 mod structural_impls;
116 mod sty;
117
118 // Data types
119
120 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
121 /// produced by the driver and fed to trans and later passes.
122 ///
123 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
124 /// *on-demand* infrastructure.
125 #[derive(Clone)]
126 pub struct CrateAnalysis {
127     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
128     pub name: String,
129     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
130 }
131
132 #[derive(Clone)]
133 pub struct Resolutions {
134     pub freevars: FreevarMap,
135     pub trait_map: TraitMap,
136     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
137     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
138     pub export_map: ExportMap,
139 }
140
141 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
142 pub enum AssociatedItemContainer {
143     TraitContainer(DefId),
144     ImplContainer(DefId),
145 }
146
147 impl AssociatedItemContainer {
148     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
149     /// in a trait, and returns the trait def-id.
150     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
151         match *self {
152             TraitContainer(id) => id,
153             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
154         }
155     }
156
157     pub fn id(&self) -> DefId {
158         match *self {
159             TraitContainer(id) => id,
160             ImplContainer(id) => id,
161         }
162     }
163 }
164
165 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
166 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
167 /// bounds/where clauses).
168 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
169 pub struct ImplHeader<'tcx> {
170     pub impl_def_id: DefId,
171     pub self_ty: Ty<'tcx>,
172     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
173     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
174 }
175
176 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
177 pub struct AssociatedItem {
178     pub def_id: DefId,
179     pub name: Name,
180     pub kind: AssociatedKind,
181     pub vis: Visibility,
182     pub defaultness: hir::Defaultness,
183     pub container: AssociatedItemContainer,
184
185     /// Whether this is a method with an explicit self
186     /// as its first argument, allowing method calls.
187     pub method_has_self_argument: bool,
188 }
189
190 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
191 pub enum AssociatedKind {
192     Const,
193     Method,
194     Type
195 }
196
197 impl AssociatedItem {
198     pub fn def(&self) -> Def {
199         match self.kind {
200             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
201             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
202             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
203         }
204     }
205
206     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
207     /// for !
208     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
209         match self.kind {
210             AssociatedKind::Const => true,
211             AssociatedKind::Type => true,
212             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
213             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
214         }
215     }
216
217     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
218         match self.kind {
219             ty::AssociatedKind::Method => {
220                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
221                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
222                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
223                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
224                 format!("{}", tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder())
225             }
226             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.name.to_string()),
227             ty::AssociatedKind::Const => {
228                 format!("const {}: {:?};", self.name.to_string(), tcx.type_of(self.def_id))
229             }
230         }
231     }
232 }
233
234 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
235 pub enum Visibility {
236     /// Visible everywhere (including in other crates).
237     Public,
238     /// Visible only in the given crate-local module.
239     Restricted(DefId),
240     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
241     Invisible,
242 }
243
244 pub trait DefIdTree: Copy {
245     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
246
247     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
248         if descendant.krate != ancestor.krate {
249             return false;
250         }
251
252         while descendant != ancestor {
253             match self.parent(descendant) {
254                 Some(parent) => descendant = parent,
255                 None => return false,
256             }
257         }
258         true
259     }
260 }
261
262 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
263     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
264         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
265     }
266 }
267
268 impl Visibility {
269     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt) -> Self {
270         match *visibility {
271             hir::Public => Visibility::Public,
272             hir::Visibility::Crate => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
273             hir::Visibility::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
274                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
275                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
276                 Def::Err => Visibility::Public,
277                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
278             },
279             hir::Inherited => {
280                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
281             }
282         }
283     }
284
285     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
286     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
287         let restriction = match self {
288             // Public items are visible everywhere.
289             Visibility::Public => return true,
290             // Private items from other crates are visible nowhere.
291             Visibility::Invisible => return false,
292             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
293             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
294             Visibility::Restricted(module) => module,
295         };
296
297         tree.is_descendant_of(module, restriction)
298     }
299
300     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
301     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
302         let vis_restriction = match vis {
303             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
304             Visibility::Invisible => return true,
305             Visibility::Restricted(module) => module,
306         };
307
308         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
309     }
310
311     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
312     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
313         match self {
314             Visibility::Public => true,
315             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
316             Visibility::Invisible => false,
317         }
318     }
319 }
320
321 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
322 pub enum Variance {
323     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
324     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
325     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
326     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
327 }
328
329 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
330 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
331 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
332 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
333 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
334 /// item.
335 pub struct CrateVariancesMap {
336     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
337     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
338     /// entry.
339     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
340
341     /// An empty vector, useful for cloning.
342     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
343 }
344
345 impl Variance {
346     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
347     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
348     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
349     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
350     /// variance with which the argument appears.
351     ///
352     /// Example 1:
353     ///
354     ///     *mut Vec<i32>
355     ///
356     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
357     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
358     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
359     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
360     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
361     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
362     /// (again) in `Invariant`.
363     ///
364     /// Example 2:
365     ///
366     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
367     ///
368     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
369     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
370     /// within which both pointer types appear is
371     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
372     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
373     /// which the first `Vec<i32>` appears is
374     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
375     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
376     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
377     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
378     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
379     ///
380     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
381     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
382     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
383         match (self, v) {
384             // Figure 1, column 1.
385             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
386             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
387             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
388             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
389
390             // Figure 1, column 2.
391             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
392             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
393             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
394             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
395
396             // Figure 1, column 3.
397             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
398
399             // Figure 1, column 4.
400             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
401         }
402     }
403 }
404
405 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
406 // the types of AST nodes.
407 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
408 pub struct CReaderCacheKey {
409     pub cnum: CrateNum,
410     pub pos: usize,
411 }
412
413 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
414 // through the type during type construction, so that we can quickly
415 // check whether the type has various kinds of types in it without
416 // recursing over the type itself.
417 bitflags! {
418     pub struct TypeFlags: u32 {
419         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
420         const HAS_SELF           = 1 << 1;
421         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
422         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
423         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
424
425         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
426         /// determine whether substitition is required, since those
427         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
428         /// hence may be substituted.
429         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
430
431         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
432         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
433         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
434
435         /// Is an error type reachable?
436         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
437         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
438
439         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
440         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
441
442         // true if there are "names" of types and regions and so forth
443         // that are local to a particular fn
444         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
445
446         // Present if the type belongs in a local type context.
447         // Only set for TyInfer other than Fresh.
448         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
449
450         // Is there a projection that does not involve a bound region?
451         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
452         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
453
454         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
455         // ought to be true only for the results of canonicalization.
456         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
457
458         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
459         /// if a global bound is safe to evaluate.
