]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Auto merge of #41905 - frewsxcv:rollup, r=frewsxcv
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::LvaluePreference::*;
16 pub use self::fold::TypeFoldable;
17
18 use dep_graph::DepNode;
19 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
20 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
21 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
22 use ich::StableHashingContext;
23 use middle::const_val::ConstVal;
24 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
25 use middle::privacy::AccessLevels;
26 use middle::region::CodeExtent;
27 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
28 use mir::Mir;
29 use traits;
30 use ty;
31 use ty::subst::{Subst, Substs};
32 use ty::util::IntTypeExt;
33 use ty::walk::TypeWalker;
34 use util::common::ErrorReported;
35 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap, FxHashSet};
36
37 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
38 use std::cell::{Cell, RefCell};
39 use std::collections::BTreeMap;
40 use std::cmp;
41 use std::fmt;
42 use std::hash::{Hash, Hasher};
43 use std::iter::FromIterator;
44 use std::ops::Deref;
45 use std::rc::Rc;
46 use std::slice;
47 use std::vec::IntoIter;
48 use std::mem;
49 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, NodeId};
50 use syntax::attr;
51 use syntax::symbol::{Symbol, InternedString};
52 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
53 use rustc_const_math::ConstInt;
54
55 use rustc_data_structures::accumulate_vec::IntoIter as AccIntoIter;
56 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
57                                            HashStable};
58 use rustc_data_structures::transitive_relation::TransitiveRelation;
59
60 use hir;
61
62 pub use self::sty::{Binder, DebruijnIndex};
63 pub use self::sty::{FnSig, PolyFnSig};
64 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
65 pub use self::sty::{ClosureSubsts, TypeAndMut};
66 pub use self::sty::{TraitRef, TypeVariants, PolyTraitRef};
67 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
68 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection};
69 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
70 pub use self::sty::RegionKind;
71 pub use self::sty::Issue32330;
72 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid, SkolemizedRegionVid};
73 pub use self::sty::BoundRegion::*;
74 pub use self::sty::InferTy::*;
75 pub use self::sty::RegionKind::*;
76 pub use self::sty::TypeVariants::*;
77
78 pub use self::context::{TyCtxt, GlobalArenas, tls};
79 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
80
81 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
82
83 pub use self::trait_def::{TraitDef, TraitFlags};
84
85 pub use self::maps::queries;
86
87 pub mod adjustment;
88 pub mod cast;
89 pub mod error;
90 pub mod fast_reject;
91 pub mod fold;
92 pub mod inhabitedness;
93 pub mod item_path;
94 pub mod layout;
95 pub mod _match;
96 pub mod maps;
97 pub mod outlives;
98 pub mod relate;
99 pub mod steal;
100 pub mod subst;
101 pub mod trait_def;
102 pub mod walk;
103 pub mod wf;
104 pub mod util;
105
106 mod context;
107 mod flags;
108 mod instance;
109 mod structural_impls;
110 mod sty;
111
112 // Data types
113
114 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
115 /// produced by the driver and fed to trans and later passes.
116 ///
117 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
118 /// *on-demand* infrastructure.
119 #[derive(Clone)]
120 pub struct CrateAnalysis {
121     pub access_levels: Rc<AccessLevels>,
122     pub reachable: Rc<NodeSet>,
123     pub name: String,
124     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
125 }
126
127 #[derive(Clone)]
128 pub struct Resolutions {
129     pub freevars: FreevarMap,
130     pub trait_map: TraitMap,
131     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
132     pub export_map: ExportMap,
133 }
134
135 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
136 pub enum AssociatedItemContainer {
137     TraitContainer(DefId),
138     ImplContainer(DefId),
139 }
140
141 impl AssociatedItemContainer {
142     pub fn id(&self) -> DefId {
143         match *self {
144             TraitContainer(id) => id,
145             ImplContainer(id) => id,
146         }
147     }
148 }
149
150 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
151 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
152 /// bounds/where clauses).
153 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
154 pub struct ImplHeader<'tcx> {
155     pub impl_def_id: DefId,
156     pub self_ty: Ty<'tcx>,
157     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
158     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
159 }
160
161 impl<'a, 'gcx, 'tcx> ImplHeader<'tcx> {
162     pub fn with_fresh_ty_vars(selcx: &mut traits::SelectionContext<'a, 'gcx, 'tcx>,
163                               impl_def_id: DefId)
164                               -> ImplHeader<'tcx>
165     {
166         let tcx = selcx.tcx();
167         let impl_substs = selcx.infcx().fresh_substs_for_item(DUMMY_SP, impl_def_id);
168
169         let header = ImplHeader {
170             impl_def_id: impl_def_id,
171             self_ty: tcx.type_of(impl_def_id),
172             trait_ref: tcx.impl_trait_ref(impl_def_id),
173             predicates: tcx.predicates_of(impl_def_id).predicates
174         }.subst(tcx, impl_substs);
175
176         let traits::Normalized { value: mut header, obligations } =
177             traits::normalize(selcx, traits::ObligationCause::dummy(), &header);
178
179         header.predicates.extend(obligations.into_iter().map(|o| o.predicate));
180         header
181     }
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub name: Name,
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, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Type
203 }
204
205 impl AssociatedItem {
206     pub fn def(&self) -> Def {
207         match self.kind {
208             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
209             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
210             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
211         }
212     }
213
214     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
215     /// for !
216     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
217         match self.kind {
218             AssociatedKind::Const => true,
219             AssociatedKind::Type => true,
220             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
221             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
222         }
223     }
224 }
225
226 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
227 pub enum Visibility {
228     /// Visible everywhere (including in other crates).
229     Public,
230     /// Visible only in the given crate-local module.
231     Restricted(DefId),
232     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
233     Invisible,
234 }
235
236 pub trait DefIdTree: Copy {
237     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
238
239     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
240         if descendant.krate != ancestor.krate {
241             return false;
242         }
243
244         while descendant != ancestor {
245             match self.parent(descendant) {
246                 Some(parent) => descendant = parent,
247                 None => return false,
248             }
249         }
250         true
251     }
252 }
253
254 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
255     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
256         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
257     }
258 }
259
260 impl Visibility {
261     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt) -> Self {
262         match *visibility {
263             hir::Public => Visibility::Public,
264             hir::Visibility::Crate => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
265             hir::Visibility::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
266                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
267                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
268                 Def::Err => Visibility::Public,
269                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
270             },
271             hir::Inherited => {
272                 Visibility::Restricted(tcx.hir.local_def_id(tcx.hir.get_module_parent(id)))
273             }
274         }
275     }
276
277     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
278     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
279         let restriction = match self {
280             // Public items are visible everywhere.
281             Visibility::Public => return true,
282             // Private items from other crates are visible nowhere.
283             Visibility::Invisible => return false,
284             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
285             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
286             Visibility::Restricted(module) => module,
287         };
288
289         tree.is_descendant_of(module, restriction)
290     }
291
292     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
293     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
294         let vis_restriction = match vis {
295             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
296             Visibility::Invisible => return true,
297             Visibility::Restricted(module) => module,
298         };
299
300         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
301     }
302 }
303
304 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
305 pub enum Variance {
306     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
307     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
308     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
309     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
310 }
311
312 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
313 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
314 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
315 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
316 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
317 /// item.
318 pub struct CrateVariancesMap {
319     /// This relation tracks the dependencies between the variance of
320     /// various items. In particular, if `a < b`, then the variance of
321     /// `a` depends on the sources of `b`.
322     pub dependencies: TransitiveRelation<DefId>,
323
324     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
325     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
326     /// entry.
327     pub variances: FxHashMap<DefId, Rc<Vec<ty::Variance>>>,
328
329     /// An empty vector, useful for cloning.
330     pub empty_variance: Rc<Vec<ty::Variance>>,
331 }
332
333 #[derive(Clone, Copy, Debug, RustcDecodable, RustcEncodable)]
334 pub struct MethodCallee<'tcx> {
335     /// Impl method ID, for inherent methods, or trait method ID, otherwise.
336     pub def_id: DefId,
337     pub ty: Ty<'tcx>,
338     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>
339 }
340
341 /// With method calls, we store some extra information in
342 /// side tables (i.e method_map). We use
343 /// MethodCall as a key to index into these tables instead of
344 /// just directly using the expression's NodeId. The reason
345 /// for this being that we may apply adjustments (coercions)
346 /// with the resulting expression also needing to use the
347 /// side tables. The problem with this is that we don't
348 /// assign a separate NodeId to this new expression
349 /// and so it would clash with the base expression if both
350 /// needed to add to the side tables. Thus to disambiguate
351 /// we also keep track of whether there's an adjustment in
352 /// our key.
