]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #55136 - GuillaumeGomez:short-doc, r=QuietMisdreavus
[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, ErrorHandled};
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, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
67 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, 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     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
145     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
146     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
147 }
148
149 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
150 pub enum AssociatedItemContainer {
151     TraitContainer(DefId),
152     ImplContainer(DefId),
153 }
154
155 impl AssociatedItemContainer {
156     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
157     /// in a trait, and returns the trait def-id.
158     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
159         match *self {
160             TraitContainer(id) => id,
161             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
162         }
163     }
164
165     pub fn id(&self) -> DefId {
166         match *self {
167             TraitContainer(id) => id,
168             ImplContainer(id) => id,
169         }
170     }
171 }
172
173 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
174 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
175 /// bounds/where clauses).
176 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
177 pub struct ImplHeader<'tcx> {
178     pub impl_def_id: DefId,
179     pub self_ty: Ty<'tcx>,
180     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
181     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub ident: Ident,
188     pub kind: AssociatedKind,
189     pub vis: Visibility,
190     pub defaultness: hir::Defaultness,
191     pub container: AssociatedItemContainer,
192
193     /// Whether this is a method with an explicit self
194     /// as its first argument, allowing method calls.
195     pub method_has_self_argument: bool,
196 }
197
198 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Existential,
203     Type
204 }
205
206 impl AssociatedItem {
207     pub fn def(&self) -> Def {
208         match self.kind {
209             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
210             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
211             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
212             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
213         }
214     }
215
216     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
217     /// for !
218     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
219         match self.kind {
220             AssociatedKind::Existential |
221             AssociatedKind::Const |
222             AssociatedKind::Type => true,
223             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
224             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
225         }
226     }
227
228     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
229         match self.kind {
230             ty::AssociatedKind::Method => {
231                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
232                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
233                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
234                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
235                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
236             }
237             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
238             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
239             ty::AssociatedKind::Const => {
240                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
241             }
242         }
243     }
244 }
245
246 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
247 pub enum Visibility {
248     /// Visible everywhere (including in other crates).
249     Public,
250     /// Visible only in the given crate-local module.
251     Restricted(DefId),
252     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
253     Invisible,
254 }
255
256 pub trait DefIdTree: Copy {
257     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
258
259     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
260         if descendant.krate != ancestor.krate {
261             return false;
262         }
263
264         while descendant != ancestor {
265             match self.parent(descendant) {
266                 Some(parent) => descendant = parent,
267                 None => return false,
268             }
269         }
270         true
271     }
272 }
273
274 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
275     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
276         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
277     }
278 }
279
280 impl Visibility {
281     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
282         match visibility.node {
283             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
284             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
285             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
286                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
287                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
288                 Def::Err => Visibility::Public,
289                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
290             },
291             hir::VisibilityKind::Inherited => {
292                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
293             }
294         }
295     }
296
297     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
298     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
299         let restriction = match self {
300             // Public items are visible everywhere.
301             Visibility::Public => return true,
302             // Private items from other crates are visible nowhere.
303             Visibility::Invisible => return false,
304             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
305             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
306             Visibility::Restricted(module) => module,
307         };
308
309         tree.is_descendant_of(module, restriction)
310     }
311
312     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
313     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
314         let vis_restriction = match vis {
315             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
316             Visibility::Invisible => return true,
317             Visibility::Restricted(module) => module,
318         };
319
320         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
321     }
322
323     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
324     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
325         match self {
326             Visibility::Public => true,
327             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
328             Visibility::Invisible => false,
329         }
330     }
331 }
332
333 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash)]
334 pub enum Variance {
335     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
336     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
337     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
338     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
339 }
340
341 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
342 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
343 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
344 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
345 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
346 /// item.
347 pub struct CrateVariancesMap {
348     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
349     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
350     /// entry.
351     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
352
353     /// An empty vector, useful for cloning.
354     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
355 }
356
357 impl Variance {
358     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
359     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
360     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
361     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
362     /// variance with which the argument appears.
363     ///
364     /// Example 1:
365     ///
366     ///     *mut Vec<i32>
367     ///
368     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
369     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
370     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
371     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
372     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
373     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
374     /// (again) in `Invariant`.
375     ///
376     /// Example 2:
377     ///
378     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
379     ///
380     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
381     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
382     /// within which both pointer types appear is
383     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
384     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
385     /// which the first `Vec<i32>` appears is
386     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
387     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
388     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
389     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
390     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
391     ///
392     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
393     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
394     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
395         match (self, v) {
396             // Figure 1, column 1.
397             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
398             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
399             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
400             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
401
402             // Figure 1, column 2.
403             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
406             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
407
408             // Figure 1, column 3.
409             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
410
411             // Figure 1, column 4.
412             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
413         }
414     }
415 }
416
417 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
418 // the types of AST nodes.
419 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
420 pub struct CReaderCacheKey {
421     pub cnum: CrateNum,
422     pub pos: usize,
423 }
424
425 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
426 // through the type during type construction, so that we can quickly
427 // check whether the type has various kinds of types in it without
428 // recursing over the type itself.
429 bitflags! {
430     pub struct TypeFlags: u32 {
431         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
432         const HAS_SELF           = 1 << 1;
433         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
434         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
435         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
436
437         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
438         /// determine whether substitition is required, since those
439         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
440         /// hence may be substituted.
441         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
442
443         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
444         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
445         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
446
447         /// Is an error type reachable?
448         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
449         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
450
451         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
452         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
453
454         // `true` if there are "names" of types and regions and so forth
455         // that are local to a particular fn
456         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
457
458         // Present if the type belongs in a local type context.
459         // Only set for Infer other than Fresh.
460         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
461
462         // Is there a projection that does not involve a bound region?
463         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
464         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
465
466         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
467         /// if a global bound is safe to evaluate.
468         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
469
470         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
471                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
472                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
473
474         // Flags representing the nominal content of a type,
475         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
476         // flag, it should be added here too.
477         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
488                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
490     }
491 }
492
493 pub struct TyS<'tcx> {
494     pub sty: TyKind<'tcx>,
495     pub flags: TypeFlags,
496
497     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
498     /// binder such that
499     ///
500     /// (a) the binder itself captures nothing but
501     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
502     ///     by some sub-binder.
503     ///
504     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
505     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
506     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
507     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
508     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
509     /// inner binder.
510     ///
511     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
512     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
513     /// (exclusive)).