460         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 14;
461
462         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
463                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
464                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
465
466         // Flags representing the nominal content of a type,
467         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
468         // flag, it should be added here too.
469         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
470                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
471                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
472                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
473                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
474                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
475                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
476                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
477                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
480                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
483     }
484 }
485
486 pub struct TyS<'tcx> {
487     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
488     pub flags: TypeFlags,
489
490     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
491     region_depth: u32,
492 }
493
494 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
495     #[inline]
496     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
497         // (self as *const _) == (other as *const _)
498         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
499     }
500 }
501 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
502
503 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
504     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
505         (self as *const TyS).hash(s)
506     }
507 }
508
509 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
510     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
511         match self.sty {
512             TypeVariants::TyBool |
513                 TypeVariants::TyChar |
514                 TypeVariants::TyInt(_) |
515                 TypeVariants::TyUint(_) |
516                 TypeVariants::TyFloat(_) |
517                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::IntVar(_)) |
518                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FloatVar(_)) |
519                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
520                 TypeVariants::TyInfer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
521             TypeVariants::TyRef(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
522             _ => false,
523         }
524     }
525
526     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
527         match self.sty {
528             TypeVariants::TyAnon(..) |
529             TypeVariants::TyFnDef(..) |
530             TypeVariants::TyFnPtr(..) |
531             TypeVariants::TyDynamic(..) |
532             TypeVariants::TyClosure(..) |
533             TypeVariants::TyInfer(..) |
534             TypeVariants::TyProjection(..) => false,
535             _ => true,
536         }
537     }
538 }
539
540 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
541     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
542                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
543                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
544         let ty::TyS {
545             ref sty,
546
547             // The other fields just provide fast access to information that is
548             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
549             flags: _,
550             region_depth: _,
551         } = *self;
552
553         sty.hash_stable(hcx, hasher);
554     }
555 }
556
557 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
558
559 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
560 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
561
562 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
563
564 impl <'gcx: 'tcx, 'tcx> Canonicalize<'gcx, 'tcx> for Ty<'tcx> {
565     type Canonicalized = CanonicalTy<'gcx>;
566
567     fn intern(_gcx: TyCtxt<'_, 'gcx, 'gcx>,
568               value: Canonical<'gcx, Self::Lifted>) -> Self::Canonicalized {
569         value
570     }
571 }
572
573 /// A wrapper for slices with the additional invariant
574 /// that the slice is interned and no other slice with
575 /// the same contents can exist in the same context.
576 /// This means we can use pointer + length for both
577 /// equality comparisons and hashing.
578 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
579 pub struct Slice<T>([T]);
580
581 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
582     #[inline]
583     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
584         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
585     }
586 }
587 impl<T> Eq for Slice<T> {}
588
589 impl<T> Hash for Slice<T> {
590     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
591         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
592     }
593 }
594
595 impl<T> Deref for Slice<T> {
596     type Target = [T];
597     fn deref(&self) -> &[T] {
598         &self.0
599     }
600 }
601
602 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
603     type Item = &'a T;
604     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
605     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
606         self[..].iter()
607     }
608 }
609
610 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
611
612 impl<T> Slice<T> {
613     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
614         unsafe {
615             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
616         }
617     }
618 }
619
620 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
621 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
622 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
623 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
624 pub struct UpvarId {
625     pub var_id: hir::HirId,
626     pub closure_expr_id: LocalDefId,
627 }
628
629 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
630 pub enum BorrowKind {
631     /// Data must be immutable and is aliasable.
632     ImmBorrow,
633
634     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
635     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
636     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
637     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
638     ///
639     ///    let x: &mut isize = ...;
640     ///    let y = || *x += 5;
641     ///
642     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
643     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
644     ///
645     ///    struct Env { x: & &mut isize }
646     ///    let x: &mut isize = ...;
647     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
648     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
649     ///
650     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
651     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
652     /// an `&mut` borrow:
653     ///
654     ///    struct Env { x: & &mut isize }
655     ///    let x: &mut isize = ...;
656     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
657     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
658     ///
659     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
660     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
661     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
662     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
663     /// borrow is hidden.
664     ///
665     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
666     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
667     /// simplicity, we don't give users the way to express this
668     /// borrow, it's just used when translating closures.
669     UniqueImmBorrow,
670
671     /// Data is mutable and not aliasable.
672     MutBorrow
673 }
674
675 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
676 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
677 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
678 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
679     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
680     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
681     /// depending on inference.
682     ByValue,
683
684     /// Upvar is captured by reference.
685     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
686 }
687
688 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
689 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
690     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
691     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
692     /// syntax.
693     pub kind: BorrowKind,
694
695     /// Region of the resulting reference.
696     pub region: ty::Region<'tcx>,
697 }
698
699 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
700
701 #[derive(Copy, Clone)]
702 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
703     pub def: Def,
704     pub span: Span,
705     pub ty: Ty<'tcx>,
706 }
707
708 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
709 pub enum IntVarValue {
710     IntType(ast::IntTy),
711     UintType(ast::UintTy),
712 }
713
714 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
715 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
716
717 #[derive(Copy, Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
718 pub struct TypeParamDef {
719     pub has_default: bool,
720     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
721     pub synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
722 }
723
724 impl ty::EarlyBoundRegion {
725     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
726         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
727     }
728 }
729
730 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
731 pub enum GenericParamDefKind {
732     Lifetime,
733     Type(TypeParamDef),
734 }
735
736 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
737 pub struct GenericParamDef {
738     pub name: InternedString,
739     pub def_id: DefId,
740     pub index: u32,
741
742     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
743     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
744     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
745     pub pure_wrt_drop: bool,
746
747     pub kind: GenericParamDefKind,
748 }
749
750 impl GenericParamDef {
751     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
752         match self.kind {
753             GenericParamDefKind::Lifetime => {
754                 ty::EarlyBoundRegion {
755                     def_id: self.def_id,
756                     index: self.index,
757                     name: self.name,
758                 }
759             }
760             _ => bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
761         }
762     }
763
764     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
765         match self.kind {
766             GenericParamDefKind::Lifetime => {
767                 self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
768             }
769             _ => bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
770         }
771     }
772 }
773
774 pub struct GenericParamCount {
775     pub lifetimes: usize,
776     pub types: usize,
777 }
778
779 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
780 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
781 ///
782 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
783 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
784 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
785 pub struct Generics {
786     pub parent: Option<DefId>,
787     pub parent_count: usize,
788     pub params: Vec<GenericParamDef>,
789
790     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
791     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
792
793     pub has_self: bool,
794     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
795 }
796
797 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
798     pub fn count(&self) -> usize {
799         self.parent_count + self.params.len()
800     }
801
802     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
803         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
804         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
805         // presence of this method will be a constant reminder.