353 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
354 pub struct MethodCall {
355     pub expr_id: NodeId,
356     pub autoderef: u32
357 }
358
359 impl MethodCall {
360     pub fn expr(id: NodeId) -> MethodCall {
361         MethodCall {
362             expr_id: id,
363             autoderef: 0
364         }
365     }
366
367     pub fn autoderef(expr_id: NodeId, autoderef: u32) -> MethodCall {
368         MethodCall {
369             expr_id: expr_id,
370             autoderef: 1 + autoderef
371         }
372     }
373 }
374
375 // maps from an expression id that corresponds to a method call to the details
376 // of the method to be invoked
377 pub type MethodMap<'tcx> = FxHashMap<MethodCall, MethodCallee<'tcx>>;
378
379 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
380 // the types of AST nodes.
381 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
382 pub struct CReaderCacheKey {
383     pub cnum: CrateNum,
384     pub pos: usize,
385 }
386
387 /// Describes the fragment-state associated with a NodeId.
388 ///
389 /// Currently only unfragmented paths have entries in the table,
390 /// but longer-term this enum is expected to expand to also
391 /// include data for fragmented paths.
392 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
393 pub enum FragmentInfo {
394     Moved { var: NodeId, move_expr: NodeId },
395     Assigned { var: NodeId, assign_expr: NodeId, assignee_id: NodeId },
396 }
397
398 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
399 // through the type during type construction, so that we can quickly
400 // check whether the type has various kinds of types in it without
401 // recursing over the type itself.
402 bitflags! {
403     flags TypeFlags: u32 {
404         const HAS_PARAMS         = 1 << 0,
405         const HAS_SELF           = 1 << 1,
406         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2,
407         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3,
408         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4,
409         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5,
410         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6,
411         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7,
412         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8,
413         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9,
414
415         // true if there are "names" of types and regions and so forth
416         // that are local to a particular fn
417         const HAS_LOCAL_NAMES    = 1 << 10,
418
419         // Present if the type belongs in a local type context.
420         // Only set for TyInfer other than Fresh.
421         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11,
422
423         // Is there a projection that does not involve a bound region?
424         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
425         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12,
426
427         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
428                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
429                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits,
430
431         // Flags representing the nominal content of a type,
432         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
433         // flag, it should be added here too.
434         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
435                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
436                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
437                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
438                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
439                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
440                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
441                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
442                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
443                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
444                                   TypeFlags::HAS_LOCAL_NAMES.bits |
445                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits,
446
447         // Caches for type_is_sized, type_moves_by_default
448         const SIZEDNESS_CACHED  = 1 << 16,
449         const IS_SIZED          = 1 << 17,
450         const MOVENESS_CACHED   = 1 << 18,
451         const MOVES_BY_DEFAULT  = 1 << 19,
452         const FREEZENESS_CACHED = 1 << 20,
453         const IS_FREEZE         = 1 << 21,
454         const NEEDS_DROP_CACHED = 1 << 22,
455         const NEEDS_DROP        = 1 << 23,
456     }
457 }
458
459 pub struct TyS<'tcx> {
460     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
461     pub flags: Cell<TypeFlags>,
462
463     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
464     region_depth: u32,
465 }
466
467 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
468     #[inline]
469     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
470         // (self as *const _) == (other as *const _)
471         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
472     }
473 }
474 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
475
476 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
477     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
478         (self as *const TyS).hash(s)
479     }
480 }
481
482 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for ty::TyS<'tcx> {
483     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
484                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
485                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
486         let ty::TyS {
487             ref sty,
488
489             // The other fields just provide fast access to information that is
490             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
491             flags: _,
492             region_depth: _,
493         } = *self;
494
495         sty.hash_stable(hcx, hasher);
496     }
497 }
498
499 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
500
501 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
502 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
503
504 /// A wrapper for slices with the additional invariant
505 /// that the slice is interned and no other slice with
506 /// the same contents can exist in the same context.
507 /// This means we can use pointer + length for both
508 /// equality comparisons and hashing.
509 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
510 pub struct Slice<T>([T]);
511
512 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
513     #[inline]
514     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
515         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
516     }
517 }
518 impl<T> Eq for Slice<T> {}
519
520 impl<T> Hash for Slice<T> {
521     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
522         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
523     }
524 }
525
526 impl<T> Deref for Slice<T> {
527     type Target = [T];
528     fn deref(&self) -> &[T] {
529         &self.0
530     }
531 }
532
533 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
534     type Item = &'a T;
535     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
536     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
537         self[..].iter()
538     }
539 }
540
541 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
542
543 impl<T> Slice<T> {
544     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
545         unsafe {
546             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
547         }
548     }
549 }
550
551 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
552 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
553 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
554 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
555 pub struct UpvarId {
556     pub var_id: NodeId,
557     pub closure_expr_id: NodeId,
558 }
559
560 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
561 pub enum BorrowKind {
562     /// Data must be immutable and is aliasable.
563     ImmBorrow,
564
565     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
566     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
567     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
568     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
569     ///
570     ///    let x: &mut isize = ...;
571     ///    let y = || *x += 5;
572     ///
573     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
574     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
575     ///
576     ///    struct Env { x: & &mut isize }
577     ///    let x: &mut isize = ...;
578     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
579     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
580     ///
581     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
582     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
583     /// an `&mut` borrow:
584     ///
585     ///    struct Env { x: & &mut isize }
586     ///    let x: &mut isize = ...;
587     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
588     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
589     ///
590     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
591     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
592     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
593     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
594     /// borrow is hidden.
595     ///
596     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
597     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
598     /// simplicity, we don't give users the way to express this
599     /// borrow, it's just used when translating closures.
600     UniqueImmBorrow,
601
602     /// Data is mutable and not aliasable.
603     MutBorrow
604 }
605
606 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
607 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
608 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
609 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
610     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
611     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
612     /// depending on inference.
613     ByValue,
614
615     /// Upvar is captured by reference.
616     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
617 }
618
619 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
620 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
621     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
622     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
623     /// syntax.
624     pub kind: BorrowKind,
625
626     /// Region of the resulting reference.
627     pub region: ty::Region<'tcx>,
628 }
629
630 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
631
632 #[derive(Copy, Clone)]
633 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
634     pub def: Def,
635     pub span: Span,
636     pub ty: Ty<'tcx>,
637 }
638
639 #[derive(Clone, Copy, PartialEq)]
640 pub enum IntVarValue {
641     IntType(ast::IntTy),
642     UintType(ast::UintTy),
643 }
644
645 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
646 pub struct TypeParameterDef {
647     pub name: Name,
648     pub def_id: DefId,
649     pub index: u32,
650     pub has_default: bool,
651     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
652
653     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
654     /// on generic parameter `T`, asserts data behind the parameter
655     /// `T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
656     pub pure_wrt_drop: bool,
657 }
658
659 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
660 pub struct RegionParameterDef {
661     pub name: Name,
662     pub def_id: DefId,
663     pub index: u32,
664     pub issue_32330: Option<ty::Issue32330>,
665
666     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
667     /// on generic parameter `'a`, asserts data of lifetime `'a`
668     /// won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
669     pub pure_wrt_drop: bool,
670 }
671
672 impl RegionParameterDef {
673     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
674         ty::EarlyBoundRegion {
675             index: self.index,
676             name: self.name,
677         }
678     }
679
680     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
681         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
682     }
683 }
684
685 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
686 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
687 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
688 pub struct Generics {
689     pub parent: Option<DefId>,
690     pub parent_regions: u32,
691     pub parent_types: u32,
692     pub regions: Vec<RegionParameterDef>,
693     pub types: Vec<TypeParameterDef>,
694
695     /// Reverse map to each `TypeParameterDef`'s `index` field, from
696     /// `def_id.index` (`def_id.krate` is the same as the item's).
697     pub type_param_to_index: BTreeMap<DefIndex, u32>,
698
699     pub has_self: bool,
700 }
701
702 impl Generics {
703     pub fn parent_count(&self) -> usize {
704         self.parent_regions as usize + self.parent_types as usize
705     }
706
707     pub fn own_count(&self) -> usize {
708         self.regions.len() + self.types.len()
709     }
710
711     pub fn count(&self) -> usize {
712         self.parent_count() + self.own_count()
713     }
714
715     pub fn region_param(&self, param: &EarlyBoundRegion) -> &RegionParameterDef {
716         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
717         &self.regions[param.index as usize - self.has_self as usize]
718     }
719
720     pub fn type_param(&self, param: &ParamTy) -> &TypeParameterDef {
721         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
722         &self.types[param.idx as usize - self.has_self as usize - self.regions.len()]
723     }
724 }
725
726 /// Bounds on generics.