514     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
515 }
516
517 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
518 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
519 static_assert!(MEM_SIZE_OF_TY_S: ::std::mem::size_of::<TyS<'_>>() == 32);
520
521 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
522     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
523         self.sty.cmp(&other.sty)
524     }
525 }
526
527 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
528     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
529         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
530     }
531 }
532
533 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
534     #[inline]
535     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
536         ptr::eq(self, other)
537     }
538 }
539 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
540
541 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
542     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
543         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
544     }
545 }
546
547 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
548     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
549         match self.sty {
550             TyKind::Bool |
551             TyKind::Char |
552             TyKind::Int(_) |
553             TyKind::Uint(_) |
554             TyKind::Float(_) |
555             TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
556             TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
557             TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
558             TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
559             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
560             _ => false,
561         }
562     }
563
564     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
565         match self.sty {
566             TyKind::Opaque(..) |
567             TyKind::FnDef(..) |
568             TyKind::FnPtr(..) |
569             TyKind::Dynamic(..) |
570             TyKind::Closure(..) |
571             TyKind::Infer(..) |
572             TyKind::Projection(..) => false,
573             _ => true,
574         }
575     }
576 }
577
578 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
579     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
580                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
581                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
582         let ty::TyS {
583             ref sty,
584
585             // The other fields just provide fast access to information that is
586             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
587             flags: _,
588
589             outer_exclusive_binder: _,
590         } = *self;
591
592         sty.hash_stable(hcx, hasher);
593     }
594 }
595
596 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
597
598 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
599 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
600
601 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
602
603 extern {
604     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
605     type OpaqueListContents;
606 }
607
608 /// A wrapper for slices with the additional invariant
609 /// that the slice is interned and no other slice with
610 /// the same contents can exist in the same context.
611 /// This means we can use pointer for both
612 /// equality comparisons and hashing.
613 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
614 #[repr(C)]
615 pub struct List<T> {
616     len: usize,
617     data: [T; 0],
618     opaque: OpaqueListContents,
619 }
620
621 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
622
623 impl<T: Copy> List<T> {
624     #[inline]
625     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
626         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
627         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
628         assert!(slice.len() != 0);
629
630         // Align up the size of the len (usize) field
631         let align = mem::align_of::<T>();
632         let align_mask = align - 1;
633         let offset = mem::size_of::<usize>();
634         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
635
636         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
637
638         let mem = arena.alloc_raw(
639             size,
640             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
641         unsafe {
642             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
643             // Write the length
644             result.len = slice.len();
645
646             // Write the elements
647             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
648             arena_slice.copy_from_slice(slice);
649
650             result
651         }
652     }
653 }
654
655 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
656     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
657         (**self).fmt(f)
658     }
659 }
660
661 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
662     #[inline]
663     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
664         (**self).encode(s)
665     }
666 }
667
668 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
669     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
670         if self == other { Ordering::Equal } else {
671             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
672         }
673     }
674 }
675
676 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
677     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
678         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
679             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
680         }
681     }
682 }
683
684 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
685     #[inline]
686     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
687         ptr::eq(self, other)
688     }
689 }
690 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
691
692 impl<T> Hash for List<T> {
693     #[inline]
694     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
695         (self as *const List<T>).hash(s)
696     }
697 }
698
699 impl<T> Deref for List<T> {
700     type Target = [T];
701     #[inline(always)]
702     fn deref(&self) -> &[T] {
703         unsafe {
704             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
705         }
706     }
707 }
708
709 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
710     type Item = &'a T;
711     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
712     #[inline(always)]
713     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
714         self[..].iter()
715     }
716 }
717
718 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
719
720 impl<T> List<T> {
721     #[inline(always)]
722     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
723         #[repr(align(64), C)]
724         struct EmptySlice([u8; 64]);
725         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
726         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
727         unsafe {
728             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
729         }
730     }
731 }
732
733 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
734 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
735 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
736 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
737 pub struct UpvarId {
738     pub var_id: hir::HirId,
739     pub closure_expr_id: LocalDefId,
740 }
741
742 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
743 pub enum BorrowKind {
744     /// Data must be immutable and is aliasable.
745     ImmBorrow,
746
747     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
748     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
749     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
750     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
751     ///
752     ///    let x: &mut isize = ...;
753     ///    let y = || *x += 5;
754     ///
755     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
756     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
757     ///
758     ///    struct Env { x: & &mut isize }
759     ///    let x: &mut isize = ...;
760     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
761     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
762     ///
763     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
764     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
765     /// an `&mut` borrow:
766     ///
767     ///    struct Env { x: & &mut isize }
768     ///    let x: &mut isize = ...;
769     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
770     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
771     ///
772     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
773     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
774     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
775     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
776     /// borrow is hidden.
777     ///
778     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
779     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
780     /// simplicity, we don't give users the way to express this
781     /// borrow, it's just used when translating closures.
782     UniqueImmBorrow,
783
784     /// Data is mutable and not aliasable.
785     MutBorrow
786 }
787
788 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
789 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
790 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
791 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
792     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
793     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
794     /// depending on inference.
795     ByValue,
796
797     /// Upvar is captured by reference.
798     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
799 }
800
801 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
802 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
803     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
804     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
805     /// syntax.
806     pub kind: BorrowKind,
807
808     /// Region of the resulting reference.
809     pub region: ty::Region<'tcx>,
810 }
811
812 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
813
814 #[derive(Copy, Clone)]
815 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
816     pub def: Def,
817     pub span: Span,
818     pub ty: Ty<'tcx>,
819 }
820
821 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
822 pub enum IntVarValue {
823     IntType(ast::IntTy),
824     UintType(ast::UintTy),
825 }
826
827 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
828 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
829
830 impl ty::EarlyBoundRegion {
831     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
832         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
833     }
834
835     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
836     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
837     pub fn has_name(&self) -> bool {
838         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
839     }
840 }
841
842 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
843 pub enum GenericParamDefKind {
844     Lifetime,
845     Type {
846         has_default: bool,
847         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
848         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
849     }
850 }
851
852 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
853 pub struct GenericParamDef {
854     pub name: InternedString,
855     pub def_id: DefId,
856     pub index: u32,
857
858     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
859     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
860     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
861     pub pure_wrt_drop: bool,
862
863     pub kind: GenericParamDefKind,
864 }
865
866 impl GenericParamDef {
867     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
868         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
869             ty::EarlyBoundRegion {
870                 def_id: self.def_id,
871                 index: self.index,
872                 name: self.name,
873             }
874         } else {
875             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
876         }
877     }
878
879     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
880         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
881             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
882         } else {
883             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
884         }
885     }
886 }
887
888 #[derive(Default)]
889 pub struct GenericParamCount {
890     pub lifetimes: usize,
891     pub types: usize,
892 }
893
894 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
895 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
896 ///
897 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
898 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
899 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
900 pub struct Generics {
901     pub parent: Option<DefId>,
902     pub parent_count: usize,
903     pub params: Vec<GenericParamDef>,
904
905     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
906     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
907
908     pub has_self: bool,
909     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
910 }
911
912 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
913     pub fn count(&self) -> usize {
914         self.parent_count + self.params.len()
915     }
916
917     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
918         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
919         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
920         // presence of this method will be a constant reminder.