806         let mut own_counts = GenericParamCount {
807             lifetimes: 0,
808             types: 0,
809         };
810
811         for param in &self.params {
812             match param.kind {
813                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
814                 GenericParamDefKind::Type(_) => own_counts.types += 1,
815             };
816         }
817
818         own_counts
819     }
820
821     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
822         for param in &self.params {
823             match param.kind {
824                 GenericParamDefKind::Type(_) => return true,
825                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
826             }
827         }
828         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
829             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
830             parent.requires_monomorphization(tcx)
831         } else {
832             false
833         }
834     }
835
836     pub fn region_param(&'tcx self,
837                         param: &EarlyBoundRegion,
838                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
839                         -> &'tcx GenericParamDef
840     {
841         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
842             let param = &self.params[index as usize];
843             match param.kind {
844                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
845                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
846             }
847         } else {
848             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
849                 .region_param(param, tcx)
850         }
851     }
852
853     /// Returns the `TypeParamDef` associated with this `ParamTy`.
854     pub fn type_param(&'tcx self,
855                       param: &ParamTy,
856                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
857                       -> &'tcx GenericParamDef {
858         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
859             let param = &self.params[index as usize];
860             match param.kind {
861                 ty::GenericParamDefKind::Type(_) => param,
862                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
863             }
864         } else {
865             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
866                 .type_param(param, tcx)
867         }
868     }
869 }
870
871 /// Bounds on generics.
872 #[derive(Clone, Default)]
873 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
874     pub parent: Option<DefId>,
875     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
876 }
877
878 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
879 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
880
881 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
882     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
883                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
884         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
885         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
886         instantiated
887     }
888     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
889                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
890         InstantiatedPredicates {
891             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
892         }
893     }
894
895     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
896                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
897                         substs: &Substs<'tcx>) {
898         if let Some(def_id) = self.parent {
899             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
900         }
901         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
902     }
903
904     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
905                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
906         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
907         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
908         instantiated
909     }
910
911     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
912                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
913         if let Some(def_id) = self.parent {
914             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
915         }
916         instantiated.predicates.extend(&self.predicates)
917     }
918
919     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
920                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
921                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
922     {
923         assert_eq!(self.parent, None);
924         InstantiatedPredicates {
925             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
926                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
927             }).collect()
928         }
929     }
930 }
931
932 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
933 pub enum Predicate<'tcx> {
934     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
935     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
936     /// would be the type parameters.
937     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
938
939     /// where 'a : 'b
940     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
941
942     /// where T : 'a
943     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
944
945     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
946     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
947     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
948
949     /// no syntax: T WF
950     WellFormed(Ty<'tcx>),
951
952     /// trait must be object-safe
953     ObjectSafe(DefId),
954
955     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
956     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
957     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
958     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
959
960     /// `T1 <: T2`
961     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
962
963     /// Constant initializer must evaluate successfully.
964     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
965 }
966
967 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
968 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
969 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
970 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
971 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
972 /// item.
973 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
974     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
975     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
976     /// bounds, it will have no entry.
977     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
978
979     /// An empty vector, useful for cloning.
980     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
981 }
982
983 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
984     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
985         self
986     }
987 }
988
989 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
990     /// Performs a substitution suitable for going from a
991     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
992     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
993     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
994     /// lengthy comment below for details.
995     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
996                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
997                             -> ty::Predicate<'tcx>
998     {
999         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1000         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1001         //
1002         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1003         //
1004         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
1005         //     trait Bar<'b,'c> { }
1006         //
1007         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1008         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1009         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1010         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1011         // normal substitution.
1012         //
1013         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1014         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1015         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1016         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1017         // `'a`.
1018         //
1019         // Another example to be careful of is this:
1020         //
1021         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1022         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1023         //
1024         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1025         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1026         // reason is similar to the previous example: any impl of
1027         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1028         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1029         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1030         //
1031         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1032         // consider the more complicated scenario:
1033         //
1034         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1035         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1036         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1037         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1038         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1039         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1040         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1041         //   DB index of 1.
1042         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1043         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1044         //   just as we wanted.
1045         //
1046         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1047         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1048         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1049         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1050         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1051         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1052         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1053         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1054         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1055         // substitution code expects equal binding levels in the values
1056         // from the substitution and the value being substituted into, and
1057         // this trick achieves that).
1058
1059         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1060         match *self {
1061             Predicate::Trait(ref binder) =>
1062                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1063             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1064                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1065             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1066                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1067             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1068                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1069             Predicate::Projection(ref binder) =>
1070                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1071             Predicate::WellFormed(data) =>
1072                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1073             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1074                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1075             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1076                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1077             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1078                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1079         }
1080     }
1081 }
1082
1083 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1084 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1085     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1086 }
1087 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1088
1089 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1090     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1091         self.trait_ref.def_id
1092     }
1093
1094     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1095         self.trait_ref.input_types()
1096     }
1097
1098     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1099         self.trait_ref.self_ty()
1100     }
1101 }
1102
1103 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1104     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1105         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1106         self.skip_binder().def_id()
1107     }
1108 }
1109
1110 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1111 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1112 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1113 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1114                                                            ty::Region<'tcx>>;
1115 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1116                                                          ty::Region<'tcx>>;
1117 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1118 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1119
1120 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1121 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1122     pub a_is_expected: bool,
1123     pub a: Ty<'tcx>,
1124     pub b: Ty<'tcx>
1125 }
1126 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1127
1128 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1129 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1130 ///
1131 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1132 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1133 ///
1134 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1135 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1136 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1137 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1138 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1139 /// instances to normalize the LHS.
1140 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1141 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1142     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1143     pub ty: Ty<'tcx>,
1144 }
1145
1146 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1147
1148 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1149     /// Returns the def-id of the associated item being projected.
1150     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1151         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1152     }
1153
1154     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1155         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1156         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1157         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1158         // return value, so we are preserving the number of binding
1159         // levels.
1160         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1161     }
1162
1163     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1164         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1165     }
1166
1167     /// The DefId of the TraitItem for the associated type.
1168     ///
1169     /// Note that this is not the DefId of the TraitRef containing this
1170     /// associated type, which is in tcx.associated_item(projection_def_id()).container.
