]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #41826 - GuillaumeGomez:add-markdown-content, 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::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
27 use middle::region::CodeExtent;
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 impl Variance {
334     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
335     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
336     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
337     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
338     /// variance with which the argument appears.
339     ///
340     /// Example 1:
341     ///
342     ///     *mut Vec<i32>
343     ///
344     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
345     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
346     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
347     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
348     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
349     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
350     /// (again) in `Invariant`.
351     ///
352     /// Example 2:
353     ///
354     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
355     ///
356     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
357     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
358     /// within which both pointer types appear is
359     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
360     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
361     /// which the first `Vec<i32>` appears is
362     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
363     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
364     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
365     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
366     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
367     ///
368     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
369     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
370     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
371         match (self, v) {
372             // Figure 1, column 1.
373             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
374             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
375             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
376             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
377
378             // Figure 1, column 2.
379             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
380             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
381             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
382             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
383
384             // Figure 1, column 3.
385             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
386
387             // Figure 1, column 4.
388             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
389         }
390     }
391 }
392
393 #[derive(Clone, Copy, Debug, RustcDecodable, RustcEncodable)]
394 pub struct MethodCallee<'tcx> {
395     /// Impl method ID, for inherent methods, or trait method ID, otherwise.
396     pub def_id: DefId,
397     pub ty: Ty<'tcx>,
398     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>
399 }
400
401 /// With method calls, we store some extra information in
402 /// side tables (i.e method_map). We use
403 /// MethodCall as a key to index into these tables instead of
404 /// just directly using the expression's NodeId. The reason
405 /// for this being that we may apply adjustments (coercions)
406 /// with the resulting expression also needing to use the
407 /// side tables. The problem with this is that we don't
408 /// assign a separate NodeId to this new expression
409 /// and so it would clash with the base expression if both
410 /// needed to add to the side tables. Thus to disambiguate
411 /// we also keep track of whether there's an adjustment in
412 /// our key.
413 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
414 pub struct MethodCall {
415     pub expr_id: NodeId,
416     pub autoderef: u32
417 }
418
419 impl MethodCall {
420     pub fn expr(id: NodeId) -> MethodCall {
421         MethodCall {
422             expr_id: id,
423             autoderef: 0
424         }
425     }
426
427     pub fn autoderef(expr_id: NodeId, autoderef: u32) -> MethodCall {
428         MethodCall {
429             expr_id: expr_id,
430             autoderef: 1 + autoderef
431         }
432     }
433 }
434
435 // maps from an expression id that corresponds to a method call to the details
436 // of the method to be invoked
437 pub type MethodMap<'tcx> = FxHashMap<MethodCall, MethodCallee<'tcx>>;
438
439 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
440 // the types of AST nodes.
441 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
442 pub struct CReaderCacheKey {
443     pub cnum: CrateNum,
444     pub pos: usize,
445 }
446
447 /// Describes the fragment-state associated with a NodeId.
448 ///
449 /// Currently only unfragmented paths have entries in the table,
450 /// but longer-term this enum is expected to expand to also
451 /// include data for fragmented paths.
452 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
453 pub enum FragmentInfo {
454     Moved { var: NodeId, move_expr: NodeId },
455     Assigned { var: NodeId, assign_expr: NodeId, assignee_id: NodeId },
456 }
457
458 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
459 // through the type during type construction, so that we can quickly
460 // check whether the type has various kinds of types in it without
461 // recursing over the type itself.
462 bitflags! {
463     flags TypeFlags: u32 {
464         const HAS_PARAMS         = 1 << 0,
465         const HAS_SELF           = 1 << 1,
466         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2,
467         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3,
468         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4,
469         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5,
470         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6,
471         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7,
472         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8,
473         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9,
474
475         // true if there are "names" of types and regions and so forth
476         // that are local to a particular fn
477         const HAS_LOCAL_NAMES    = 1 << 10,
478
479         // Present if the type belongs in a local type context.
480         // Only set for TyInfer other than Fresh.
481         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11,
482
483         // Is there a projection that does not involve a bound region?
484         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
485         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12,
486
487         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
488                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
489                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits,
490
491         // Flags representing the nominal content of a type,
492         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
493         // flag, it should be added here too.