727 #[derive(Clone, Default)]
728 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
729     pub parent: Option<DefId>,
730     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
731 }
732
733 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
734 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
735
736 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
737     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
738                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
739         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
740         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
741         instantiated
742     }
743     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
744                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
745         InstantiatedPredicates {
746             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
747         }
748     }
749
750     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
751                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
752                         substs: &Substs<'tcx>) {
753         if let Some(def_id) = self.parent {
754             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
755         }
756         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
757     }
758
759     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
760                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
761                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
762     {
763         assert_eq!(self.parent, None);
764         InstantiatedPredicates {
765             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
766                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
767             }).collect()
768         }
769     }
770 }
771
772 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
773 pub enum Predicate<'tcx> {
774     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
775     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
776     /// would be the type parameters.
777     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
778
779     /// where `T1 == T2`.
780     Equate(PolyEquatePredicate<'tcx>),
781
782     /// where 'a : 'b
783     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
784
785     /// where T : 'a
786     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
787
788     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
789     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
790     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
791
792     /// no syntax: T WF
793     WellFormed(Ty<'tcx>),
794
795     /// trait must be object-safe
796     ObjectSafe(DefId),
797
798     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
799     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
800     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
801     ClosureKind(DefId, ClosureKind),
802
803     /// `T1 <: T2`
804     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
805 }
806
807 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
808     /// Performs a substitution suitable for going from a
809     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
810     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
811     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
812     /// lengthy comment below for details.
813     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
814                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
815                             -> ty::Predicate<'tcx>
816     {
817         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
818         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
819         //
820         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
821         //
822         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
823         //     trait Bar<'b,'c> { }
824         //
825         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
826         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
827         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
828         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
829         // normal substitution.
830         //
831         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
832         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
833         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
834         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
835         // `'a`.
836         //
837         // Another example to be careful of is this:
838         //
839         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
840         //     trait Bar1<'b,'c> { }
841         //
842         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
843         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
844         // reason is similar to the previous example: any impl of
845         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
846         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
847         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
848         //
849         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
850         // consider the more complicated scenario:
851         //
852         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
853         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
854         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
855         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
856         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
857         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
858         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
859         //   DB index of 1.
860         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
861         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
862         //   just as we wanted.
863         //
864         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
865         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
866         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
867         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
868         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
869         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
870         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
871         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
872         // rather than the trait reference itself (put another way, the
873         // substitution code expects equal binding levels in the values
874         // from the substitution and the value being substituted into, and
875         // this trick achieves that).
876
877         let substs = &trait_ref.0.substs;
878         match *self {
879             Predicate::Trait(ty::Binder(ref data)) =>
880                 Predicate::Trait(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
881             Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) =>
882                 Predicate::Equate(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
883             Predicate::Subtype(ty::Binder(ref data)) =>
884                 Predicate::Subtype(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
885             Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
886                 Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
887             Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
888                 Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
889             Predicate::Projection(ty::Binder(ref data)) =>
890                 Predicate::Projection(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
891             Predicate::WellFormed(data) =>
892                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
893             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
894                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
895             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind) =>
896                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind),
897         }
898     }
899 }
900
901 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
902 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
903     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
904 }
905 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
906
907 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
908     pub fn def_id(&self) -> DefId {
909         self.trait_ref.def_id
910     }
911
912     /// Creates the dep-node for selecting/evaluating this trait reference.
913     fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
914         // Extact the trait-def and first def-id from inputs.  See the
915         // docs for `DepNode::TraitSelect` for more information.
916         let trait_def_id = self.def_id();
917         let input_def_id =
918             self.input_types()
919                 .flat_map(|t| t.walk())
920                 .filter_map(|t| match t.sty {
921                     ty::TyAdt(adt_def, _) => Some(adt_def.did),
922                     _ => None
923                 })
924                 .next()
925                 .unwrap_or(trait_def_id);
926         DepNode::TraitSelect {
927             trait_def_id: trait_def_id,
928             input_def_id: input_def_id
929         }
930     }
931
932     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
933         self.trait_ref.input_types()
934     }
935
936     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
937         self.trait_ref.self_ty()
938     }
939 }
940
941 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
942     pub fn def_id(&self) -> DefId {
943         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
944         self.0.def_id()
945     }
946
947     pub fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
948         // ok to skip binder since depnode does not care about regions
949         self.0.dep_node()
950     }
951 }
952
953 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
954 pub struct EquatePredicate<'tcx>(pub Ty<'tcx>, pub Ty<'tcx>); // `0 == 1`
955 pub type PolyEquatePredicate<'tcx> = ty::Binder<EquatePredicate<'tcx>>;
956
957 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
958 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
959 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
960 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
961                                                                    ty::Region<'tcx>>;
962 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
963
964 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
965 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
966     pub a_is_expected: bool,
967     pub a: Ty<'tcx>,
968     pub b: Ty<'tcx>
969 }
970 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
971
972 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
973 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
974 ///
975 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
976 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
977 ///
978 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
979 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
980 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
981 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of Form
982 /// #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
983 /// instances to normalize the LHS.
984 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
985 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
986     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
987     pub ty: Ty<'tcx>,
988 }
989
990 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
991
992 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
993     pub fn item_name(&self) -> Name {
994         self.0.projection_ty.item_name // safe to skip the binder to access a name
995     }
996 }
997
998 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
999     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1000 }
1001
1002 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1003     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1004         assert!(!self.has_escaping_regions());
1005         ty::Binder(self.clone())
1006     }
1007 }
1008
1009 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1010     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1011         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1012     }
1013 }
1014
1015 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1016     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1017         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1018         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1019         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1020         // return value, so we are preserving the number of binding
1021         // levels.
1022         ty::Binder(self.0.projection_ty.trait_ref)
1023     }
1024 }
1025
1026 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1027     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1028 }
1029
1030 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1031     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1032         // we're about to add a binder, so let's check that we don't
1033         // accidentally capture anything, or else that might be some
1034         // weird debruijn accounting.
1035         assert!(!self.has_escaping_regions());
1036
1037         ty::Predicate::Trait(ty::Binder(ty::TraitPredicate {
1038             trait_ref: self.clone()
1039         }))
1040     }
1041 }
1042
1043 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1044     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1045         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1046     }
1047 }
1048
1049 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyEquatePredicate<'tcx> {
1050     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1051         Predicate::Equate(self.clone())
1052     }
1053 }
1054
1055 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1056     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1057         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1058     }
1059 }
1060
1061 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1062     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1063         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1064     }
1065 }
1066
1067 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1068     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1069         Predicate::Projection(self.clone())
1070     }
1071 }
1072
1073 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1074     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1075     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1076     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1077     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1078         let vec: Vec<_> = match *self {
1079             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1080                 data.skip_binder().input_types().collect()
1081             }
1082             ty::Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) => {
1083                 vec![data.0, data.1]
1084             }
1085             ty::Predicate::Subtype(ty::Binder(SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ })) => {
1086                 vec![a, b]
1087             }
1088             ty::Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) => {
1089                 vec![data.0]
1090             }
1091             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1092                 vec![]
1093             }
1094             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1095                 let trait_inputs = data.0.projection_ty.trait_ref.input_types();
1096                 trait_inputs.chain(Some(data.0.ty)).collect()
1097             }
1098             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1099                 vec![data]
1100             }
1101             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1102                 vec![]
1103             }
1104             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, _kind) => {
1105                 vec![]
1106             }
1107         };
1108
1109         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1110         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1111         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1112         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1113         // to be closer to `Ty::walk`.
1114         vec.into_iter()
1115     }
1116
1117     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1118         match *self {
1119             Predicate::Trait(ref t) => {
1120                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1121             }
1122             Predicate::Projection(..) |
1123             Predicate::Equate(..) |
1124             Predicate::Subtype(..) |
1125             Predicate::RegionOutlives(..) |
1126             Predicate::WellFormed(..) |
1127             Predicate::ObjectSafe(..) |
1128             Predicate::ClosureKind(..) |
1129             Predicate::TypeOutlives(..) => {
1130                 None
1131             }
1132         }
1133     }
1134 }
1135
1136 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1137 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1138 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1139 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1140 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1141 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1142 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1143 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1144 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1145 /// their values.