1171     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1172         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1173         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1174     }
1175 }
1176
1177 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1178     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1179 }
1180
1181 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1182     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1183         ty::Binder::dummy(self.clone())
1184     }
1185 }
1186
1187 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1188     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1189         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1190     }
1191 }
1192
1193 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1194     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1195 }
1196
1197 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1198     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1199         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1200             trait_ref: self.clone()
1201         }))
1202     }
1203 }
1204
1205 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1206     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1207         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1208     }
1209 }
1210
1211 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1212     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1213         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1214     }
1215 }
1216
1217 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1218     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1219         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1220     }
1221 }
1222
1223 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1224     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1225         Predicate::Projection(self.clone())
1226     }
1227 }
1228
1229 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1230     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1231     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1232     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1233     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1234         let vec: Vec<_> = match *self {
1235             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1236                 data.skip_binder().input_types().collect()
1237             }
1238             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1239                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1240                 vec![a, b]
1241             }
1242             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1243                 vec![binder.skip_binder().0]
1244             }
1245             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1246                 vec![]
1247             }
1248             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1249                 let inner = data.skip_binder();
1250                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1251             }
1252             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1253                 vec![data]
1254             }
1255             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1256                 vec![]
1257             }
1258             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1259                 closure_substs.substs.types().collect()
1260             }
1261             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1262                 substs.types().collect()
1263             }
1264         };
1265
1266         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1267         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1268         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1269         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1270         // to be closer to `Ty::walk`.
1271         vec.into_iter()
1272     }
1273
1274     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1275         match *self {
1276             Predicate::Trait(ref t) => {
1277                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1278             }
1279             Predicate::Projection(..) |
1280             Predicate::Subtype(..) |
1281             Predicate::RegionOutlives(..) |
1282             Predicate::WellFormed(..) |
1283             Predicate::ObjectSafe(..) |
1284             Predicate::ClosureKind(..) |
1285             Predicate::TypeOutlives(..) |
1286             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1287                 None
1288             }
1289         }
1290     }
1291
1292     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1293         match *self {
1294             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1295                 Some(data)
1296             }
1297             Predicate::Trait(..) |
1298             Predicate::Projection(..) |
1299             Predicate::Subtype(..) |
1300             Predicate::RegionOutlives(..) |
1301             Predicate::WellFormed(..) |
1302             Predicate::ObjectSafe(..) |
1303             Predicate::ClosureKind(..) |
1304             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1305                 None
1306             }
1307         }
1308     }
1309 }
1310
1311 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1312 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1313 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1314 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1315 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1316 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1317 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1318 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1319 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1320 /// their values.
1321 ///
1322 /// Example:
1323 ///
1324 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1325 ///
1326 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1327 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1328 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1329 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1330 #[derive(Clone)]
1331 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1332     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1333 }
1334
1335 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1336     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1337         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1338     }
1339
1340     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1341         self.predicates.is_empty()
1342     }
1343 }
1344
1345 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1346 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1347 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1348 /// contains names that are always visible. But when you enter into
1349 /// some subuniverse, then it may add names that are only visible
1350 /// within that subtree (but it can still name the names of its
1351 /// ancestor universes).
1352 ///
1353 /// To make this more concrete, consider this program:
1354 ///
1355 /// ```
1356 /// struct Foo { }
1357 /// fn bar<T>(x: T) {
1358 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1359 /// }
1360 /// ```
1361 ///
1362 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1363 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in a subuniverse U1 --
1364 /// i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside of
1365 /// `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1366 /// region `'a` is in a subuniverse U2 of U1, because we can name it
1367 /// inside the fn type but not outside.
1368 ///
1369 /// Universes are related to **skolemization** -- which is a way of
1370 /// doing type- and trait-checking around these "forall" binders (also
1371 /// called **universal quantification**). The idea is that when, in
1372 /// the body of `bar`, we refer to `T` as a type, we aren't referring
1373 /// to any type in particular, but rather a kind of "fresh" type that
1374 /// is distinct from all other types we have actually declared. This
1375 /// is called a **skolemized** type, and we use universes to talk
1376 /// about this. In other words, a type name in universe 0 always
1377 /// corresponds to some "ground" type that the user declared, but a
1378 /// type name in a non-zero universe is a skolemized type -- an
1379 /// idealized representative of "types in general" that we use for
1380 /// checking generic functions.
1381 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1382 pub struct UniverseIndex(u32);
1383
1384 impl UniverseIndex {
1385     /// The root universe, where things that the user defined are
1386     /// visible.
1387     pub const ROOT: Self = UniverseIndex(0);
1388
1389     /// A "subuniverse" corresponds to being inside a `forall` quantifier.
1390     /// So, for example, suppose we have this type in universe `U`:
1391     ///
1392     /// ```
1393     /// for<'a> fn(&'a u32)
1394     /// ```
1395     ///
1396     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1397     /// subuniverse of `U` -- in this new universe, we can name the
1398     /// region `'a`, but that region was not nameable from `U` because
1399     /// it was not in scope there.
1400     pub fn subuniverse(self) -> UniverseIndex {
1401         UniverseIndex(self.0.checked_add(1).unwrap())
1402     }
1403
1404     pub fn as_u32(&self) -> u32 {
1405         self.0
1406     }
1407
1408     pub fn as_usize(&self) -> usize {
1409         self.0 as usize
1410     }
1411 }
1412
1413 impl From<u32> for UniverseIndex {
1414     fn from(index: u32) -> Self {
1415         UniverseIndex(index)
1416     }
1417 }
1418
1419 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1420 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1421 /// particular point.
1422 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1423 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1424     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1425     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1426     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1427     pub caller_bounds: &'tcx Slice<ty::Predicate<'tcx>>,
1428
1429     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during trans we
1430     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1431     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1432     pub reveal: traits::Reveal,
1433 }
1434
1435 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1436     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1437     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1438     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1439     /// type-checking.
1440     pub fn empty() -> Self {
1441         Self::new(ty::Slice::empty(), Reveal::UserFacing)
1442     }
1443
1444     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1445     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1446     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1447     /// environments like trans or doing optimizations.
1448     ///
1449     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1450     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1451     pub fn reveal_all() -> Self {
1452         Self::new(ty::Slice::empty(), Reveal::All)
1453     }
1454
1455     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1456     pub fn new(caller_bounds: &'tcx ty::Slice<ty::Predicate<'tcx>>,
1457                reveal: Reveal)
1458                -> Self {
1459         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1460     }
1461
1462     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1463     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1464     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1465     /// the desired behavior during trans and certain other special
1466     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1467     /// which is the default.
1468     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1469         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1470     }
1471
1472     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1473     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1474         ty::ParamEnv { caller_bounds: ty::Slice::empty(), ..self }
1475     }
1476
1477     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1478     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1479     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1480     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1481     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1482     /// invisible.