494         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
495                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
496                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
497                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
498                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
499                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
500                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
501                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
502                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
503                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
504                                   TypeFlags::HAS_LOCAL_NAMES.bits |
505                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits,
506
507         // Caches for type_is_sized, type_moves_by_default
508         const SIZEDNESS_CACHED  = 1 << 16,
509         const IS_SIZED          = 1 << 17,
510         const MOVENESS_CACHED   = 1 << 18,
511         const MOVES_BY_DEFAULT  = 1 << 19,
512         const FREEZENESS_CACHED = 1 << 20,
513         const IS_FREEZE         = 1 << 21,
514         const NEEDS_DROP_CACHED = 1 << 22,
515         const NEEDS_DROP        = 1 << 23,
516     }
517 }
518
519 pub struct TyS<'tcx> {
520     pub sty: TypeVariants<'tcx>,
521     pub flags: Cell<TypeFlags>,
522
523     // the maximal depth of any bound regions appearing in this type.
524     region_depth: u32,
525 }
526
527 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
528     #[inline]
529     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
530         // (self as *const _) == (other as *const _)
531         (self as *const TyS<'tcx>) == (other as *const TyS<'tcx>)
532     }
533 }
534 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
535
536 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
537     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
538         (self as *const TyS).hash(s)
539     }
540 }
541
542 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for ty::TyS<'tcx> {
543     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
544                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
545                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
546         let ty::TyS {
547             ref sty,
548
549             // The other fields just provide fast access to information that is
550             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
551             flags: _,
552             region_depth: _,
553         } = *self;
554
555         sty.hash_stable(hcx, hasher);
556     }
557 }
558
559 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
560
561 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
562 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
563
564 /// A wrapper for slices with the additional invariant
565 /// that the slice is interned and no other slice with
566 /// the same contents can exist in the same context.
567 /// This means we can use pointer + length for both
568 /// equality comparisons and hashing.
569 #[derive(Debug, RustcEncodable)]
570 pub struct Slice<T>([T]);
571
572 impl<T> PartialEq for Slice<T> {
573     #[inline]
574     fn eq(&self, other: &Slice<T>) -> bool {
575         (&self.0 as *const [T]) == (&other.0 as *const [T])
576     }
577 }
578 impl<T> Eq for Slice<T> {}
579
580 impl<T> Hash for Slice<T> {
581     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
582         (self.as_ptr(), self.len()).hash(s)
583     }
584 }
585
586 impl<T> Deref for Slice<T> {
587     type Target = [T];
588     fn deref(&self) -> &[T] {
589         &self.0
590     }
591 }
592
593 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Slice<T> {
594     type Item = &'a T;
595     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
596     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
597         self[..].iter()
598     }
599 }
600
601 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx Slice<Ty<'tcx>> {}
602
603 impl<T> Slice<T> {
604     pub fn empty<'a>() -> &'a Slice<T> {
605         unsafe {
606             mem::transmute(slice::from_raw_parts(0x1 as *const T, 0))
607         }
608     }
609 }
610
611 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
612 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
613 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
614 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
615 pub struct UpvarId {
616     pub var_id: NodeId,
617     pub closure_expr_id: NodeId,
618 }
619
620 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
621 pub enum BorrowKind {
622     /// Data must be immutable and is aliasable.
623     ImmBorrow,
624
625     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
626     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
627     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
628     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
629     ///
630     ///    let x: &mut isize = ...;
631     ///    let y = || *x += 5;
632     ///
633     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
634     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
635     ///
636     ///    struct Env { x: & &mut isize }
637     ///    let x: &mut isize = ...;
638     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
639     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
640     ///
641     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
642     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
643     /// an `&mut` borrow:
644     ///
645     ///    struct Env { x: & &mut isize }
646     ///    let x: &mut isize = ...;
647     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
648     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
649     ///
650     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
651     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
652     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
653     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
654     /// borrow is hidden.
655     ///
656     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
657     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
658     /// simplicity, we don't give users the way to express this
659     /// borrow, it's just used when translating closures.
660     UniqueImmBorrow,
661
662     /// Data is mutable and not aliasable.
663     MutBorrow
664 }
665
666 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
667 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
668 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
669 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
670     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
671     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
672     /// depending on inference.
673     ByValue,
674
675     /// Upvar is captured by reference.
676     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
677 }
678
679 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
680 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
681     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
682     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
683     /// syntax.