921         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
922
923         for param in &self.params {
924             match param.kind {
925                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
926                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
927             };
928         }
929
930         own_counts
931     }
932
933     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
934         for param in &self.params {
935             match param.kind {
936                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
937                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
938             }
939         }
940         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
941             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
942             parent.requires_monomorphization(tcx)
943         } else {
944             false
945         }
946     }
947
948     pub fn region_param(&'tcx self,
949                         param: &EarlyBoundRegion,
950                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
951                         -> &'tcx GenericParamDef
952     {
953         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
954             let param = &self.params[index as usize];
955             match param.kind {
956                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
957                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
958             }
959         } else {
960             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
961                .region_param(param, tcx)
962         }
963     }
964
965     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
966     pub fn type_param(&'tcx self,
967                       param: &ParamTy,
968                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
969                       -> &'tcx GenericParamDef {
970         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
971             let param = &self.params[index as usize];
972             match param.kind {
973                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
974                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
975             }
976         } else {
977             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
978                .type_param(param, tcx)
979         }
980     }
981 }
982
983 /// Bounds on generics.
984 #[derive(Clone, Default)]
985 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
986     pub parent: Option<DefId>,
987     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
988 }
989
990 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
991 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
992
993 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
994     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
995                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
996         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
997         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
998         instantiated
999     }
1000
1001     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1002                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1003         InstantiatedPredicates {
1004             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1005         }
1006     }
1007
1008     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1009                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1010                         substs: &Substs<'tcx>) {
1011         if let Some(def_id) = self.parent {
1012             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1013         }
1014         instantiated.predicates.extend(
1015             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1016         );
1017     }
1018
1019     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1020                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1021         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1022         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1023         instantiated
1024     }
1025
1026     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1027                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1028         if let Some(def_id) = self.parent {
1029             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1030         }
1031         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1032     }
1033
1034     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1035                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1036                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1037     {
1038         assert_eq!(self.parent, None);
1039         InstantiatedPredicates {
1040             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1041                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1042             }).collect()
1043         }
1044     }
1045 }
1046
1047 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1048 pub enum Predicate<'tcx> {
1049     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1050     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1051     /// would be the type parameters.
1052     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1053
1054     /// where `'a: 'b`
1055     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1056
1057     /// where `T: 'a`
1058     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1059
1060     /// where `<T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1061     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1062     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1063
1064     /// no syntax: `T` well-formed
1065     WellFormed(Ty<'tcx>),
1066
1067     /// trait must be object-safe
1068     ObjectSafe(DefId),
1069
1070     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1071     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1072     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1073     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1074
1075     /// `T1 <: T2`
1076     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1077
1078     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1079     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1080 }
1081
1082 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1083 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1084 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1085 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1086 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1087 /// item.
1088 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1089     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1090     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1091     /// bounds, it will have no entry.
1092     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1093
1094     /// An empty vector, useful for cloning.
1095     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1096 }
1097
1098 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1099     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1100         self
1101     }
1102 }
1103
1104 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1105     /// Performs a substitution suitable for going from a
1106     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1107     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1108     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1109     /// lengthy comment below for details.
1110     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1111                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1112                             -> ty::Predicate<'tcx>
1113     {
1114         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1115         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1116         //
1117         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1118         //
1119         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1120         //     trait Bar<'b,'c> { }
1121         //
1122         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1123         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1124         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1125         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1126         // normal substitution.
1127         //
1128         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1129         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1130         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1131         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1132         // `'a`.
1133         //
1134         // Another example to be careful of is this:
1135         //
1136         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1137         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1138         //
1139         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1140         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1141         // reason is similar to the previous example: any impl of
1142         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1143         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1144         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1145         //
1146         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1147         // consider the more complicated scenario:
1148         //
1149         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1150         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1151         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1152         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1153         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1154         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1155         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1156         //   DB index of 1.
1157         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1158         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1159         //   just as we wanted.
1160         //
1161         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1162         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1163         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1164         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1165         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1166         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1167         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1168         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1169         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1170         // substitution code expects equal binding levels in the values
1171         // from the substitution and the value being substituted into, and
1172         // this trick achieves that).
1173
1174         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1175         match *self {
1176             Predicate::Trait(ref binder) =>
1177                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1178             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1179                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1180             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1181                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1182             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1183                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1184             Predicate::Projection(ref binder) =>
1185                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1186             Predicate::WellFormed(data) =>
1187                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1188             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1189                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1190             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1191                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1192             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1193                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1194         }
1195     }
1196 }
1197
1198 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1199 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1200     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1201 }
1202
1203 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1204
1205 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1206     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1207         self.trait_ref.def_id
1208     }
1209
1210     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1211         self.trait_ref.input_types()
1212     }
1213
1214     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1215         self.trait_ref.self_ty()
1216     }
1217 }
1218
1219 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1220     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1221         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1222         self.skip_binder().def_id()
1223     }
1224 }
1225
1226 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1227 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A: B`
1228 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1229 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1230                                                            ty::Region<'tcx>>;
1231 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1232                                                          ty::Region<'tcx>>;
1233 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1234 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1235
1236 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1237 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1238     pub a_is_expected: bool,
1239     pub a: Ty<'tcx>,
1240     pub b: Ty<'tcx>
1241 }
1242 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1243
1244 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1245 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1246 ///
1247 /// 1. `T: TraitRef<..., Item=Type>`
1248 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1249 ///
1250 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1251 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1252 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1253 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1254 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1255 /// instances to normalize the LHS.
1256 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1257 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1258     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1259     pub ty: Ty<'tcx>,
1260 }
1261
1262 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1263
1264 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1265     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1266     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1267         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1268     }
1269
1270     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1271         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1272         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1273         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1274         // return value, so we are preserving the number of binding
1275         // levels.