1483     ///
1484     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1485     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1486     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1487     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1488     /// although the surrounding function is never reachable.
1489     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1490         match self.reveal {
1491             Reveal::UserFacing => {
1492                 ParamEnvAnd {
1493                     param_env: self,
1494                     value,
1495                 }
1496             }
1497
1498             Reveal::All => {
1499                 if value.has_skol()
1500                     || value.needs_infer()
1501                     || value.has_param_types()
1502                     || value.has_self_ty()
1503                 {
1504                     ParamEnvAnd {
1505                         param_env: self,
1506                         value,
1507                     }
1508                 } else {
1509                     ParamEnvAnd {
1510                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1511                         value,
1512                     }
1513                 }
1514             }
1515         }
1516     }
1517 }
1518
1519 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1520 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1521     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1522     pub value: T,
1523 }
1524
1525 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1526     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1527         (self.param_env, self.value)
1528     }
1529 }
1530
1531 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1532     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1533 {
1534     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1535                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1536                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1537         let ParamEnvAnd {
1538             ref param_env,
1539             ref value
1540         } = *self;
1541
1542         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1543         value.hash_stable(hcx, hasher);
1544     }
1545 }
1546
1547 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1548 pub struct Destructor {
1549     /// The def-id of the destructor method
1550     pub did: DefId,
1551 }
1552
1553 bitflags! {
1554     pub struct AdtFlags: u32 {
1555         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1556         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1557         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1558         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1559         const IS_UNION            = 1 << 3;
1560         const IS_BOX              = 1 << 4;
1561         /// Indicates whether this abstract data type will be expanded on in future (new
1562         /// fields/variants) and as such, whether downstream crates must match exhaustively on the
1563         /// fields/variants of this data type.
1564         ///
1565         /// See RFC 2008 (<https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/2008>).
1566         const IS_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 5;
1567     }
1568 }
1569
1570 #[derive(Debug)]
1571 pub struct VariantDef {
1572     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1573     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1574     pub did: DefId,
1575     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1576     pub discr: VariantDiscr,
1577     pub fields: Vec<FieldDef>,
1578     pub ctor_kind: CtorKind,
1579 }
1580
1581 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1582 pub enum VariantDiscr {
1583     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1584     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1585     Explicit(DefId),
1586
1587     /// The previous variant's discriminant plus one.
1588     /// For efficiency reasons, the distance from the
1589     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1590     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1591     Relative(usize),
1592 }
1593
1594 #[derive(Debug)]
1595 pub struct FieldDef {
1596     pub did: DefId,
1597     pub name: Name,
1598     pub vis: Visibility,
1599 }
1600
1601 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1602 ///
1603 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1604 /// table.
1605 pub struct AdtDef {
1606     pub did: DefId,
1607     pub variants: Vec<VariantDef>,
1608     flags: AdtFlags,
1609     pub repr: ReprOptions,
1610 }
1611
1612 impl PartialEq for AdtDef {
1613     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1614     #[inline]
1615     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1616 }
1617
1618 impl Eq for AdtDef {}
1619
1620 impl Hash for AdtDef {
1621     #[inline]
1622     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1623         (self as *const AdtDef).hash(s)
1624     }
1625 }
1626
1627 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1628     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1629         self.did.encode(s)
1630     }
1631 }
1632
1633 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1634
1635
1636 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1637     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1638                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1639                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1640         thread_local! {
1641             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1642                 RefCell::new(FxHashMap());
1643         }
1644
1645         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1646             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1647             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1648                 let ty::AdtDef {
1649                     did,
1650                     ref variants,
1651                     ref flags,
1652                     ref repr,
1653                 } = *self;
1654
1655                 let mut hasher = StableHasher::new();
1656                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1657                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1658                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1659                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1660
1661                 hasher.finish()
1662            })
1663         });
1664
1665         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1666     }
1667 }
1668
1669 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1670 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1671
1672 bitflags! {
1673     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1674     pub struct ReprFlags: u8 {
1675         const IS_C               = 1 << 0;
1676         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1677         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1678         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1679         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1680
1681         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1682         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1683                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1684                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1685     }
1686 }
1687
1688 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1689     bits
1690 });
1691
1692
1693
1694 /// Represents the repr options provided by the user,
1695 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1696 pub struct ReprOptions {
1697     pub int: Option<attr::IntType>,
1698     pub align: u32,
1699     pub pack: u32,
1700     pub flags: ReprFlags,
1701 }
1702
1703 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1704     align,
1705     pack,
1706     int,
1707     flags
1708 });
1709
1710 impl ReprOptions {
1711     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1712         let mut flags = ReprFlags::empty();
1713         let mut size = None;
1714         let mut max_align = 0;
1715         let mut min_pack = 0;
1716         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1717             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1718                 flags.insert(match r {
1719                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1720                     attr::ReprPacked(pack) => {
1721                         min_pack = if min_pack > 0 {
1722                             cmp::min(pack, min_pack)
1723                         } else {
1724                             pack
1725                         };
1726                         ReprFlags::empty()
1727                     },
1728                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1729                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1730                     attr::ReprInt(i) => {
1731                         size = Some(i);
1732                         ReprFlags::empty()
1733                     },
1734                     attr::ReprAlign(align) => {
1735                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1736                         ReprFlags::empty()
1737                     },
1738                 });
1739             }
1740         }
1741
1742         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1743         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1744             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1745         }
1746         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1747     }
1748
1749     #[inline]
1750     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1751     #[inline]
1752     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1753     #[inline]
1754     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1755     #[inline]
1756     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1757     #[inline]
1758     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1759
1760     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1761         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1762     }
1763
1764     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1765     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1766     /// single pointer.
