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