1146 ///
1147 /// Example:
1148 ///
1149 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1150 ///
1151 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1152 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1153 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1154 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1155 #[derive(Clone)]
1156 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1157     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1158 }
1159
1160 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1161     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1162         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1163     }
1164
1165     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1166         self.predicates.is_empty()
1167     }
1168 }
1169
1170 /// When type checking, we use the `ParameterEnvironment` to track
1171 /// details about the type/lifetime parameters that are in scope.
1172 /// It primarily stores the bounds information.
1173 ///
1174 /// Note: This information might seem to be redundant with the data in
1175 /// `tcx.ty_param_defs`, but it is not. That table contains the
1176 /// parameter definitions from an "outside" perspective, but this
1177 /// struct will contain the bounds for a parameter as seen from inside
1178 /// the function body. Currently the only real distinction is that
1179 /// bound lifetime parameters are replaced with free ones, but in the
1180 /// future I hope to refine the representation of types so as to make
1181 /// more distinctions clearer.
1182 #[derive(Clone)]
1183 pub struct ParameterEnvironment<'tcx> {
1184     /// See `construct_free_substs` for details.
1185     pub free_substs: &'tcx Substs<'tcx>,
1186
1187     /// Each type parameter has an implicit region bound that
1188     /// indicates it must outlive at least the function body (the user
1189     /// may specify stronger requirements). This field indicates the
1190     /// region of the callee. If it is `None`, then the parameter
1191     /// environment is for an item or something where the "callee" is
1192     /// not clear.
1193     pub implicit_region_bound: Option<ty::Region<'tcx>>,
1194
1195     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1196     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1197     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1198     pub caller_bounds: &'tcx [ty::Predicate<'tcx>],
1199
1200     /// Scope that is attached to free regions for this scope. This is
1201     /// usually the id of the fn body, but for more abstract scopes
1202     /// like structs we use None or the item extent.
1203     ///
1204     /// FIXME(#3696). It would be nice to refactor so that free
1205     /// regions don't have this implicit scope and instead introduce
1206     /// relationships in the environment.
1207     pub free_id_outlive: Option<CodeExtent<'tcx>>,
1208
1209     /// A cache for `moves_by_default`.
1210     pub is_copy_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1211
1212     /// A cache for `type_is_sized`
1213     pub is_sized_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1214
1215     /// A cache for `type_is_freeze`
1216     pub is_freeze_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1217 }
1218
1219 impl<'a, 'tcx> ParameterEnvironment<'tcx> {
1220     pub fn with_caller_bounds(&self,
1221                               caller_bounds: &'tcx [ty::Predicate<'tcx>])
1222                               -> ParameterEnvironment<'tcx>
1223     {
1224         ParameterEnvironment {
1225             free_substs: self.free_substs,
1226             implicit_region_bound: self.implicit_region_bound,
1227             caller_bounds: caller_bounds,
1228             free_id_outlive: self.free_id_outlive,
1229             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1230             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1231             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1232         }
1233     }
1234
1235     /// Construct a parameter environment given an item, impl item, or trait item
1236     pub fn for_item(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, id: NodeId)
1237                     -> ParameterEnvironment<'tcx> {
1238         match tcx.hir.find(id) {
1239             Some(hir_map::NodeImplItem(ref impl_item)) => {
1240                 match impl_item.node {
1241                     hir::ImplItemKind::Type(_) => {
1242                         // associated types don't have their own entry (for some reason),
1243                         // so for now just grab environment for the impl
1244                         let impl_id = tcx.hir.get_parent(id);
1245                         let impl_def_id = tcx.hir.local_def_id(impl_id);
1246                         tcx.construct_parameter_environment(impl_item.span,
1247                                                             impl_def_id,
1248                                                             Some(tcx.item_extent(id)))
1249                     }
1250                     hir::ImplItemKind::Const(_, body) |
1251                     hir::ImplItemKind::Method(_, body) => {
1252                         tcx.construct_parameter_environment(
1253                             impl_item.span,
1254                             tcx.hir.local_def_id(id),
1255                             Some(tcx.call_site_extent(id, body.node_id)))
1256                     }
1257                 }
1258             }
1259             Some(hir_map::NodeTraitItem(trait_item)) => {
1260                 match trait_item.node {
1261                     hir::TraitItemKind::Type(..) |
1262                     hir::TraitItemKind::Const(_, None) |
1263                     hir::TraitItemKind::Method(_, hir::TraitMethod::Required(_))=> {
1264                         tcx.construct_parameter_environment(trait_item.span,
1265                                                             tcx.hir.local_def_id(id),
1266                                                             Some(tcx.item_extent(id)))
1267                     }
1268                     hir::TraitItemKind::Const(_, Some(body)) |
1269                     hir::TraitItemKind::Method(_, hir::TraitMethod::Provided(body)) => {
1270                         tcx.construct_parameter_environment(
1271                             trait_item.span,
1272                             tcx.hir.local_def_id(id),
1273                             Some(tcx.call_site_extent(id, body.node_id)))
1274                     }
1275                 }
1276             }
1277             Some(hir_map::NodeItem(item)) => {
1278                 match item.node {
1279                     hir::ItemConst(_, body) |
1280                     hir::ItemStatic(.., body) |
1281                     hir::ItemFn(.., body) => {
1282                         tcx.construct_parameter_environment(
1283                             item.span,
1284                             tcx.hir.local_def_id(id),
1285                             Some(tcx.call_site_extent(id, body.node_id)))
1286                     }
1287                     hir::ItemEnum(..) |
1288                     hir::ItemStruct(..) |
1289                     hir::ItemUnion(..) |
1290                     hir::ItemTy(..) |
1291                     hir::ItemImpl(..) |
1292                     hir::ItemTrait(..) => {
1293                         let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1294                         tcx.construct_parameter_environment(item.span,
1295                                                             def_id,
1296                                                             Some(tcx.item_extent(id)))
1297                     }
1298                     _ => {
1299                         span_bug!(item.span,
1300                                   "ParameterEnvironment::for_item():
1301                                    can't create a parameter \
1302                                    environment for this kind of item")
1303                     }
1304                 }
1305             }
1306             Some(hir_map::NodeExpr(expr)) => {
1307                 // This is a convenience to allow closures to work.
1308                 if let hir::ExprClosure(.., body, _) = expr.node {
1309                     let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1310                     let base_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
1311                     tcx.construct_parameter_environment(
1312                         expr.span,
1313                         base_def_id,
1314                         Some(tcx.call_site_extent(id, body.node_id)))
1315                 } else {
1316                     tcx.empty_parameter_environment()
1317                 }
1318             }
1319             Some(hir_map::NodeForeignItem(item)) => {
1320                 let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1321                 tcx.construct_parameter_environment(item.span,
1322                                                     def_id,
1323                                                     None)
1324             }
1325             Some(hir_map::NodeStructCtor(..)) |
1326             Some(hir_map::NodeVariant(..)) => {
1327                 let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1328                 tcx.construct_parameter_environment(tcx.hir.span(id),
1329                                                     def_id,
1330                                                     None)
1331             }
1332             it => {
1333                 bug!("ParameterEnvironment::from_item(): \
1334                       `{}` = {:?} is unsupported",
1335                      tcx.hir.node_to_string(id), it)
1336             }
1337         }
1338     }
1339 }
1340
1341 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1342 pub struct Destructor {
1343     /// The def-id of the destructor method
1344     pub did: DefId,
1345 }
1346
1347 bitflags! {
1348     flags AdtFlags: u32 {
1349         const NO_ADT_FLAGS        = 0,
1350         const IS_ENUM             = 1 << 0,
1351         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1,
1352         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2,
1353         const IS_UNION            = 1 << 3,
1354         const IS_BOX              = 1 << 4,
1355     }
1356 }
1357
1358 #[derive(Debug)]
1359 pub struct VariantDef {
1360     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1361     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1362     pub did: DefId,
1363     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1364     pub discr: VariantDiscr,
1365     pub fields: Vec<FieldDef>,
1366     pub ctor_kind: CtorKind,
1367 }
1368
1369 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1370 pub enum VariantDiscr {
1371     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1372     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1373     Explicit(DefId),
1374
1375     /// The previous variant's discriminant plus one.
1376     /// For efficiency reasons, the distance from the
1377     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1378     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1379     Relative(usize),
1380 }
1381
1382 #[derive(Debug)]
1383 pub struct FieldDef {
1384     pub did: DefId,
1385     pub name: Name,
1386     pub vis: Visibility,
1387 }
1388
1389 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1390 ///
1391 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1392 /// table.