1767     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1768         self.c() || self.int.is_some()
1769     }
1770
1771     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1772     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1773     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1774         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1775     }
1776 }
1777
1778 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1779     fn new(tcx: TyCtxt,
1780            did: DefId,
1781            kind: AdtKind,
1782            variants: Vec<VariantDef>,
1783            repr: ReprOptions) -> Self {
1784         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1785         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1786         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1787             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1788         }
1789         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
1790             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1791         }
1792         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
1793             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1794         }
1795         if tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
1796             flags = flags | AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE;
1797         }
1798         match kind {
1799             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1800             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1801             AdtKind::Struct => {}
1802         }
1803         AdtDef {
1804             did,
1805             variants,
1806             flags,
1807             repr,
1808         }
1809     }
1810
1811     #[inline]
1812     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1813         !self.is_union() && !self.is_enum()
1814     }
1815
1816     #[inline]
1817     pub fn is_union(&self) -> bool {
1818         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1819     }
1820
1821     #[inline]
1822     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1823         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1824     }
1825
1826     #[inline]
1827     pub fn is_non_exhaustive(&self) -> bool {
1828         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_NON_EXHAUSTIVE)
1829     }
1830
1831     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1832     #[inline]
1833     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1834         if self.is_enum() {
1835             AdtKind::Enum
1836         } else if self.is_union() {
1837             AdtKind::Union
1838         } else {
1839             AdtKind::Struct
1840         }
1841     }
1842
1843     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1844         match self.adt_kind() {
1845             AdtKind::Struct => "struct",
1846             AdtKind::Union => "union",
1847             AdtKind::Enum => "enum",
1848         }
1849     }
1850
1851     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1852         match self.adt_kind() {
1853             AdtKind::Struct => "struct",
1854             AdtKind::Union => "union",
1855             AdtKind::Enum => "variant",
1856         }
1857     }
1858
1859     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1860     /// of coherence checking.
1861     #[inline]
1862     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1863         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1864     }
1865
1866     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1867     #[inline]
1868     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1869         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1870     }
1871
1872     /// Returns true if this is Box<T>.
1873     #[inline]
1874     pub fn is_box(&self) -> bool {
1875         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1876     }
1877
1878     /// Returns whether this type has a destructor.
1879     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1880         self.destructor(tcx).is_some()
1881     }
1882
1883     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
1884     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
1885         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
1886         &self.variants[0]
1887     }
1888
1889     #[inline]
1890     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1891         tcx.predicates_of(self.did)
1892     }
1893
1894     /// Returns an iterator over all fields contained
1895     /// by this ADT.
1896     #[inline]
1897     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1898         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1899     }
1900
1901     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1902         !self.variants.is_empty() &&
1903             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1904     }
1905
1906     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1907         self.variants
1908             .iter()
1909             .find(|v| v.did == vid)
1910             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1911     }
1912
1913     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1914         self.variants
1915             .iter()
1916             .position(|v| v.did == vid)
1917             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1918     }
1919
1920     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1921         match def {
1922             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1923             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1924             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.non_enum_variant(),
1925             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1926         }
1927     }
1928
1929     #[inline]
1930     pub fn eval_explicit_discr(
1931         &self,
1932         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1933         expr_did: DefId,
1934     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
1935         let param_env = ParamEnv::empty();
1936         let repr_type = self.repr.discr_type();
1937         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
1938         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
1939         let cid = GlobalId {
1940             instance,
1941             promoted: None
1942         };
1943         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1944             Ok(val) => {
1945                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
1946                 if let Some(b) = val.assert_bits(val.ty) {
1947                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
1948                     Some(Discr {
1949                         val: b,
1950                         ty: val.ty,
1951                     })
1952                 } else {
1953                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
1954                     ::middle::const_val::struct_error(
1955                         tcx,
1956                         tcx.def_span(expr_did),
1957                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
1958                     ).emit();
1959                     None
1960                 }
1961             }
1962             Err(err) => {
1963                 err.report(tcx, tcx.def_span(expr_did), "enum discriminant");
1964                 if !expr_did.is_local() {
1965                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1966                         "variant discriminant evaluation succeeded \
1967                             in its crate but failed locally");
1968                 }
1969                 None
1970             }
1971         }
1972     }
1973
1974     #[inline]
1975     pub fn discriminants(
1976         &'a self,
1977         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1978     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
1979         let repr_type = self.repr.discr_type();
1980         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1981         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
1982         self.variants.iter().map(move |v| {
1983             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
1984             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1985                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
1986                     discr = new_discr;
1987                 }
1988             }
1989             prev_discr = Some(discr);
1990
1991             discr
1992         })
1993     }
1994
1995     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1996     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1997     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1998     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1999     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2000     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2001                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2002                                     variant_index: usize)
2003                                     -> Discr<'tcx> {
2004         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2005         let explicit_value = val
2006             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2007             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2008         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2009     }
2010
2011     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2012     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2013     /// inferred discriminant directly
2014     pub fn discriminant_def_for_variant(
2015         &self,
2016         variant_index: usize,
2017     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2018         let mut explicit_index = variant_index;
2019         let expr_did;
2020         loop {
2021             match self.variants[explicit_index].discr {
2022                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2023                     expr_did = None;
2024                     break;
2025                 },
2026                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2027                     explicit_index -= distance;
2028                 }
2029                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2030                     expr_did = Some(did);
2031                     break;
2032                 }
2033             }
2034         }
2035         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2036     }
2037
2038     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2039         tcx.adt_destructor(self.did)
2040     }
2041
2042     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2043     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2044     ///
2045     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2046     /// actually more expressive than checking all members:
2047     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2048     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2049     ///
2050     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2051     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2052     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2053         match tcx.try_get_query::<queries::adt_sized_constraint>(DUMMY_SP, self.did) {
2054             Ok(tys) => tys,
2055             Err(mut bug) => {
2056                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2057                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2058                 //
2059                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2060                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2061                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2062                 // emit an error.
2063                 bug.delay_as_bug();
2064                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2065             }
2066         }
2067     }
2068
2069     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2070                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2071                                ty: Ty<'tcx>)
2072                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2073         let result = match ty.sty {
2074             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
2075             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
2076             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyGenerator(..) | TyNever => {
2077                 vec![]
2078             }
2079
2080             TyStr |
2081             TyDynamic(..) |
2082             TySlice(_) |
2083             TyForeign(..) |
2084             TyError |
2085             TyGeneratorWitness(..) => {
2086                 // these are never sized - return the target type
2087                 vec![ty]
2088             }
2089
2090             TyTuple(ref tys) => {
2091                 match tys.last() {
2092                     None => vec![],
2093                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2094                 }
2095             }
2096
2097             TyAdt(adt, substs) => {
2098                 // recursive case
2099                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2100                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2101                        ty, adt_tys);
2102                 adt_tys.iter()
2103                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2104                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2105                     .collect()
2106             }
2107
2108             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
2109                 // must calculate explicitly.
2110                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2111                 vec![ty]
2112             }
2113
2114             TyParam(..) => {
2115                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2116                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2117                 // it on the impl.
2118
2119                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2120                     Some(x) => x,
2121                     _ => return vec![ty]
2122                 };
2123                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2124                     def_id: sized_trait,
2125                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2126                 }).to_predicate();
2127                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2128                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
2129                     vec![]
2130                 } else {
2131                     vec![ty]
2132                 }
2133             }
2134
2135             TyInfer(..) => {
2136                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2137                      ty)
2138             }
2139         };
2140         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2141         result
2142     }
2143 }
2144
2145 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2146     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2147         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2148     }
2149 }
2150
2151 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2152 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2153 /// desuaring) argument that the closure expects.