1276         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1277     }
1278
1279     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1280         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1281     }
1282
1283     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1284     ///
1285     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1286     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1287     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1288         // okay to skip binder since trait def-id does not care about regions
1289         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1290     }
1291 }
1292
1293 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1294     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1295 }
1296
1297 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1298     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1299         ty::Binder::dummy(self.clone())
1300     }
1301 }
1302
1303 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1304     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1305         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1306     }
1307 }
1308
1309 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1310     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1311 }
1312
1313 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1314     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1315         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1316             trait_ref: self.clone()
1317         }))
1318     }
1319 }
1320
1321 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1322     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1323         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1324     }
1325 }
1326
1327 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1328     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1329         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1330     }
1331 }
1332
1333 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1334     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1335         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1336     }
1337 }
1338
1339 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1340     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1341         Predicate::Projection(self.clone())
1342     }
1343 }
1344
1345 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1346     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1347     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1348     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1349     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1350         let vec: Vec<_> = match *self {
1351             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1352                 data.skip_binder().input_types().collect()
1353             }
1354             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1355                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1356                 vec![a, b]
1357             }
1358             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1359                 vec![binder.skip_binder().0]
1360             }
1361             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1362                 vec![]
1363             }
1364             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1365                 let inner = data.skip_binder();
1366                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1367             }
1368             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1369                 vec![data]
1370             }
1371             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1372                 vec![]
1373             }
1374             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1375                 closure_substs.substs.types().collect()
1376             }
1377             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1378                 substs.types().collect()
1379             }
1380         };
1381
1382         // FIXME: The only reason to collect into a vector here is that I was
1383         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1384         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1385         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1386         // to be closer to `Ty::walk`.
1387         vec.into_iter()
1388     }
1389
1390     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1391         match *self {
1392             Predicate::Trait(ref t) => {
1393                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1394             }
1395             Predicate::Projection(..) |
1396             Predicate::Subtype(..) |
1397             Predicate::RegionOutlives(..) |
1398             Predicate::WellFormed(..) |
1399             Predicate::ObjectSafe(..) |
1400             Predicate::ClosureKind(..) |
1401             Predicate::TypeOutlives(..) |
1402             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1403                 None
1404             }
1405         }
1406     }
1407
1408     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1409         match *self {
1410             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1411                 Some(data)
1412             }
1413             Predicate::Trait(..) |
1414             Predicate::Projection(..) |
1415             Predicate::Subtype(..) |
1416             Predicate::RegionOutlives(..) |
1417             Predicate::WellFormed(..) |
1418             Predicate::ObjectSafe(..) |
1419             Predicate::ClosureKind(..) |
1420             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1421                 None
1422             }
1423         }
1424     }
1425 }
1426
1427 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1428 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1429 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1430 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1431 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1432 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1433 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1434 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1435 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1436 /// their values.
1437 ///
1438 /// Example:
1439 ///
1440 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1441 ///
1442 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1443 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1444 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1445 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1446 #[derive(Clone)]
1447 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1448     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1449 }
1450
1451 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1452     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1453         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1454     }
1455
1456     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1457         self.predicates.is_empty()
1458     }
1459 }
1460
1461 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1462 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1463 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1464 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1465 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1466 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1467 /// new names.
1468 ///
1469 /// To make this more concrete, consider this program:
1470 ///
1471 /// ```
1472 /// struct Foo { }
1473 /// fn bar<T>(x: T) {
1474 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1475 /// }
1476 /// ```
1477 ///
1478 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1479 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1480 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1481 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1482 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1483 /// name it inside the fn type but not outside.
1484 ///
1485 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1486 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1487 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1488 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1489 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1490 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1491 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1492 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1493 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1494 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1495 /// use for checking generic functions.
1496 newtype_index! {
1497     pub struct UniverseIndex {
1498         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1499     }
1500 }
1501
1502 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1503
1504 impl UniverseIndex {
1505     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1506
1507     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1508     /// is considered to extend all previous universes. This
1509     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1510     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1511     ///
1512     /// ```
1513     /// for<'a> fn(&'a u32)
1514     /// ```
1515     ///
1516     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1517     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1518     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1519     /// `U` because it was not in scope there.
1520     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1521         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1522     }
1523
1524     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1525     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1526     /// `other` (`self >= other`).
1527     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1528         self.private >= other.private
1529     }
1530
1531     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1532     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1533     /// those in `other` (`self < other`).
1534     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1535         self.private < other.private
1536     }
1537 }
1538
1539 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1540 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1541 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1542 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1543 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1544 /// another.
1545 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1546 pub struct Placeholder {
1547     pub universe: UniverseIndex,
1548     pub name: BoundRegion,
1549 }
1550
1551 impl_stable_hash_for!(struct Placeholder { universe, name });
1552
1553 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1554 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1555 /// particular point.
1556 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1557 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1558     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1559     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1560     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1561     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1562
1563     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1564     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1565     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1566     pub reveal: traits::Reveal,
1567 }
1568
1569 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1570     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1571     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1572     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1573     /// type-checking.
1574     pub fn empty() -> Self {
1575         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1576     }
1577
1578     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1579     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1580     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1581     /// environments like codegen or doing optimizations.
1582     ///
1583     /// N.B. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1584     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1585     pub fn reveal_all() -> Self {
1586         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1587     }
1588
1589     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1590     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1591                reveal: Reveal)
1592                -> Self {
1593         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1594     }
1595
1596     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1597     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1598     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1599     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1600     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1601     /// which is the default.
1602     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1603         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1604     }
1605
1606     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1607     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1608         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1609     }
1610
1611     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1612     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1613     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1614     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1615     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1616     /// invisible.
1617     ///
1618     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1619     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1620     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1621     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1622     /// although the surrounding function is never reachable.
1623     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1624         match self.reveal {
1625             Reveal::UserFacing => {
1626                 ParamEnvAnd {
1627                     param_env: self,
1628                     value,
1629                 }
1630             }
1631
1632             Reveal::All => {
1633                 if value.has_skol()
1634                     || value.needs_infer()
1635                     || value.has_param_types()
1636                     || value.has_self_ty()
1637                 {
1638                     ParamEnvAnd {
1639                         param_env: self,
1640                         value,
1641                     }
1642                 } else {
1643                     ParamEnvAnd {
1644                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1645                         value,
1646                     }
1647                 }
1648             }
1649         }
1650     }
1651 }
1652
1653 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1654 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1655     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1656     pub value: T,
1657 }
1658
1659 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1660     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1661         (self.param_env, self.value)
1662     }
1663 }
1664
1665 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1666     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1667 {
1668     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1669                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1670                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1671         let ParamEnvAnd {
1672             ref param_env,
1673             ref value
1674         } = *self;
1675
1676         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1677         value.hash_stable(hcx, hasher);
1678     }
1679 }
1680
1681 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1682 pub struct Destructor {
1683     /// The def-id of the destructor method
1684     pub did: DefId,
1685 }
1686
1687 bitflags! {
1688     pub struct AdtFlags: u32 {
1689         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1690         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1691         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1692         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1693         const IS_UNION            = 1 << 3;
1694         const IS_BOX              = 1 << 4;
1695         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1696         const IS_ARC              = 1 << 5;
1697         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1698         const IS_RC               = 1 << 6;
1699         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1700         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1701         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1702     }
1703 }
1704
1705 bitflags! {
1706     pub struct VariantFlags: u32 {
1707         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1708         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1709         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1710     }
1711 }
1712
1713 #[derive(Debug)]
1714 pub struct VariantDef {
1715     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1716     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1717     pub did: DefId,
1718     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1719     pub discr: VariantDiscr,
1720     pub fields: Vec<FieldDef>,
1721     pub ctor_kind: CtorKind,
1722     flags: VariantFlags,
1723 }
1724
1725 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1726     /// Create a new `VariantDef`.