684     pub kind: BorrowKind,
685
686     /// Region of the resulting reference.
687     pub region: ty::Region<'tcx>,
688 }
689
690 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
691
692 #[derive(Copy, Clone)]
693 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
694     pub def: Def,
695     pub span: Span,
696     pub ty: Ty<'tcx>,
697 }
698
699 #[derive(Clone, Copy, PartialEq)]
700 pub enum IntVarValue {
701     IntType(ast::IntTy),
702     UintType(ast::UintTy),
703 }
704
705 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
706 pub struct TypeParameterDef {
707     pub name: Name,
708     pub def_id: DefId,
709     pub index: u32,
710     pub has_default: bool,
711     pub object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
712
713     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
714     /// on generic parameter `T`, asserts data behind the parameter
715     /// `T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
716     pub pure_wrt_drop: bool,
717 }
718
719 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
720 pub struct RegionParameterDef {
721     pub name: Name,
722     pub def_id: DefId,
723     pub index: u32,
724     pub issue_32330: Option<ty::Issue32330>,
725
726     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
727     /// on generic parameter `'a`, asserts data of lifetime `'a`
728     /// won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
729     pub pure_wrt_drop: bool,
730 }
731
732 impl RegionParameterDef {
733     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
734         ty::EarlyBoundRegion {
735             def_id: self.def_id,
736             index: self.index,
737             name: self.name,
738         }
739     }
740
741     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
742         self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
743     }
744 }
745
746 impl ty::EarlyBoundRegion {
747     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
748         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
749     }
750 }
751
752 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
753 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
754 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
755 pub struct Generics {
756     pub parent: Option<DefId>,
757     pub parent_regions: u32,
758     pub parent_types: u32,
759     pub regions: Vec<RegionParameterDef>,
760     pub types: Vec<TypeParameterDef>,
761
762     /// Reverse map to each `TypeParameterDef`'s `index` field, from
763     /// `def_id.index` (`def_id.krate` is the same as the item's).
764     pub type_param_to_index: BTreeMap<DefIndex, u32>,
765
766     pub has_self: bool,
767 }
768
769 impl Generics {
770     pub fn parent_count(&self) -> usize {
771         self.parent_regions as usize + self.parent_types as usize
772     }
773
774     pub fn own_count(&self) -> usize {
775         self.regions.len() + self.types.len()
776     }
777
778     pub fn count(&self) -> usize {
779         self.parent_count() + self.own_count()
780     }
781
782     pub fn region_param(&self, param: &EarlyBoundRegion) -> &RegionParameterDef {
783         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
784         &self.regions[param.index as usize - self.has_self as usize]
785     }
786
787     pub fn type_param(&self, param: &ParamTy) -> &TypeParameterDef {
788         assert_eq!(self.parent_count(), 0);
789         &self.types[param.idx as usize - self.has_self as usize - self.regions.len()]
790     }
791 }
792
793 /// Bounds on generics.
794 #[derive(Clone, Default)]
795 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
796     pub parent: Option<DefId>,
797     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
798 }
799
800 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
801 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
802
803 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
804     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
805                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
806         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
807         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
808         instantiated
809     }
810     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
811                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
812         InstantiatedPredicates {
813             predicates: self.predicates.subst(tcx, substs)
814         }
815     }
816
817     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
818                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
819                         substs: &Substs<'tcx>) {
820         if let Some(def_id) = self.parent {
821             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
822         }
823         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|p| p.subst(tcx, substs)))
824     }
825
826     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
827                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
828         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
829         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
830         instantiated
831     }
832
833     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
834                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
835         if let Some(def_id) = self.parent {
836             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
837         }
838         instantiated.predicates.extend(&self.predicates)
839     }
840
841     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
842                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
843                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
844     {
845         assert_eq!(self.parent, None);
846         InstantiatedPredicates {
847             predicates: self.predicates.iter().map(|pred| {
848                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
849             }).collect()
850         }
851     }
852 }
853
854 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
855 pub enum Predicate<'tcx> {
856     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
857     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
858     /// would be the type parameters.
859     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
860
861     /// where `T1 == T2`.