1393 pub struct AdtDef {
1394     pub did: DefId,
1395     pub variants: Vec<VariantDef>,
1396     flags: AdtFlags,
1397     pub repr: ReprOptions,
1398 }
1399
1400 impl PartialEq for AdtDef {
1401     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1402     #[inline]
1403     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1404 }
1405
1406 impl Eq for AdtDef {}
1407
1408 impl Hash for AdtDef {
1409     #[inline]
1410     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1411         (self as *const AdtDef).hash(s)
1412     }
1413 }
1414
1415 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1416     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1417         self.did.encode(s)
1418     }
1419 }
1420
1421 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1422
1423
1424 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for AdtDef {
1425     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1426                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
1427                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1428         let ty::AdtDef {
1429             did,
1430             ref variants,
1431             ref flags,
1432             ref repr,
1433         } = *self;
1434
1435         did.hash_stable(hcx, hasher);
1436         variants.hash_stable(hcx, hasher);
1437         flags.hash_stable(hcx, hasher);
1438         repr.hash_stable(hcx, hasher);
1439     }
1440 }
1441
1442 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq)]
1443 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1444
1445 bitflags! {
1446     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1447     flags ReprFlags: u8 {
1448         const IS_C               = 1 << 0,
1449         const IS_PACKED          = 1 << 1,
1450         const IS_SIMD            = 1 << 2,
1451         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1452         const IS_LINEAR          = 1 << 3,
1453
1454         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1455         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1456                                    ReprFlags::IS_PACKED.bits |
1457                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1458                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits,
1459     }
1460 }
1461
1462 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1463     bits
1464 });
1465
1466
1467
1468 /// Represents the repr options provided by the user,
1469 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1470 pub struct ReprOptions {
1471     pub int: Option<attr::IntType>,
1472     pub align: u16,
1473     pub flags: ReprFlags,
1474 }
1475
1476 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1477     align,
1478     int,
1479     flags
1480 });
1481
1482 impl ReprOptions {
1483     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1484         let mut flags = ReprFlags::empty();
1485         let mut size = None;
1486         let mut max_align = 0;
1487         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1488             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1489                 flags.insert(match r {
1490                     attr::ReprExtern => ReprFlags::IS_C,
1491                     attr::ReprPacked => ReprFlags::IS_PACKED,
1492                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1493                     attr::ReprInt(i) => {
1494                         size = Some(i);
1495                         ReprFlags::empty()
1496                     },
1497                     attr::ReprAlign(align) => {
1498                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1499                         ReprFlags::empty()
1500                     },
1501                 });
1502             }
1503         }
1504
1505         // FIXME(eddyb) This is deprecated and should be removed.
1506         if tcx.has_attr(did, "simd") {
1507             flags.insert(ReprFlags::IS_SIMD);
1508         }
1509
1510         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1511         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1512             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1513         }
1514         ReprOptions { int: size, align: max_align, flags: flags }
1515     }
1516
1517     #[inline]
1518     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1519     #[inline]
1520     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1521     #[inline]
1522     pub fn packed(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_PACKED) }
1523     #[inline]
1524     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1525
1526     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1527         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Is))
1528     }
1529
1530     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1531     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1532     /// single pointer.
1533     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1534         self.c() || self.int.is_some()
1535     }
1536 }
1537
1538 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1539     fn new(tcx: TyCtxt,
1540            did: DefId,
1541            kind: AdtKind,
1542            variants: Vec<VariantDef>,
1543            repr: ReprOptions) -> Self {
1544         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1545         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1546         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1547             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1548         }
1549         if Some(did) == tcx.lang_items.phantom_data() {
1550             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1551         }
1552         if Some(did) == tcx.lang_items.owned_box() {
1553             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1554         }
1555         match kind {
1556             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1557             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1558             AdtKind::Struct => {}
1559         }
1560         AdtDef {
1561             did: did,
1562             variants: variants,
1563             flags: flags,
1564             repr: repr,
1565         }
1566     }
1567
1568     #[inline]
1569     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1570         !self.is_union() && !self.is_enum()
1571     }
1572
1573     #[inline]
1574     pub fn is_union(&self) -> bool {
1575         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1576     }
1577
1578     #[inline]
1579     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1580         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1581     }
1582
1583     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1584     #[inline]
1585     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1586         if self.is_enum() {
1587             AdtKind::Enum
1588         } else if self.is_union() {
1589             AdtKind::Union
1590         } else {
1591             AdtKind::Struct
1592         }
1593     }
1594
1595     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1596         match self.adt_kind() {
1597             AdtKind::Struct => "struct",
1598             AdtKind::Union => "union",
1599             AdtKind::Enum => "enum",
1600         }
1601     }
1602
1603     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1604         match self.adt_kind() {
1605             AdtKind::Struct => "struct",
1606             AdtKind::Union => "union",
1607             AdtKind::Enum => "variant",
1608         }
1609     }
1610
1611     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1612     /// of coherence checking.
1613     #[inline]
1614     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1615         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1616     }
1617
1618     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1619     #[inline]
1620     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1621         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1622     }
1623
1624     /// Returns true if this is Box<T>.
1625     #[inline]
1626     pub fn is_box(&self) -> bool {
1627         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1628     }
1629
1630     /// Returns whether this type has a destructor.
1631     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1632         self.destructor(tcx).is_some()
1633     }
1634
1635     /// Asserts this is a struct and returns the struct's unique
1636     /// variant.
1637     pub fn struct_variant(&self) -> &VariantDef {
1638         assert!(!self.is_enum());
1639         &self.variants[0]
1640     }
1641
1642     #[inline]
1643     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1644         tcx.predicates_of(self.did)
1645     }
1646
1647     /// Returns an iterator over all fields contained
1648     /// by this ADT.
1649     #[inline]
1650     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1651         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1652     }
1653
1654     #[inline]
1655     pub fn is_univariant(&self) -> bool {
1656         self.variants.len() == 1
1657     }
1658
1659     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1660         !self.variants.is_empty() &&
1661             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1662     }
1663
1664     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1665         self.variants
1666             .iter()
1667             .find(|v| v.did == vid)
1668             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1669     }
1670
1671     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1672         self.variants
1673             .iter()
1674             .position(|v| v.did == vid)
1675             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1676     }
1677
1678     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1679         match def {
1680             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1681             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1682             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.struct_variant(),
1683             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1684         }
1685     }
1686
1687     #[inline]
1688     pub fn discriminants(&'a self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1689                          -> impl Iterator<Item=ConstInt> + 'a {
1690         let repr_type = self.repr.discr_type();
1691         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1692         let mut prev_discr = None::<ConstInt>;
1693         self.variants.iter().map(move |v| {
1694             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr());
1695             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1696                 let substs = Substs::empty();
1697                 match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1698                     Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1699                         discr = v;
1700                     }
1701                     err => {
1702                         if !expr_did.is_local() {
1703                             span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1704                                 "variant discriminant evaluation succeeded \
1705                                  in its crate but failed locally: {:?}", err);
1706                         }
1707                     }
1708                 }
1709             }
1710             prev_discr = Some(discr);
1711
1712             discr
1713         })
1714     }
1715
1716     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1717     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1718     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1719     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1720     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
1721     pub fn discriminant_for_variant(&self,
1722                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1723                                     variant_index: usize)
1724                                     -> ConstInt {
1725         let repr_type = self.repr.discr_type();
1726         let mut explicit_value = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1727         let mut explicit_index = variant_index;
1728         loop {
1729             match self.variants[explicit_index].discr {
1730                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => break,
1731                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
1732                     explicit_index -= distance;
1733                 }
1734                 ty::VariantDiscr::Explicit(expr_did) => {
1735                     let substs = Substs::empty();
1736                     match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1737                         Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1738                             explicit_value = v;
1739                             break;
1740                         }
1741                         err => {
1742                             if !expr_did.is_local() {
1743                                 span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1744                                     "variant discriminant evaluation succeeded \
1745                                      in its crate but failed locally: {:?}", err);
1746                             }
1747                             if explicit_index == 0 {
1748                                 break;
1749                             }
1750                             explicit_index -= 1;
1751                         }
1752                     }
1753                 }
1754             }
1755         }
1756         let discr = explicit_value.to_u128_unchecked()
1757             .wrapping_add((variant_index - explicit_index) as u128);
1758         match repr_type {
1759             attr::UnsignedInt(ty) => {
1760                 ConstInt::new_unsigned_truncating(discr, ty,
1761                                                   tcx.sess.target.uint_type)
1762             }
1763             attr::SignedInt(ty) => {
1764                 ConstInt::new_signed_truncating(discr as i128, ty,
1765                                                 tcx.sess.target.int_type)
1766             }
1767         }
1768     }
1769
1770     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
1771         tcx.adt_destructor(self.did)
1772     }
1773
1774     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
1775     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
1776     ///
1777     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
1778     /// actually more expressive than checking all members:
1779     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
1780     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
1781     ///
1782     /// Due to normalization being eager, this applies even if
1783     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
1784     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
1785         match queries::adt_sized_constraint::try_get(tcx, DUMMY_SP, self.did) {
1786             Ok(tys) => tys,
1787             Err(_) => {
1788                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
1789                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
1790                 //
1791                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
1792                 // further errors.