1727     ///
1728     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1729     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1730     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1731     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1732     ///
1733     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1734     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1735     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1736     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1737     ///
1738     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1739     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1740     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1741                did: DefId,
1742                name: Name,
1743                discr: VariantDiscr,
1744                fields: Vec<FieldDef>,
1745                adt_kind: AdtKind,
1746                ctor_kind: CtorKind,
1747                attribute_def_id: DefId)
1748                -> Self
1749     {
1750         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1751                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1752         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1753         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1754             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1755             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1756         }
1757         VariantDef {
1758             did,
1759             name,
1760             discr,
1761             fields,
1762             ctor_kind,
1763             flags
1764         }
1765     }
1766
1767     #[inline]
1768     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1769         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1770     }
1771 }
1772
1773 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1774     did,
1775     name,
1776     discr,
1777     fields,
1778     ctor_kind,
1779     flags
1780 });
1781
1782 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1783 pub enum VariantDiscr {
1784     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1785     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1786     Explicit(DefId),
1787
1788     /// The previous variant's discriminant plus one.
1789     /// For efficiency reasons, the distance from the
1790     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1791     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1792     Relative(usize),
1793 }
1794
1795 #[derive(Debug)]
1796 pub struct FieldDef {
1797     pub did: DefId,
1798     pub ident: Ident,
1799     pub vis: Visibility,
1800 }
1801
1802 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1803 ///
1804 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1805 /// table.
1806 pub struct AdtDef {
1807     pub did: DefId,
1808     pub variants: Vec<VariantDef>,
1809     flags: AdtFlags,
1810     pub repr: ReprOptions,
1811 }
1812
1813 impl PartialOrd for AdtDef {
1814     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1815         Some(self.cmp(&other))
1816     }
1817 }
1818
1819 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1820 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1821 impl Ord for AdtDef {
1822     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1823         self.did.cmp(&other.did)
1824     }
1825 }
1826
1827 impl PartialEq for AdtDef {
1828     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1829     #[inline]
1830     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1831 }
1832
1833 impl Eq for AdtDef {}
1834
1835 impl Hash for AdtDef {
1836     #[inline]
1837     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1838         (self as *const AdtDef).hash(s)
1839     }
1840 }
1841
1842 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1843     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1844         self.did.encode(s)
1845     }
1846 }
1847
1848 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1849
1850
1851 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1852     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1853                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1854                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1855         thread_local! {
1856             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1857         }
1858
1859         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1860             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1861             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1862                 let ty::AdtDef {
1863                     did,
1864                     ref variants,
1865                     ref flags,
1866                     ref repr,
1867                 } = *self;
1868
1869                 let mut hasher = StableHasher::new();
1870                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1871                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1872                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1873                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1874
1875                 hasher.finish()
1876            })
1877         });
1878
1879         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1880     }
1881 }
1882
1883 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1884 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1885
1886 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1887     fn into(self) -> DataTypeKind {
1888         match self {
1889             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1890             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1891             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1892         }
1893     }
1894 }
1895
1896 bitflags! {
1897     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1898     pub struct ReprFlags: u8 {
1899         const IS_C               = 1 << 0;
1900         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1901         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1902         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1903         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1904
1905         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1906         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1907                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1908                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1909     }
1910 }
1911
1912 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1913     bits
1914 });
1915
1916
1917
1918 /// Represents the repr options provided by the user,
1919 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1920 pub struct ReprOptions {
1921     pub int: Option<attr::IntType>,
1922     pub align: u32,
1923     pub pack: u32,
1924     pub flags: ReprFlags,
1925 }
1926
1927 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1928     align,
1929     pack,
1930     int,
1931     flags
1932 });
1933
1934 impl ReprOptions {
1935     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1936         let mut flags = ReprFlags::empty();
1937         let mut size = None;
1938         let mut max_align = 0;
1939         let mut min_pack = 0;
1940         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1941             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
1942                 flags.insert(match r {
1943                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1944                     attr::ReprPacked(pack) => {
1945                         min_pack = if min_pack > 0 {
1946                             cmp::min(pack, min_pack)
1947                         } else {
1948                             pack
1949                         };
1950                         ReprFlags::empty()
1951                     },
1952                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1953                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1954                     attr::ReprInt(i) => {
1955                         size = Some(i);
1956                         ReprFlags::empty()
1957                     },
1958                     attr::ReprAlign(align) => {
1959                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1960                         ReprFlags::empty()
1961                     },
1962                 });
1963             }
1964         }
1965
1966         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1967         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1968             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1969         }
1970         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1971     }
1972
1973     #[inline]
1974     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1975     #[inline]
1976     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1977     #[inline]
1978     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1979     #[inline]
1980     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1981     #[inline]
1982     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1983
1984     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1985         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1986     }
1987
1988     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1989     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1990     /// single pointer.
1991     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1992         self.c() || self.int.is_some()
1993     }
1994
1995     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1996     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1997     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1998         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1999     }
2000 }
2001
2002 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2003     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2004            did: DefId,
2005            kind: AdtKind,
2006            variants: Vec<VariantDef>,
2007            repr: ReprOptions) -> Self {
2008         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2009         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2010         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2011         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2012             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2013         }
2014         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2015             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2016         }
2017         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2018             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2019         }
2020         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2021             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2022         }
2023         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2024             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2025         }
2026         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2027             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2028             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2029         }
2030         match kind {
2031             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2032             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2033             AdtKind::Struct => {}
2034         }
2035         AdtDef {
2036             did,
2037             variants,
2038             flags,
2039             repr,
2040         }
2041     }
2042
2043     #[inline]
2044     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2045         !self.is_union() && !self.is_enum()
2046     }
2047
2048     #[inline]
2049     pub fn is_union(&self) -> bool {
2050         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2051     }
2052
2053     #[inline]
2054     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2055         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2056     }
2057
2058     #[inline]
2059     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2060         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2061     }
2062
2063     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2064     #[inline]
2065     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2066         if self.is_enum() {
2067             AdtKind::Enum
2068         } else if self.is_union() {
2069             AdtKind::Union
2070         } else {
2071             AdtKind::Struct
2072         }
2073     }
2074
2075     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2076         match self.adt_kind() {
2077             AdtKind::Struct => "struct",
2078             AdtKind::Union => "union",
2079             AdtKind::Enum => "enum",
2080         }
2081     }
2082
2083     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2084         match self.adt_kind() {
2085             AdtKind::Struct => "struct",
2086             AdtKind::Union => "union",
2087             AdtKind::Enum => "variant",
2088         }
2089     }
2090
2091     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2092     /// of coherence checking.