862     Equate(PolyEquatePredicate<'tcx>),
863
864     /// where 'a : 'b
865     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
866
867     /// where T : 'a
868     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
869
870     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
871     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
872     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
873
874     /// no syntax: T WF
875     WellFormed(Ty<'tcx>),
876
877     /// trait must be object-safe
878     ObjectSafe(DefId),
879
880     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
881     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
882     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
883     ClosureKind(DefId, ClosureKind),
884
885     /// `T1 <: T2`
886     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
887 }
888
889 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
890     /// Performs a substitution suitable for going from a
891     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
892     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
893     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
894     /// lengthy comment below for details.
895     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
896                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
897                             -> ty::Predicate<'tcx>
898     {
899         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
900         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
901         //
902         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
903         //
904         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
905         //     trait Bar<'b,'c> { }
906         //
907         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
908         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
909         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
910         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
911         // normal substitution.
912         //
913         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
914         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
915         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
916         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
917         // `'a`.
918         //
919         // Another example to be careful of is this:
920         //
921         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
922         //     trait Bar1<'b,'c> { }
923         //
924         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
925         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
926         // reason is similar to the previous example: any impl of
927         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
928         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
929         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
930         //
931         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
932         // consider the more complicated scenario:
933         //
934         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
935         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
936         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
937         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
938         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
939         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
940         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
941         //   DB index of 1.
942         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
943         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
944         //   just as we wanted.
945         //
946         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
947         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
948         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
949         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
950         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
951         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
952         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
953         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
954         // rather than the trait reference itself (put another way, the
955         // substitution code expects equal binding levels in the values
956         // from the substitution and the value being substituted into, and
957         // this trick achieves that).
958
959         let substs = &trait_ref.0.substs;
960         match *self {
961             Predicate::Trait(ty::Binder(ref data)) =>
962                 Predicate::Trait(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
963             Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) =>
964                 Predicate::Equate(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
965             Predicate::Subtype(ty::Binder(ref data)) =>
966                 Predicate::Subtype(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
967             Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
968                 Predicate::RegionOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
969             Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) =>
970                 Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
971             Predicate::Projection(ty::Binder(ref data)) =>
972                 Predicate::Projection(ty::Binder(data.subst(tcx, substs))),
973             Predicate::WellFormed(data) =>
974                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
975             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
976                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
977             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind) =>
978                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, kind),
979         }
980     }
981 }
982
983 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
984 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
985     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
986 }
987 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
988
989 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
990     pub fn def_id(&self) -> DefId {
991         self.trait_ref.def_id
992     }
993
994     /// Creates the dep-node for selecting/evaluating this trait reference.
995     fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
996         // Extact the trait-def and first def-id from inputs.  See the
997         // docs for `DepNode::TraitSelect` for more information.
998         let trait_def_id = self.def_id();
999         let input_def_id =
1000             self.input_types()
1001                 .flat_map(|t| t.walk())
1002                 .filter_map(|t| match t.sty {
1003                     ty::TyAdt(adt_def, _) => Some(adt_def.did),
1004                     _ => None
1005                 })
1006                 .next()
1007                 .unwrap_or(trait_def_id);
1008         DepNode::TraitSelect {
1009             trait_def_id: trait_def_id,
1010             input_def_id: input_def_id
1011         }
1012     }
1013
1014     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1015         self.trait_ref.input_types()
1016     }
1017
1018     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1019         self.trait_ref.self_ty()
1020     }
1021 }
1022
1023 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1024     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1025         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1026         self.0.def_id()
1027     }
1028
1029     pub fn dep_node(&self) -> DepNode<DefId> {
1030         // ok to skip binder since depnode does not care about regions
1031         self.0.dep_node()
1032     }
1033 }
1034
1035 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1036 pub struct EquatePredicate<'tcx>(pub Ty<'tcx>, pub Ty<'tcx>); // `0 == 1`
1037 pub type PolyEquatePredicate<'tcx> = ty::Binder<EquatePredicate<'tcx>>;
1038
1039 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1040 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1041 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1042 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1043                                                                    ty::Region<'tcx>>;
1044 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = PolyOutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1045
1046 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1047 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1048     pub a_is_expected: bool,
1049     pub a: Ty<'tcx>,
1050     pub b: Ty<'tcx>
1051 }
1052 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1053
1054 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1055 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1056 ///
1057 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1058 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1059 ///
1060 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1061 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1062 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1063 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of Form
1064 /// #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1065 /// instances to normalize the LHS.