1793                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
1794             }
1795         }
1796     }
1797
1798     fn sized_constraint_for_ty(&self,
1799                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1800                                ty: Ty<'tcx>)
1801                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
1802         let result = match ty.sty {
1803             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
1804             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
1805             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyNever => {
1806                 vec![]
1807             }
1808
1809             TyStr | TyDynamic(..) | TySlice(_) | TyError => {
1810                 // these are never sized - return the target type
1811                 vec![ty]
1812             }
1813
1814             TyTuple(ref tys, _) => {
1815                 match tys.last() {
1816                     None => vec![],
1817                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
1818                 }
1819             }
1820
1821             TyAdt(adt, substs) => {
1822                 // recursive case
1823                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
1824                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
1825                        ty, adt_tys);
1826                 adt_tys.iter()
1827                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
1828                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
1829                     .collect()
1830             }
1831
1832             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
1833                 // must calculate explicitly.
1834                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
1835                 vec![ty]
1836             }
1837
1838             TyParam(..) => {
1839                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
1840                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
1841                 // it on the impl.
1842
1843                 let sized_trait = match tcx.lang_items.sized_trait() {
1844                     Some(x) => x,
1845                     _ => return vec![ty]
1846                 };
1847                 let sized_predicate = Binder(TraitRef {
1848                     def_id: sized_trait,
1849                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
1850                 }).to_predicate();
1851                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
1852                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
1853                     vec![]
1854                 } else {
1855                     vec![ty]
1856                 }
1857             }
1858
1859             TyInfer(..) => {
1860                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
1861                      ty)
1862             }
1863         };
1864         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
1865         result
1866     }
1867 }
1868
1869 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1870     #[inline]
1871     pub fn find_field_named(&self,
1872                             name: ast::Name)
1873                             -> Option<&FieldDef> {
1874         self.fields.iter().find(|f| f.name == name)
1875     }
1876
1877     #[inline]
1878     pub fn index_of_field_named(&self,
1879                                 name: ast::Name)
1880                                 -> Option<usize> {
1881         self.fields.iter().position(|f| f.name == name)
1882     }
1883
1884     #[inline]
1885     pub fn field_named(&self, name: ast::Name) -> &FieldDef {
1886         self.find_field_named(name).unwrap()
1887     }
1888 }
1889
1890 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
1891     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1892         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1893     }
1894 }
1895
1896 /// Records the substitutions used to translate the polytype for an
1897 /// item into the monotype of an item reference.
1898 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1899 pub struct ItemSubsts<'tcx> {
1900     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>,
1901 }
1902
1903 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1904 pub enum ClosureKind {
1905     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
1906     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
1907     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
1908     Fn,
1909     FnMut,
1910     FnOnce,
1911 }
1912
1913 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
1914     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
1915         match *self {
1916             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
1917             ClosureKind::FnMut => {
1918                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
1919             }
1920             ClosureKind::FnOnce => {
1921                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
1922             }
1923         }
1924     }
1925
1926     /// True if this a type that impls this closure kind
1927     /// must also implement `other`.
1928     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
1929         match (self, other) {
1930             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
1931             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
1932             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
1933             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
1934             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
1935             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
1936             _ => false,
1937         }
1938     }
1939 }
1940
1941 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
1942     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
1943     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
1944     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
1945     /// structs or variants. For example:
1946     ///
1947     /// ```notrust
1948     /// isize => { isize }
1949     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
1950     /// [isize] => { [isize], isize }
1951     /// ```
1952     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
1953         TypeWalker::new(self)
1954     }
1955
1956     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
1957     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
1958     /// (but not `i32`, like `walk`).
1959     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
1960         walk::walk_shallow(self)
1961     }
1962
1963     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
1964     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
1965     /// children of the current type are ignored.
1966     ///
1967     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
1968     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
1969         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
1970     {
1971         let mut walker = self.walk();
1972         while let Some(ty) = walker.next() {
1973             if !f(ty) {
1974                 walker.skip_current_subtree();
1975             }
1976         }
1977     }
1978 }
1979
1980 impl<'tcx> ItemSubsts<'tcx> {
1981     pub fn is_noop(&self) -> bool {
1982         self.substs.is_noop()
1983     }
1984 }
1985
1986 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
1987 pub enum LvaluePreference {
1988     PreferMutLvalue,
1989     NoPreference
1990 }
1991
1992 impl LvaluePreference {
1993     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> Self {
1994         match m {
1995             hir::MutMutable => PreferMutLvalue,
1996             hir::MutImmutable => NoPreference,
1997         }
1998     }
1999 }
2000
2001 impl BorrowKind {
2002     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2003         match m {
2004             hir::MutMutable => MutBorrow,
2005             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2006         }
2007     }
2008
2009     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2010     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2011     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2012     /// question.
2013     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2014         match self {
2015             MutBorrow => hir::MutMutable,
2016             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2017
2018             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2019             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2020             // and hence is a safe "over approximation".
2021             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2022         }
2023     }
2024
2025     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2026         match *self {
2027             MutBorrow => "mutable",
2028             ImmBorrow => "immutable",
2029             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2030         }
2031     }
2032 }
2033
2034 #[derive(Debug, Clone)]
2035 pub enum Attributes<'gcx> {
2036     Owned(Rc<[ast::Attribute]>),
2037     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2038 }
2039
2040 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2041     type Target = [ast::Attribute];
2042
2043     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2044         match self {
2045             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2046             &Attributes::Borrowed(data) => data
2047         }
2048     }
2049 }
2050
2051 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2052     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2053         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2054     }
2055
2056     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2057     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2058     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2059     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + 'a {
2060         self.hir.krate()
2061                 .body_ids
2062                 .iter()
2063                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2064     }
2065
2066     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2067         match self.hir.find(id) {
2068             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2069                 e.span
2070             }
2071             Some(f) => {
2072                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2073             }
2074             None => {
2075                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2076             }
2077         }
2078     }
2079
2080     pub fn local_var_name_str(self, id: NodeId) -> InternedString {
2081         match self.hir.find(id) {
2082             Some(hir_map::NodeLocal(pat)) => {
2083                 match pat.node {
2084                     hir::PatKind::Binding(_, _, ref path1, _) => path1.node.as_str(),
2085                     _ => {
2086                         bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, pat);
2087                     },
2088                 }
2089             },
2090             r => bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, r),
2091         }
2092     }
2093
2094     pub fn expr_is_lval(self, expr: &hir::Expr) -> bool {
2095          match expr.node {
2096             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
2097                 match path.def {
2098                     Def::Local(..) | Def::Upvar(..) | Def::Static(..) | Def::Err => true,
2099                     _ => false,
2100                 }
2101             }
2102
2103             hir::ExprType(ref e, _) => {
2104                 self.expr_is_lval(e)
2105             }
2106
2107             hir::ExprUnary(hir::UnDeref, _) |
2108             hir::ExprField(..) |
2109             hir::ExprTupField(..) |
2110             hir::ExprIndex(..) => {
2111                 true
2112             }
2113
2114             // Partially qualified paths in expressions can only legally
2115             // refer to associated items which are always rvalues.