2154 ///
2155 /// You can get the environment type of a closure using
2156 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2157 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2158 pub enum ClosureKind {
2159     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2160     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2161     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2162     Fn,
2163     FnMut,
2164     FnOnce,
2165 }
2166
2167 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2168     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2169     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2170
2171     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2172         match *self {
2173             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2174             ClosureKind::FnMut => {
2175                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2176             }
2177             ClosureKind::FnOnce => {
2178                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2179             }
2180         }
2181     }
2182
2183     /// True if this a type that impls this closure kind
2184     /// must also implement `other`.
2185     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2186         match (self, other) {
2187             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2188             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2189             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2190             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2191             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2192             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2193             _ => false,
2194         }
2195     }
2196
2197     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2198     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2199     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2200         match self {
2201             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2202             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2203             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2204         }
2205     }
2206 }
2207
2208 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2209     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2210     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2211     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2212     /// structs or variants. For example:
2213     ///
2214     /// ```notrust
2215     /// isize => { isize }
2216     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2217     /// [isize] => { [isize], isize }
2218     /// ```
2219     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2220         TypeWalker::new(self)
2221     }
2222
2223     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2224     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2225     /// (but not `i32`, like `walk`).
2226     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2227         walk::walk_shallow(self)
2228     }
2229
2230     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2231     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2232     /// children of the current type are ignored.
2233     ///
2234     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2235     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2236         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2237     {
2238         let mut walker = self.walk();
2239         while let Some(ty) = walker.next() {
2240             if !f(ty) {
2241                 walker.skip_current_subtree();
2242             }
2243         }
2244     }
2245 }
2246
2247 impl BorrowKind {
2248     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2249         match m {
2250             hir::MutMutable => MutBorrow,
2251             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2252         }
2253     }
2254
2255     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2256     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2257     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2258     /// question.
2259     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2260         match self {
2261             MutBorrow => hir::MutMutable,
2262             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2263
2264             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2265             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2266             // and hence is a safe "over approximation".
2267             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2268         }
2269     }
2270
2271     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2272         match *self {
2273             MutBorrow => "mutable",
2274             ImmBorrow => "immutable",
2275             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2276         }
2277     }
2278 }
2279
2280 #[derive(Debug, Clone)]
2281 pub enum Attributes<'gcx> {
2282     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2283     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2284 }
2285
2286 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2287     type Target = [ast::Attribute];
2288
2289     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2290         match self {
2291             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2292             &Attributes::Borrowed(data) => data
2293         }
2294     }
2295 }
2296
2297 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2298     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2299         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2300     }
2301
2302     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2303     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2304     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2305     pub fn body_owners(
2306         self,
2307     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2308         self.hir.krate()
2309                 .body_ids
2310                 .iter()
2311                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2312     }
2313
2314     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2315         match self.hir.find(id) {
2316             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2317                 e.span
2318             }
2319             Some(f) => {
2320                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2321             }
2322             None => {
2323                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2324             }
2325         }
2326     }
2327
2328     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2329         self.associated_items(id)
2330             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2331             .collect()
2332     }
2333
2334     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2335         self.associated_items(did).any(|item| {
2336             item.relevant_for_never()
2337         })
2338     }
2339
2340     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2341         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2342             match self.hir.get(node_id) {
2343                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2344                 _ => false,
2345             }
2346         } else {
2347             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2348                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2349                 _ => false,
2350             }
2351         };
2352
2353         if is_associated_item {
2354             Some(self.associated_item(def_id))
2355         } else {
2356             None
2357         }
2358     }
2359
2360     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2361                                            parent_def_id: DefId,
2362                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2363                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2364                                            -> AssociatedItem {
2365         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2366         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2367             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2368             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2369                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2370             }
2371             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2372         };
2373
2374         AssociatedItem {
2375             name: trait_item_ref.name,
2376             kind,
2377             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2378             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2379             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2380             def_id,
2381             container: TraitContainer(parent_def_id),
2382             method_has_self_argument: has_self
2383         }
2384     }
2385
2386     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2387                                           parent_def_id: DefId,
2388                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2389                                           -> AssociatedItem {
2390         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2391         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2392             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2393             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2394                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2395             }
2396             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2397         };
2398
2399         ty::AssociatedItem {
2400             name: impl_item_ref.name,
2401             kind,
2402             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2403             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2404             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2405             def_id,
2406             container: ImplContainer(parent_def_id),
2407             method_has_self_argument: has_self
2408         }
2409     }
2410
2411     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables) -> usize {
2412         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2413         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2414     }
2415
2416     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2417         variant.fields.iter().position(|field| {
2418             self.adjust_ident(ident.modern(), variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.name.to_ident()
2419         })
2420     }
2421
2422     pub fn associated_items(
2423         self,
2424         def_id: DefId,
2425     ) -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2426         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2427         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2428             as Box<dyn Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a>
2429     }
2430
2431     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2432     /// a trait which contains no items
2433     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2434         if !self.features().overlapping_marker_traits {
2435             return false;
2436         }
2437         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2438             .map_or(false, |trait_ref| {
2439                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2440             });
2441         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2442             .map_or(false, |trait_ref| {
2443                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2444             });
2445         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2446             && trait1_is_empty
2447             && trait2_is_empty
2448     }
2449
2450     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2451     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2452     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2453         match def {
2454             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2455                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2456                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2457             }
2458             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2459                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2460             }
2461             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2462                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2463                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2464             }
2465             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2466         }
2467     }
2468
2469     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2470     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2471         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2472         match def_key.disambiguated_data.data {
2473             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2474             // is the *parent* of the variant
2475             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2476                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2477
2478             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2479             _ => variant_def.did,
2480         }
2481     }
2482
2483     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2484         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2485             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2486         } else {
2487             let def_key = self.def_key(id);
2488             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2489             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2490                 self.item_name(DefId {
2491                     krate: id.krate,
2492                     index: def_key.parent.unwrap()
2493                 })
2494             } else {
2495                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2496                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2497                 })
2498             }
2499         }
2500     }
2501
2502     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2503     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2504                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2505     {
2506         match instance {
2507             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2508                 self.optimized_mir(did)
2509             }
2510             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2511             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2512             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2513             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2514             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2515             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2516                 self.mir_shims(instance)
2517             }
2518         }
2519     }
2520
2521     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2522     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2523     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2524         if self.is_mir_available(did) {
2525             Some(self.optimized_mir(did))
2526         } else {
2527             None
2528         }
2529     }
2530
2531     /// Get the attributes of a definition.