1066 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1067 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1068     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1069     pub ty: Ty<'tcx>,
1070 }
1071
1072 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1073
1074 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1075     pub fn item_name(&self) -> Name {
1076         self.0.projection_ty.item_name // safe to skip the binder to access a name
1077     }
1078 }
1079
1080 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1081     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1082 }
1083
1084 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1085     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1086         assert!(!self.has_escaping_regions());
1087         ty::Binder(self.clone())
1088     }
1089 }
1090
1091 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1092     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1093         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1094     }
1095 }
1096
1097 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1098     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1099         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1100         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1101         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1102         // return value, so we are preserving the number of binding
1103         // levels.
1104         ty::Binder(self.0.projection_ty.trait_ref)
1105     }
1106 }
1107
1108 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1109     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1110 }
1111
1112 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1113     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1114         // we're about to add a binder, so let's check that we don't
1115         // accidentally capture anything, or else that might be some
1116         // weird debruijn accounting.
1117         assert!(!self.has_escaping_regions());
1118
1119         ty::Predicate::Trait(ty::Binder(ty::TraitPredicate {
1120             trait_ref: self.clone()
1121         }))
1122     }
1123 }
1124
1125 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1126     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1127         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1128     }
1129 }
1130
1131 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyEquatePredicate<'tcx> {
1132     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1133         Predicate::Equate(self.clone())
1134     }
1135 }
1136
1137 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1138     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1139         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1140     }
1141 }
1142
1143 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1144     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1145         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1146     }
1147 }
1148
1149 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1150     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1151         Predicate::Projection(self.clone())
1152     }
1153 }
1154
1155 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1156     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1157     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1158     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1159     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1160         let vec: Vec<_> = match *self {
1161             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1162                 data.skip_binder().input_types().collect()
1163             }
1164             ty::Predicate::Equate(ty::Binder(ref data)) => {
1165                 vec![data.0, data.1]
1166             }
1167             ty::Predicate::Subtype(ty::Binder(SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ })) => {
1168                 vec![a, b]
1169             }
1170             ty::Predicate::TypeOutlives(ty::Binder(ref data)) => {
1171                 vec![data.0]
1172             }
1173             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1174                 vec![]
1175             }
1176             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1177                 let trait_inputs = data.0.projection_ty.trait_ref.input_types();
1178                 trait_inputs.chain(Some(data.0.ty)).collect()
1179             }
1180             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1181                 vec![data]
1182             }
1183             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1184                 vec![]
1185             }
1186             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, _kind) => {
1187                 vec![]
1188             }
1189         };
1190
1191         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1192         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1193         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1194         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1195         // to be closer to `Ty::walk`.
1196         vec.into_iter()
1197     }
1198
1199     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1200         match *self {
1201             Predicate::Trait(ref t) => {
1202                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1203             }
1204             Predicate::Projection(..) |
1205             Predicate::Equate(..) |
1206             Predicate::Subtype(..) |
1207             Predicate::RegionOutlives(..) |
1208             Predicate::WellFormed(..) |
1209             Predicate::ObjectSafe(..) |
1210             Predicate::ClosureKind(..) |
1211             Predicate::TypeOutlives(..) => {
1212                 None
1213             }
1214         }
1215     }
1216 }
1217
1218 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1219 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1220 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1221 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1222 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1223 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1224 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1225 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1226 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1227 /// their values.
1228 ///
1229 /// Example:
1230 ///
1231 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1232 ///
1233 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1234 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1235 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1236 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1237 #[derive(Clone)]
1238 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1239     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1240 }
1241
1242 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1243     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1244         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1245     }
1246
1247     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1248         self.predicates.is_empty()
1249     }
1250 }
1251
1252 /// When type checking, we use the `ParameterEnvironment` to track
1253 /// details about the type/lifetime parameters that are in scope.
1254 /// It primarily stores the bounds information.
1255 ///
1256 /// Note: This information might seem to be redundant with the data in
1257 /// `tcx.ty_param_defs`, but it is not. That table contains the
1258 /// parameter definitions from an "outside" perspective, but this
1259 /// struct will contain the bounds for a parameter as seen from inside
1260 /// the function body. Currently the only real distinction is that
1261 /// bound lifetime parameters are replaced with free ones, but in the
1262 /// future I hope to refine the representation of types so as to make
1263 /// more distinctions clearer.