2116             hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) |
2117
2118             hir::ExprCall(..) |
2119             hir::ExprMethodCall(..) |
2120             hir::ExprStruct(..) |
2121             hir::ExprTup(..) |
2122             hir::ExprIf(..) |
2123             hir::ExprMatch(..) |
2124             hir::ExprClosure(..) |
2125             hir::ExprBlock(..) |
2126             hir::ExprRepeat(..) |
2127             hir::ExprArray(..) |
2128             hir::ExprBreak(..) |
2129             hir::ExprAgain(..) |
2130             hir::ExprRet(..) |
2131             hir::ExprWhile(..) |
2132             hir::ExprLoop(..) |
2133             hir::ExprAssign(..) |
2134             hir::ExprInlineAsm(..) |
2135             hir::ExprAssignOp(..) |
2136             hir::ExprLit(_) |
2137             hir::ExprUnary(..) |
2138             hir::ExprBox(..) |
2139             hir::ExprAddrOf(..) |
2140             hir::ExprBinary(..) |
2141             hir::ExprCast(..) => {
2142                 false
2143             }
2144         }
2145     }
2146
2147     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2148         self.associated_items(id)
2149             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2150             .collect()
2151     }
2152
2153     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2154         self.associated_items(did).any(|item| {
2155             item.relevant_for_never()
2156         })
2157     }
2158
2159     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2160         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2161             match self.hir.get(node_id) {
2162                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2163                 _ => false,
2164             }
2165         } else {
2166             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2167                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2168                 _ => false,
2169             }
2170         };
2171
2172         if is_associated_item {
2173             Some(self.associated_item(def_id))
2174         } else {
2175             None
2176         }
2177     }
2178
2179     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2180                                            parent_def_id: DefId,
2181                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2182                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2183                                            -> AssociatedItem {
2184         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2185         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2186             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2187             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2188                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2189             }
2190             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2191         };
2192
2193         AssociatedItem {
2194             name: trait_item_ref.name,
2195             kind: kind,
2196             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2197             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2198             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2199             def_id: def_id,
2200             container: TraitContainer(parent_def_id),
2201             method_has_self_argument: has_self
2202         }
2203     }
2204
2205     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2206                                           parent_def_id: DefId,
2207                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2208                                           -> AssociatedItem {
2209         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2210         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2211             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2212             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2213                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2214             }
2215             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2216         };
2217
2218         ty::AssociatedItem {
2219             name: impl_item_ref.name,
2220             kind: kind,
2221             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2222             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2223             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2224             def_id: def_id,
2225             container: ImplContainer(parent_def_id),
2226             method_has_self_argument: has_self
2227         }
2228     }
2229
2230     #[inline] // FIXME(#35870) Avoid closures being unexported due to impl Trait.
2231     pub fn associated_items(self, def_id: DefId)
2232                             -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2233         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2234         (0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i]))
2235     }
2236
2237     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2238     /// a trait which contains no items
2239     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2240         if !self.sess.features.borrow().overlapping_marker_traits {
2241             return false;
2242         }
2243         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2244             .map_or(false, |trait_ref| {
2245                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2246             });
2247         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2248             .map_or(false, |trait_ref| {
2249                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2250             });
2251         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2252             && trait1_is_empty
2253             && trait2_is_empty
2254     }
2255
2256     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2257     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2258     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2259         match def {
2260             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2261                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2262                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2263             }
2264             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2265                 self.adt_def(did).struct_variant()
2266             }
2267             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2268                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2269                 self.adt_def(did).struct_variant()
2270             }
2271             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2272         }
2273     }
2274
2275     pub fn def_key(self, id: DefId) -> hir_map::DefKey {
2276         if id.is_local() {
2277             self.hir.def_key(id)
2278         } else {
2279             self.sess.cstore.def_key(id)
2280         }
2281     }
2282
2283     /// Convert a `DefId` into its fully expanded `DefPath` (every
2284     /// `DefId` is really just an interned def-path).
2285     ///
2286     /// Note that if `id` is not local to this crate, the result will
2287     ///  be a non-local `DefPath`.
2288     pub fn def_path(self, id: DefId) -> hir_map::DefPath {
2289         if id.is_local() {
2290             self.hir.def_path(id)
2291         } else {
2292             self.sess.cstore.def_path(id)
2293         }
2294     }
2295
2296     #[inline]
2297     pub fn def_path_hash(self, def_id: DefId) -> u64 {
2298         if def_id.is_local() {
2299             self.hir.definitions().def_path_hash(def_id.index)
2300         } else {
2301             self.sess.cstore.def_path_hash(def_id)
2302         }
2303     }
2304
2305     pub fn vis_is_accessible_from(self, vis: Visibility, block: NodeId) -> bool {
2306         vis.is_accessible_from(self.hir.local_def_id(self.hir.get_module_parent(block)), self)
2307     }
2308
2309     pub fn item_name(self, id: DefId) -> ast::Name {
2310         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(id) {
2311             self.hir.name(id)
2312         } else if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2313             self.sess.cstore.original_crate_name(id.krate)
2314         } else {
2315             let def_key = self.sess.cstore.def_key(id);
2316             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2317             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2318                 self.item_name(DefId {
2319                     krate: id.krate,
2320                     index: def_key.parent.unwrap()
2321                 })
2322             } else {
2323                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2324                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2325                 })
2326             }
2327         }
2328     }
2329
2330     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2331     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2332                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2333     {
2334         match instance {
2335             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2336                 self.optimized_mir(did)
2337             }
2338             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2339             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2340             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2341             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2342             ty::InstanceDef::DropGlue(..) => {
2343                 self.mir_shims(instance)
2344             }
2345         }
2346     }
2347
2348     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2349     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2350     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2351         if self.is_mir_available(did) {
2352             Some(self.optimized_mir(did))
2353         } else {
2354             None
2355         }
2356     }
2357
2358     /// Get the attributes of a definition.
2359     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2360         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2361             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2362         } else {
2363             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2364         }
2365     }
2366
2367     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2368     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2369         self.get_attrs(did).iter().any(|item| item.check_name(attr))
2370     }
2371
2372     pub fn trait_has_default_impl(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2373         let def = self.trait_def(trait_def_id);
2374         def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_DEFAULT_IMPL)
2375     }
2376
2377     /// Populates the type context with all the implementations for the given
2378     /// trait if necessary.
2379     pub fn populate_implementations_for_trait_if_necessary(self, trait_id: DefId) {
2380         if trait_id.is_local() {
2381             return
2382         }
2383
2384         // The type is not local, hence we are reading this out of
2385         // metadata and don't need to track edges.
2386         let _ignore = self.dep_graph.in_ignore();
2387
2388         let def = self.trait_def(trait_id);
2389         if def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS) {
2390             return;
2391         }
2392
2393         debug!("populate_implementations_for_trait_if_necessary: searching for {:?}", def);
2394
2395         for impl_def_id in self.sess.cstore.implementations_of_trait(Some(trait_id)) {
2396             let trait_ref = self.impl_trait_ref(impl_def_id).unwrap();
2397
2398             // Record the trait->implementation mapping.
2399             let parent = self.impl_parent(impl_def_id).unwrap_or(trait_id);
2400             def.record_remote_impl(self, impl_def_id, trait_ref, parent);
2401         }
2402
2403         def.flags.set(def.flags.get() | TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS);
2404     }
2405
2406     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2407     /// If it implements no trait, return `None`.
2408     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2409         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2410     }
2411
2412     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2413     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2414     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2415         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2416             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2417                 Some(self.associated_item(def_id))
2418             } else {
2419                 None
2420             }
2421         } else {
2422             self.opt_associated_item(def_id)
2423         };
2424
2425         match item {
2426             Some(trait_item) => {
2427                 match trait_item.container {
2428                     TraitContainer(_) => None,
2429                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2430                 }
2431             }
2432             None => None
2433         }
2434     }
2435
2436     /// Construct a parameter environment suitable for static contexts or other contexts where there
2437     /// are no free type/lifetime parameters in scope.
2438     pub fn empty_parameter_environment(self) -> ParameterEnvironment<'tcx> {
2439         ty::ParameterEnvironment {
2440             free_substs: self.intern_substs(&[]),
2441             caller_bounds: Slice::empty(),
2442             implicit_region_bound: None,
2443             free_id_outlive: None,
2444             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2445             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2446             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2447         }
2448     }
2449
2450     /// Constructs and returns a substitution that can be applied to move from
2451     /// the "outer" view of a type or method to the "inner" view.
2452     /// In general, this means converting from bound parameters to
2453     /// free parameters. Since we currently represent bound/free type
2454     /// parameters in the same way, this only has an effect on regions.
2455     pub fn construct_free_substs(self,
2456                                  def_id: DefId,
2457                                  free_id_outlive: Option<CodeExtent<'gcx>>)
2458                                  -> &'gcx Substs<'gcx> {
2459
2460         let substs = Substs::for_item(self.global_tcx(), def_id, |def, _| {
2461             // map bound 'a => free 'a
2462             self.global_tcx().mk_region(ReFree(FreeRegion {
2463                 scope: free_id_outlive,
2464                 bound_region: def.to_bound_region()
2465             }))
2466         }, |def, _| {
2467             // map T => T
2468             self.global_tcx().mk_param_from_def(def)
2469         });
2470
2471         debug!("construct_parameter_environment: {:?}", substs);
2472         substs
2473     }
2474
2475     /// See `ParameterEnvironment` struct def'n for details.