2093     #[inline]
2094     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2095         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2096     }
2097
2098     /// Returns `true` if this is PhantomData<T>.
2099     #[inline]
2100     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2101         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2102     }
2103
2104     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2105     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2106         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2107     }
2108
2109     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2110     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2111         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2112     }
2113
2114     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2115     #[inline]
2116     pub fn is_box(&self) -> bool {
2117         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2118     }
2119
2120     /// Returns whether this type has a destructor.
2121     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2122         self.destructor(tcx).is_some()
2123     }
2124
2125     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2126     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2127         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2128         &self.variants[0]
2129     }
2130
2131     #[inline]
2132     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2133         tcx.predicates_of(self.did)
2134     }
2135
2136     /// Returns an iterator over all fields contained
2137     /// by this ADT.
2138     #[inline]
2139     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2140         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2141     }
2142
2143     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2144         !self.variants.is_empty() &&
2145             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2146     }
2147
2148     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2149         self.variants
2150             .iter()
2151             .find(|v| v.did == vid)
2152             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2153     }
2154
2155     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2156         self.variants
2157             .iter()
2158             .position(|v| v.did == vid)
2159             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2160     }
2161
2162     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2163         match def {
2164             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2165             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2166             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2167             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2168             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2169         }
2170     }
2171
2172     #[inline]
2173     pub fn eval_explicit_discr(
2174         &self,
2175         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2176         expr_did: DefId,
2177     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2178         let param_env = ParamEnv::empty();
2179         let repr_type = self.repr.discr_type();
2180         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2181         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2182         let cid = GlobalId {
2183             instance,
2184             promoted: None
2185         };
2186         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2187             Ok(val) => {
2188                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2189                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2190                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2191                     Some(Discr {
2192                         val: b,
2193                         ty: val.ty,
2194                     })
2195                 } else {
2196                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2197                     ::mir::interpret::struct_error(
2198                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2199                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2200                     ).emit();
2201                     None
2202                 }
2203             }
2204             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2205                 if !expr_did.is_local() {
2206                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2207                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2208                          in its crate but failed locally");
2209                 }
2210                 None
2211             }
2212             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2213                 tcx.def_span(expr_did),
2214                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2215             ),
2216         }
2217     }
2218
2219     #[inline]
2220     pub fn discriminants(
2221         &'a self,
2222         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2223     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2224         let repr_type = self.repr.discr_type();
2225         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2226         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2227         self.variants.iter().map(move |v| {
2228             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2229             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2230                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2231                     discr = new_discr;
2232                 }
2233             }
2234             prev_discr = Some(discr);
2235
2236             discr
2237         })
2238     }
2239
2240     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2241     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2242     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2243     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2244     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2245     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2246                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2247                                     variant_index: usize)
2248                                     -> Discr<'tcx> {
2249         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2250         let explicit_value = val
2251             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2252             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2253         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2254     }
2255
2256     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2257     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2258     /// inferred discriminant directly
2259     pub fn discriminant_def_for_variant(
2260         &self,
2261         variant_index: usize,
2262     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2263         let mut explicit_index = variant_index;
2264         let expr_did;
2265         loop {
2266             match self.variants[explicit_index].discr {
2267                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2268                     expr_did = None;
2269                     break;
2270                 },
2271                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2272                     explicit_index -= distance;
2273                 }
2274                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2275                     expr_did = Some(did);
2276                     break;
2277                 }
2278             }
2279         }
2280         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2281     }
2282
2283     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2284         tcx.adt_destructor(self.did)
2285     }
2286
2287     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2288     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2289     ///
2290     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2291     /// actually more expressive than checking all members:
2292     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2293     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2294     ///
2295     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2296     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2297     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2298         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2299             Ok(tys) => tys,
2300             Err(mut bug) => {
2301                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2302                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2303                 //
2304                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2305                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2306                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2307                 // emit an error.
2308                 bug.delay_as_bug();
2309                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2310             }
2311         }
2312     }
2313
2314     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2315                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2316                                ty: Ty<'tcx>)
2317                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2318         let result = match ty.sty {
2319             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2320             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2321             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2322                 vec![]
2323             }
2324
2325             Str |
2326             Dynamic(..) |
2327             Slice(_) |
2328             Foreign(..) |
2329             Error |
2330             GeneratorWitness(..) => {
2331                 // these are never sized - return the target type
2332                 vec![ty]
2333             }
2334
2335             Tuple(ref tys) => {
2336                 match tys.last() {
2337                     None => vec![],
2338                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2339                 }
2340             }
2341
2342             Adt(adt, substs) => {
2343                 // recursive case
2344                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2345                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2346                        ty, adt_tys);
2347                 adt_tys.iter()
2348                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2349                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2350                        .collect()
2351             }
2352
2353             Projection(..) | Opaque(..) => {
2354                 // must calculate explicitly.
2355                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2356                 vec![ty]
2357             }
2358
2359             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2360
2361             Param(..) => {
2362                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2363                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2364                 // it on the impl.
2365
2366                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2367                     Some(x) => x,
2368                     _ => return vec![ty]
2369                 };
2370                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2371                     def_id: sized_trait,
2372                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2373                 }).to_predicate();
2374                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2375                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2376                     vec![]
2377                 } else {
2378                     vec![ty]
2379                 }
2380             }
2381
2382             Bound(..) |
2383             Infer(..) => {
2384                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2385                      ty)
2386             }
2387         };
2388         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2389         result
2390     }
2391 }
2392
2393 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2394     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2395         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2396     }
2397 }
2398
2399 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2400 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2401 /// desuaring) argument that the closure expects.
2402 ///
2403 /// You can get the environment type of a closure using
2404 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2405 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2406 pub enum ClosureKind {
2407     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2408     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2409     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2410     Fn,
2411     FnMut,
2412     FnOnce,
2413 }
2414
2415 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2416     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2417     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2418
2419     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2420         match *self {
2421             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2422             ClosureKind::FnMut => {
2423                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2424             }
2425             ClosureKind::FnOnce => {
2426                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2427             }
2428         }
2429     }
2430
2431     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2432     /// must also implement `other`.