1264 #[derive(Clone)]
1265 pub struct ParameterEnvironment<'tcx> {
1266     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1267     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1268     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1269     pub caller_bounds: &'tcx [ty::Predicate<'tcx>],
1270
1271     /// A cache for `moves_by_default`.
1272     pub is_copy_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1273
1274     /// A cache for `type_is_sized`
1275     pub is_sized_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1276
1277     /// A cache for `type_is_freeze`
1278     pub is_freeze_cache: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, bool>>,
1279 }
1280
1281 impl<'a, 'tcx> ParameterEnvironment<'tcx> {
1282     pub fn with_caller_bounds(&self,
1283                               caller_bounds: &'tcx [ty::Predicate<'tcx>])
1284                               -> ParameterEnvironment<'tcx>
1285     {
1286         ParameterEnvironment {
1287             caller_bounds: caller_bounds,
1288             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1289             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1290             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
1291         }
1292     }
1293 }
1294
1295 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1296 pub struct Destructor {
1297     /// The def-id of the destructor method
1298     pub did: DefId,
1299 }
1300
1301 bitflags! {
1302     flags AdtFlags: u32 {
1303         const NO_ADT_FLAGS        = 0,
1304         const IS_ENUM             = 1 << 0,
1305         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1,
1306         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2,
1307         const IS_UNION            = 1 << 3,
1308         const IS_BOX              = 1 << 4,
1309     }
1310 }
1311
1312 #[derive(Debug)]
1313 pub struct VariantDef {
1314     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1315     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1316     pub did: DefId,
1317     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1318     pub discr: VariantDiscr,
1319     pub fields: Vec<FieldDef>,
1320     pub ctor_kind: CtorKind,
1321 }
1322
1323 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1324 pub enum VariantDiscr {
1325     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1326     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1327     Explicit(DefId),
1328
1329     /// The previous variant's discriminant plus one.
1330     /// For efficiency reasons, the distance from the
1331     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1332     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1333     Relative(usize),
1334 }
1335
1336 #[derive(Debug)]
1337 pub struct FieldDef {
1338     pub did: DefId,
1339     pub name: Name,
1340     pub vis: Visibility,
1341 }
1342
1343 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1344 ///
1345 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1346 /// table.
1347 pub struct AdtDef {
1348     pub did: DefId,
1349     pub variants: Vec<VariantDef>,
1350     flags: AdtFlags,
1351     pub repr: ReprOptions,
1352 }
1353
1354 impl PartialEq for AdtDef {
1355     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1356     #[inline]
1357     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { self as *const _ == other as *const _ }
1358 }
1359
1360 impl Eq for AdtDef {}
1361
1362 impl Hash for AdtDef {
1363     #[inline]
1364     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1365         (self as *const AdtDef).hash(s)
1366     }
1367 }
1368
1369 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1370     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1371         self.did.encode(s)
1372     }
1373 }
1374
1375 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1376
1377
1378 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a, 'tcx>> for AdtDef {
1379     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1380                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a, 'tcx>,
1381                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1382         let ty::AdtDef {
1383             did,
1384             ref variants,
1385             ref flags,
1386             ref repr,
1387         } = *self;
1388
1389         did.hash_stable(hcx, hasher);
1390         variants.hash_stable(hcx, hasher);
1391         flags.hash_stable(hcx, hasher);
1392         repr.hash_stable(hcx, hasher);
1393     }
1394 }
1395
1396 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq)]
1397 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1398
1399 bitflags! {
1400     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1401     flags ReprFlags: u8 {
1402         const IS_C               = 1 << 0,
1403         const IS_PACKED          = 1 << 1,
1404         const IS_SIMD            = 1 << 2,
1405         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1406         const IS_LINEAR          = 1 << 3,
1407
1408         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1409         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1410                                    ReprFlags::IS_PACKED.bits |
1411                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1412                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits,
1413     }
1414 }
1415
1416 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1417     bits
1418 });
1419
1420
1421
1422 /// Represents the repr options provided by the user,
1423 #[derive(Copy, Clone, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1424 pub struct ReprOptions {
1425     pub int: Option<attr::IntType>,
1426     pub align: u16,
1427     pub flags: ReprFlags,
1428 }
1429
1430 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1431     align,
1432     int,
1433     flags
1434 });
1435
1436 impl ReprOptions {
1437     pub fn new(tcx: TyCtxt, did: DefId) -> ReprOptions {
1438         let mut flags = ReprFlags::empty();
1439         let mut size = None;
1440         let mut max_align = 0;
1441         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1442             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1443                 flags.insert(match r {
1444                     attr::ReprExtern => ReprFlags::IS_C,
1445                     attr::ReprPacked => ReprFlags::IS_PACKED,
1446                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1447                     attr::ReprInt(i) => {
1448                         size = Some(i);
1449                         ReprFlags::empty()
1450                     },
1451                     attr::ReprAlign(align) => {
1452                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1453                         ReprFlags::empty()
1454                     },
1455                 });
1456             }
1457         }
1458
1459         // FIXME(eddyb) This is deprecated and should be removed.