2476     /// If you were using `free_id: NodeId`, you might try `self.region_maps().item_extent(free_id)`
2477     /// for the `free_id_outlive` parameter. (But note that this is not always quite right.)
2478     pub fn construct_parameter_environment(self,
2479                                            span: Span,
2480                                            def_id: DefId,
2481                                            free_id_outlive: Option<CodeExtent<'gcx>>)
2482                                            -> ParameterEnvironment<'gcx>
2483     {
2484         //
2485         // Construct the free substs.
2486         //
2487
2488         let free_substs = self.construct_free_substs(def_id, free_id_outlive);
2489
2490         //
2491         // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2492         //
2493
2494         let tcx = self.global_tcx();
2495         let generic_predicates = tcx.predicates_of(def_id);
2496         let bounds = generic_predicates.instantiate(tcx, free_substs);
2497         let bounds = tcx.liberate_late_bound_regions(free_id_outlive, &ty::Binder(bounds));
2498         let predicates = bounds.predicates;
2499
2500         // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2501         // case they contain any associated type projections. This process
2502         // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2503         // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2504         // report these errors right here; this doesn't actually feel
2505         // right to me, because constructing the environment feels like a
2506         // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2507         // a better place. In practice, we construct environments for
2508         // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2509         // are any errors at that point, so after type checking you can be
2510         // sure that this will succeed without errors anyway.
2511         //
2512
2513         let unnormalized_env = ty::ParameterEnvironment {
2514             free_substs: free_substs,
2515             implicit_region_bound: free_id_outlive.map(|f| tcx.mk_region(ty::ReScope(f))),
2516             caller_bounds: tcx.intern_predicates(&predicates),
2517             free_id_outlive: free_id_outlive,
2518             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2519             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2520             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2521         };
2522
2523         let body_id = free_id_outlive.map(|f| f.node_id())
2524                                      .unwrap_or(DUMMY_NODE_ID);
2525         let cause = traits::ObligationCause::misc(span, body_id);
2526         traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
2527     }
2528
2529     pub fn node_scope_region(self, id: NodeId) -> Region<'tcx> {
2530         self.mk_region(ty::ReScope(self.node_extent(id)))
2531     }
2532
2533     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2534     /// with the name of the crate containing the impl.
2535     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2536         if impl_did.is_local() {
2537             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2538             Ok(self.hir.span(node_id))
2539         } else {
2540             Err(self.sess.cstore.crate_name(impl_did.krate))
2541         }
2542     }
2543 }
2544
2545 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2546     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2547         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2548     {
2549         match self.freevars.borrow().get(&fid) {
2550             None => f(&[]),
2551             Some(d) => f(&d[..])
2552         }
2553     }
2554 }
2555
2556 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2557     -> AssociatedItem
2558 {
2559     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2560     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2561     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2562     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2563     match parent_item.node {
2564         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2565             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2566                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2567                                                                         impl_item_ref);
2568                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2569                 return assoc_item;
2570             }
2571         }
2572
2573         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2574             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2575                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2576                                                                          &parent_item.vis,
2577                                                                          trait_item_ref);
2578                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2579                 return assoc_item;
2580             }
2581         }
2582
2583         _ => { }
2584     }
2585
2586     span_bug!(parent_item.span,
2587               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2588               parent_item.node)
2589 }
2590
2591 /// Calculates the Sized-constraint.
2592 ///
2593 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2594 ///     - an obviously-unsized type
2595 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2596 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2597 ///       such.
2598 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2599 ///       check should catch this case.
2600 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2601                                   def_id: DefId)
2602                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2603     let def = tcx.adt_def(def_id);
2604
2605     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2606         v.fields.last()
2607     }).flat_map(|f| {
2608         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2609     }).collect::<Vec<_>>());
2610
2611     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2612
2613     result
2614 }
2615
2616 /// Calculates the dtorck constraint for a type.
2617 fn adt_dtorck_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2618                                    def_id: DefId)
2619                                    -> DtorckConstraint<'tcx> {
2620     let def = tcx.adt_def(def_id);
2621     let span = tcx.def_span(def_id);
2622     debug!("dtorck_constraint: {:?}", def);
2623
2624     if def.is_phantom_data() {
2625         let result = DtorckConstraint {
2626             outlives: vec![],
2627             dtorck_types: vec![
2628                 tcx.mk_param_from_def(&tcx.generics_of(def_id).types[0])
2629            ]
2630         };
2631         debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2632         return result;
2633     }
2634
2635     let mut result = def.all_fields()
2636         .map(|field| tcx.type_of(field.did))
2637         .map(|fty| tcx.dtorck_constraint_for_ty(span, fty, 0, fty))
2638         .collect::<Result<DtorckConstraint, ErrorReported>>()
2639         .unwrap_or(DtorckConstraint::empty());
2640     result.outlives.extend(tcx.destructor_constraints(def));
2641     result.dedup();
2642
2643     debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2644
2645     result
2646 }
2647
2648 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2649                                      def_id: DefId)
2650                                      -> Rc<Vec<DefId>> {
2651     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2652     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2653     let vec: Vec<_> = match item.node {
2654         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2655             trait_item_refs.iter()
2656                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2657                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2658                            .collect()
2659         }
2660         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2661             impl_item_refs.iter()
2662                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2663                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2664                           .collect()
2665         }
2666         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2667     };
2668     Rc::new(vec)
2669 }
2670
2671 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2672     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2673 }
2674
2675 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2676 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2677 /// Otherwise, return `None`.
2678 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2679     tcx.opt_associated_item(def_id)
2680         .and_then(|associated_item| {
2681             match associated_item.container {
2682                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2683                 ImplContainer(_) => None
2684             }
2685         })
2686 }
2687
2688
2689 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2690     *providers = ty::maps::Providers {
2691         associated_item,
2692         associated_item_def_ids,
2693         adt_sized_constraint,
2694         adt_dtorck_constraint,
2695         def_span,
2696         trait_of_item,
2697         ..*providers
2698     };
2699 }
2700
2701 pub fn provide_extern(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2702     *providers = ty::maps::Providers {
2703         adt_sized_constraint,
2704         adt_dtorck_constraint,
2705         ..*providers
2706     };
2707 }
2708
2709
2710 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2711 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2712 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2713 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2714 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2715 #[derive(Clone, Debug)]
2716 pub struct CrateInherentImpls {
2717     pub inherent_impls: DefIdMap<Rc<Vec<DefId>>>,
2718 }
2719
2720 /// A set of constraints that need to be satisfied in order for
2721 /// a type to be valid for destruction.
2722 #[derive(Clone, Debug)]
2723 pub struct DtorckConstraint<'tcx> {
2724     /// Types that are required to be alive in order for this
2725     /// type to be valid for destruction.
2726     pub outlives: Vec<ty::subst::Kind<'tcx>>,
2727     /// Types that could not be resolved: projections and params.
2728     pub dtorck_types: Vec<Ty<'tcx>>,
2729 }
2730
2731 impl<'tcx> FromIterator<DtorckConstraint<'tcx>> for DtorckConstraint<'tcx>
2732 {
2733     fn from_iter<I: IntoIterator<Item=DtorckConstraint<'tcx>>>(iter: I) -> Self {
2734         let mut result = Self::empty();
2735
2736         for constraint in iter {
2737             result.outlives.extend(constraint.outlives);
2738             result.dtorck_types.extend(constraint.dtorck_types);
2739         }
2740
2741         result
2742     }
2743 }
2744
2745
2746 impl<'tcx> DtorckConstraint<'tcx> {
2747     fn empty() -> DtorckConstraint<'tcx> {
2748         DtorckConstraint {
2749             outlives: vec![],
2750             dtorck_types: vec![]
2751         }
2752     }
2753
2754     fn dedup<'a>(&mut self) {
2755         let mut outlives = FxHashSet();
2756         let mut dtorck_types = FxHashSet();
2757
2758         self.outlives.retain(|&val| outlives.replace(val).is_none());
2759         self.dtorck_types.retain(|&val| dtorck_types.replace(val).is_none());
2760     }
2761 }
2762
2763 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
2764 pub struct SymbolName {
2765     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2766     // this be a `&'tcx str`.
2767     pub name: InternedString
2768 }
2769
2770 impl Deref for SymbolName {
2771     type Target = str;
2772
2773     fn deref(&self) -> &str { &self.name }
2774 }
2775
2776 impl fmt::Display for SymbolName {
2777     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2778         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2779     }
2780 }