2433     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2434         match (self, other) {
2435             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2436             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2437             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2438             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2439             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2440             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2441             _ => false,
2442         }
2443     }
2444
2445     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2446     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2447     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2448         match self {
2449             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2450             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2451             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2452         }
2453     }
2454 }
2455
2456 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2457     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2458     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2459     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2460     /// structs or variants. For example:
2461     ///
2462     /// ```notrust
2463     /// isize => { isize }
2464     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2465     /// [isize] => { [isize], isize }
2466     /// ```
2467     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2468         TypeWalker::new(self)
2469     }
2470
2471     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2472     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2473     /// (but not `i32`, like `walk`).
2474     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2475         walk::walk_shallow(self)
2476     }
2477
2478     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2479     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2480     /// children of the current type are ignored.
2481     ///
2482     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2483     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2484         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2485     {
2486         let mut walker = self.walk();
2487         while let Some(ty) = walker.next() {
2488             if !f(ty) {
2489                 walker.skip_current_subtree();
2490             }
2491         }
2492     }
2493 }
2494
2495 impl BorrowKind {
2496     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2497         match m {
2498             hir::MutMutable => MutBorrow,
2499             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2500         }
2501     }
2502
2503     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2504     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2505     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2506     /// question.
2507     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2508         match self {
2509             MutBorrow => hir::MutMutable,
2510             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2511
2512             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2513             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2514             // and hence is a safe "over approximation".
2515             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2516         }
2517     }
2518
2519     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2520         match *self {
2521             MutBorrow => "mutable",
2522             ImmBorrow => "immutable",
2523             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2524         }
2525     }
2526 }
2527
2528 #[derive(Debug, Clone)]
2529 pub enum Attributes<'gcx> {
2530     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2531     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2532 }
2533
2534 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2535     type Target = [ast::Attribute];
2536
2537     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2538         match self {
2539             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2540             &Attributes::Borrowed(data) => data
2541         }
2542     }
2543 }
2544
2545 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2546     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2547         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2548     }
2549
2550     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2551     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2552     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2553     pub fn body_owners(
2554         self,
2555     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2556         self.hir.krate()
2557                 .body_ids
2558                 .iter()
2559                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2560     }
2561
2562     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2563         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2564             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2565         });
2566     }
2567
2568     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2569         match self.hir.find(id) {
2570             Some(Node::Expr(e)) => {
2571                 e.span
2572             }
2573             Some(f) => {
2574                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2575             }
2576             None => {
2577                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2578             }
2579         }
2580     }
2581
2582     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2583         self.associated_items(id)
2584             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2585             .collect()
2586     }
2587
2588     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2589         self.associated_items(did).any(|item| {
2590             item.relevant_for_never()
2591         })
2592     }
2593
2594     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2595         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2596             match self.hir.get(node_id) {
2597                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2598                 _ => false,
2599             }
2600         } else {
2601             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2602                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2603                 _ => false,
2604             }
2605         };
2606
2607         if is_associated_item {
2608             Some(self.associated_item(def_id))
2609         } else {
2610             None
2611         }
2612     }
2613
2614     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2615                                            parent_def_id: DefId,
2616                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2617                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2618                                            -> AssociatedItem {
2619         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2620         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2621             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2622             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2623                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2624             }
2625             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2626             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2627         };
2628
2629         AssociatedItem {
2630             ident: trait_item_ref.ident,
2631             kind,
2632             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2633             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2634             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2635             def_id,
2636             container: TraitContainer(parent_def_id),
2637             method_has_self_argument: has_self
2638         }
2639     }
2640
2641     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2642                                           parent_def_id: DefId,
2643                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2644                                           -> AssociatedItem {
2645         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2646         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2647             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2648             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2649                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2650             }
2651             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2652             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2653         };
2654
2655         AssociatedItem {
2656             ident: impl_item_ref.ident,
2657             kind,
2658             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2659             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2660             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2661             def_id,
2662             container: ImplContainer(parent_def_id),
2663             method_has_self_argument: has_self
2664         }
2665     }
2666
2667     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2668         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2669         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2670     }
2671
2672     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2673         variant.fields.iter().position(|field| {
2674             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2675         })
2676     }
2677
2678     pub fn associated_items(
2679         self,
2680         def_id: DefId,
2681     ) -> AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx, 'tcx> {
2682         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2683         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2684         // in place, so we use a hand-written iterator.
2685         //
2686         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2687         AssociatedItemsIterator {
2688             tcx: self,
2689             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2690             next_index: 0,
2691         }
2692     }
2693
2694     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2695     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2696     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2697         if self.features().overlapping_marker_traits {
2698             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2699                 .map_or(false, |trait_ref| {
2700                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2701                 });
2702             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2703                 .map_or(false, |trait_ref| {
2704                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2705                 });
2706             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2707                 && trait1_is_empty
2708                 && trait2_is_empty
2709         } else if self.features().marker_trait_attr {
2710             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2711                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2712                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2713             };
2714             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2715                 && is_marker_impl(def_id1)
2716                 && is_marker_impl(def_id2)
2717         } else {
2718             false
2719         }
2720     }
2721
2722     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2723     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2724     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2725         match def {
2726             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2727                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2728                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2729             }
2730             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2731                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2732             }
2733             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2734                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2735                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2736             }
2737             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2738         }
2739     }
2740
2741     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2742     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2743         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2744         match def_key.disambiguated_data.data {
2745             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2746             // is the *parent* of the variant
2747             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2748                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2749
2750             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2751             _ => variant_def.did,
2752         }
2753     }
2754
2755     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2756         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2757             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2758         } else {
2759             let def_key = self.def_key(id);
2760             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2761             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2762                 self.item_name(DefId {
2763                     krate: id.krate,
2764                     index: def_key.parent.unwrap()
2765                 })
2766             } else {
2767                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2768                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2769                 })
2770             }
2771         }
2772     }
2773
2774     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2775     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2776                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2777     {
2778         match instance {
2779             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2780                 self.optimized_mir(did)
2781             }
2782             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
2783             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2784             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2785             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2786             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2787             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2788             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2789                 self.mir_shims(instance)
2790             }
2791         }
2792     }
2793
2794     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2795     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2796     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2797         if self.is_mir_available(did) {
2798             Some(self.optimized_mir(did))
2799         } else {
2800             None
2801         }
2802     }
2803
2804     /// Get the attributes of a definition.
2805     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2806         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2807             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2808         } else {
2809             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2810         }
2811     }
2812
2813     /// Determine whether an item is annotated with an attribute.