2532     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2533         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2534             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2535         } else {
2536             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2537         }
2538     }
2539
2540     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2541     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2542         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2543     }
2544
2545     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2546     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2547         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2548     }
2549
2550     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2551         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2552     }
2553
2554     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2555     /// If it implements no trait, return `None`.
2556     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2557         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2558     }
2559
2560     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2561     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2562     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2563         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2564             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2565                 Some(self.associated_item(def_id))
2566             } else {
2567                 None
2568             }
2569         } else {
2570             self.opt_associated_item(def_id)
2571         };
2572
2573         match item {
2574             Some(trait_item) => {
2575                 match trait_item.container {
2576                     TraitContainer(_) => None,
2577                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2578                 }
2579             }
2580             None => None
2581         }
2582     }
2583
2584     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2585     /// with the name of the crate containing the impl.
2586     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2587         if impl_did.is_local() {
2588             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2589             Ok(self.hir.span(node_id))
2590         } else {
2591             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2592         }
2593     }
2594
2595     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2596     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2597     // definition's parent/scope to perform comparison.
2598     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Name, def_name: Name, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2599         self.adjust(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.to_ident()
2600     }
2601
2602     pub fn adjust(self, name: Name, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2603         self.adjust_ident(name.to_ident(), scope, block)
2604     }
2605
2606     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2607         let expansion = match scope.krate {
2608             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion(scope.index),
2609             _ => Mark::root(),
2610         };
2611         let scope = match ident.span.adjust(expansion) {
2612             Some(macro_def) => self.hir.definitions().macro_def_scope(macro_def),
2613             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2614             None => self.hir.get_module_parent(block),
2615         };
2616         (ident, scope)
2617     }
2618 }
2619
2620 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2621     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2622         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2623     {
2624         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2625         match self.freevars(def_id) {
2626             None => f(&[]),
2627             Some(d) => f(&d),
2628         }
2629     }
2630 }
2631
2632 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2633     -> AssociatedItem
2634 {
2635     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2636     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2637     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2638     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2639     match parent_item.node {
2640         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2641             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2642                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2643                                                                         impl_item_ref);
2644                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2645                 return assoc_item;
2646             }
2647         }
2648
2649         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2650             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2651                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2652                                                                          &parent_item.vis,
2653                                                                          trait_item_ref);
2654                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2655                 return assoc_item;
2656             }
2657         }
2658
2659         _ => { }
2660     }
2661
2662     span_bug!(parent_item.span,
2663               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2664               parent_item.node)
2665 }
2666
2667 /// Calculates the Sized-constraint.
2668 ///
2669 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2670 ///     - an obviously-unsized type
2671 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2672 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2673 ///       such.
2674 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2675 ///       check should catch this case.
2676 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2677                                   def_id: DefId)
2678                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2679     let def = tcx.adt_def(def_id);
2680
2681     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2682         v.fields.last()
2683     }).flat_map(|f| {
2684         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2685     }).collect::<Vec<_>>());
2686
2687     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2688
2689     result
2690 }
2691
2692 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2693                                      def_id: DefId)
2694                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2695     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2696     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2697     let vec: Vec<_> = match item.node {
2698         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2699             trait_item_refs.iter()
2700                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2701                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2702                            .collect()
2703         }
2704         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2705             impl_item_refs.iter()
2706                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2707                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2708                           .collect()
2709         }
2710         hir::ItemTraitAlias(..) => vec![],
2711         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2712     };
2713     Lrc::new(vec)
2714 }
2715
2716 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2717     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2718 }
2719
2720 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2721 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2722 /// Otherwise, return `None`.
2723 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2724     tcx.opt_associated_item(def_id)
2725         .and_then(|associated_item| {
2726             match associated_item.container {
2727                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2728                 ImplContainer(_) => None
2729             }
2730         })
2731 }
2732
2733 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2734 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2735                        def_id: DefId)
2736                        -> ParamEnv<'tcx> {
2737     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2738
2739     let bounds = tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
2740     let predicates = bounds.predicates;
2741
2742     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2743     // case they contain any associated type projections. This process
2744     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2745     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2746     // report these errors right here; this doesn't actually feel
2747     // right to me, because constructing the environment feels like a
2748     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2749     // a better place. In practice, we construct environments for
2750     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2751     // are any errors at that point, so after type checking you can be
2752     // sure that this will succeed without errors anyway.
2753
2754     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
2755                                              traits::Reveal::UserFacing);
2756
2757     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
2758         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
2759     });
2760     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
2761     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
2762 }
2763
2764 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2765                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
2766     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2767     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
2768 }
2769
2770 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2771                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
2772     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2773     tcx.crate_name.clone()
2774 }
2775
2776 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2777                         crate_num: CrateNum)
2778                         -> Svh {
2779     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
2780     tcx.hir.crate_hash
2781 }
2782
2783 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2784                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
2785                                         -> usize {
2786     match instance_def {
2787         InstanceDef::Item(..) |
2788         InstanceDef::DropGlue(..) => {
2789             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
2790             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
2791         },
2792         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
2793         _ => 1
2794     }
2795 }
2796
2797 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2798     context::provide(providers);
2799     erase_regions::provide(providers);
2800     layout::provide(providers);
2801     util::provide(providers);
2802     *providers = ty::maps::Providers {
2803         associated_item,
2804         associated_item_def_ids,
2805         adt_sized_constraint,
2806         def_span,
2807         param_env,
2808         trait_of_item,
2809         crate_disambiguator,
2810         original_crate_name,
2811         crate_hash,
2812         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
2813         instance_def_size_estimate,
2814         ..*providers
2815     };
2816 }
2817
2818 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2819 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2820 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2821 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2822 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2823 #[derive(Clone, Debug)]
2824 pub struct CrateInherentImpls {
2825     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
2826 }
2827
2828 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2829 pub struct SymbolName {
2830     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2831     // this be a `&'tcx str`.
2832     pub name: InternedString
2833 }
2834
2835 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
2836     name
2837 });
2838
2839 impl SymbolName {
2840     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
2841         SymbolName {
2842             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
2843         }
2844     }
2845
2846     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
2847         self.name.as_str()
2848     }
2849 }
2850
2851 impl fmt::Display for SymbolName {
2852     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2853         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2854     }
2855 }
2856
2857 impl fmt::Debug for SymbolName {
2858     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2859         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2860     }
2861 }