2814     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2815         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2816     }
2817
2818     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2819     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2820         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2821     }
2822
2823     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2824         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2825     }
2826
2827     /// Given the def-id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2828     /// If it implements no trait, return `None`.
2829     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2830         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2831     }
2832
2833     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, return the
2834     /// def-id of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2835     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2836         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2837             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2838                 Some(self.associated_item(def_id))
2839             } else {
2840                 None
2841             }
2842         } else {
2843             self.opt_associated_item(def_id)
2844         };
2845
2846         item.and_then(|trait_item|
2847             match trait_item.container {
2848                 TraitContainer(_) => None,
2849                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2850             }
2851         )
2852     }
2853
2854     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2855     /// with the name of the crate containing the impl.
2856     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2857         if impl_did.is_local() {
2858             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2859             Ok(self.hir.span(node_id))
2860         } else {
2861             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2862         }
2863     }
2864
2865     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2866     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2867     // definition's parent/scope to perform comparison.
2868     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2869         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2870     }
2871
2872     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2873         ident = ident.modern();
2874         let target_expansion = match scope.krate {
2875             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2876             _ => Mark::root(),
2877         };
2878         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2879             Some(actual_expansion) =>
2880                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2881             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2882             None => self.hir.get_module_parent(block),
2883         };
2884         (ident, scope)
2885     }
2886 }
2887
2888 pub struct AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx: 'tcx, 'tcx: 'a> {
2889     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2890     def_ids: Lrc<Vec<DefId>>,
2891     next_index: usize,
2892 }
2893
2894 impl Iterator for AssociatedItemsIterator<'_, '_, '_> {
2895     type Item = AssociatedItem;
2896
2897     fn next(&mut self) -> Option<AssociatedItem> {
2898         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
2899         self.next_index += 1;
2900         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
2901     }
2902 }
2903
2904 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2905     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2906         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2907     {
2908         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2909         match self.freevars(def_id) {
2910             None => f(&[]),
2911             Some(d) => f(&d),
2912         }
2913     }
2914 }
2915
2916 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2917     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2918     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2919     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2920     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2921     match parent_item.node {
2922         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2923             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2924                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2925                                                                         impl_item_ref);
2926                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2927                 return assoc_item;
2928             }
2929         }
2930
2931         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2932             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2933                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2934                                                                          &parent_item.vis,
2935                                                                          trait_item_ref);
2936                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2937                 return assoc_item;
2938             }
2939         }
2940
2941         _ => { }
2942     }
2943
2944     span_bug!(parent_item.span,
2945               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2946               parent_item.node)
2947 }
2948
2949 /// Calculates the Sized-constraint.
2950 ///
2951 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2952 ///     - an obviously-unsized type
2953 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2954 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2955 ///       such.
2956 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2957 ///       check should catch this case.
2958 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2959                                   def_id: DefId)
2960                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2961     let def = tcx.adt_def(def_id);
2962
2963     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2964         v.fields.last()
2965     }).flat_map(|f| {
2966         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2967     }));
2968
2969     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2970
2971     result
2972 }
2973
2974 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2975                                      def_id: DefId)
2976                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2977     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2978     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2979     let vec: Vec<_> = match item.node {
2980         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2981             trait_item_refs.iter()
2982                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2983                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2984                            .collect()
2985         }
2986         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2987             impl_item_refs.iter()
2988                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2989                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2990                           .collect()
2991         }
2992         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2993         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2994     };
2995     Lrc::new(vec)
2996 }
2997
2998 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2999     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
3000 }
3001
3002 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
3003 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
3004 /// Otherwise, return `None`.
3005 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3006     tcx.opt_associated_item(def_id)
3007         .and_then(|associated_item| {
3008             match associated_item.container {
3009                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3010                 ImplContainer(_) => None
3011             }
3012         })
3013 }
3014
3015 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3016 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3017     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3018         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3019             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
3020                 return exist_ty.impl_trait_fn;
3021             }
3022         }
3023     }
3024     None
3025 }
3026
3027 /// Returns `true` if `def_id` is a trait alias.
3028 pub fn is_trait_alias(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> bool {
3029     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3030         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3031             if let hir::ItemKind::TraitAlias(..) = item.node {
3032                 return true;
3033             }
3034         }
3035     }
3036     false
3037 }
3038
3039 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3040 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3041                        def_id: DefId)
3042                        -> ParamEnv<'tcx>
3043 {
3044     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3045     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3046         return param_env(tcx, parent);
3047     }
3048     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3049
3050     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3051         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3052
3053     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3054     // case they contain any associated type projections. This process
3055     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3056     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3057     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3058     // right to me, because constructing the environment feels like a
3059     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3060     // a better place. In practice, we construct environments for
3061     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3062     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3063     // sure that this will succeed without errors anyway.
3064
3065     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3066                                              traits::Reveal::UserFacing);
3067
3068     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3069         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3070     });
3071     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3072     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3073 }
3074
3075 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3076                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3077     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3078     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3079 }
3080
3081 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3082                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3083     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3084     tcx.crate_name.clone()
3085 }
3086
3087 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3088                         crate_num: CrateNum)
3089                         -> Svh {
3090     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3091     tcx.hir.crate_hash
3092 }
3093
3094 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3095                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3096                                         -> usize {
3097     match instance_def {
3098         InstanceDef::Item(..) |
3099         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3100             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3101             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3102         },
3103         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3104         _ => 1
3105     }
3106 }
3107
3108 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3109     context::provide(providers);
3110     erase_regions::provide(providers);
3111     layout::provide(providers);
3112     util::provide(providers);
3113     constness::provide(providers);
3114     *providers = ty::query::Providers {
3115         associated_item,
3116         associated_item_def_ids,
3117         adt_sized_constraint,
3118         def_span,
3119         param_env,
3120         trait_of_item,
3121         crate_disambiguator,
3122         original_crate_name,
3123         crate_hash,
3124         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3125         instance_def_size_estimate,
3126         ..*providers
3127     };
3128 }
3129
3130 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3131 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3132 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3133 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3134 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3135 #[derive(Clone, Debug)]
3136 pub struct CrateInherentImpls {
3137     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3138 }
3139
3140 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3141 pub struct SymbolName {
3142     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3143     // this be a `&'tcx str`.
3144     pub name: InternedString
3145 }
3146
3147 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3148     name
3149 });
3150
3151 impl SymbolName {
3152     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3153         SymbolName {
3154             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3155         }
3156     }
3157
3158     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3159         self.name.as_str()
3160     }
3161 }
3162
3163 impl fmt::Display for SymbolName {
3164     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3165         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3166     }
3167 }
3168
3169 impl fmt::Debug for SymbolName {
3170     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3171         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3172     }
3173 }