1460         if tcx.has_attr(did, "simd") {
1461             flags.insert(ReprFlags::IS_SIMD);
1462         }
1463
1464         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1465         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1466             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1467         }
1468         ReprOptions { int: size, align: max_align, flags: flags }
1469     }
1470
1471     #[inline]
1472     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1473     #[inline]
1474     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1475     #[inline]
1476     pub fn packed(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_PACKED) }
1477     #[inline]
1478     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1479
1480     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1481         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Is))
1482     }
1483
1484     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1485     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1486     /// single pointer.
1487     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1488         self.c() || self.int.is_some()
1489     }
1490 }
1491
1492 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1493     fn new(tcx: TyCtxt,
1494            did: DefId,
1495            kind: AdtKind,
1496            variants: Vec<VariantDef>,
1497            repr: ReprOptions) -> Self {
1498         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1499         let attrs = tcx.get_attrs(did);
1500         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
1501             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
1502         }
1503         if Some(did) == tcx.lang_items.phantom_data() {
1504             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
1505         }
1506         if Some(did) == tcx.lang_items.owned_box() {
1507             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
1508         }
1509         match kind {
1510             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
1511             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
1512             AdtKind::Struct => {}
1513         }
1514         AdtDef {
1515             did: did,
1516             variants: variants,
1517             flags: flags,
1518             repr: repr,
1519         }
1520     }
1521
1522     #[inline]
1523     pub fn is_struct(&self) -> bool {
1524         !self.is_union() && !self.is_enum()
1525     }
1526
1527     #[inline]
1528     pub fn is_union(&self) -> bool {
1529         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
1530     }
1531
1532     #[inline]
1533     pub fn is_enum(&self) -> bool {
1534         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
1535     }
1536
1537     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
1538     #[inline]
1539     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
1540         if self.is_enum() {
1541             AdtKind::Enum
1542         } else if self.is_union() {
1543             AdtKind::Union
1544         } else {
1545             AdtKind::Struct
1546         }
1547     }
1548
1549     pub fn descr(&self) -> &'static str {
1550         match self.adt_kind() {
1551             AdtKind::Struct => "struct",
1552             AdtKind::Union => "union",
1553             AdtKind::Enum => "enum",
1554         }
1555     }
1556
1557     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
1558         match self.adt_kind() {
1559             AdtKind::Struct => "struct",
1560             AdtKind::Union => "union",
1561             AdtKind::Enum => "variant",
1562         }
1563     }
1564
1565     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
1566     /// of coherence checking.
1567     #[inline]
1568     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
1569         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
1570     }
1571
1572     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
1573     #[inline]
1574     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
1575         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
1576     }
1577
1578     /// Returns true if this is Box<T>.
1579     #[inline]
1580     pub fn is_box(&self) -> bool {
1581         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
1582     }
1583
1584     /// Returns whether this type has a destructor.
1585     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
1586         self.destructor(tcx).is_some()
1587     }
1588
1589     /// Asserts this is a struct and returns the struct's unique
1590     /// variant.
1591     pub fn struct_variant(&self) -> &VariantDef {
1592         assert!(!self.is_enum());
1593         &self.variants[0]
1594     }
1595
1596     #[inline]
1597     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
1598         tcx.predicates_of(self.did)
1599     }
1600
1601     /// Returns an iterator over all fields contained
1602     /// by this ADT.
1603     #[inline]
1604     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
1605         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
1606     }
1607
1608     #[inline]
1609     pub fn is_univariant(&self) -> bool {
1610         self.variants.len() == 1
1611     }
1612
1613     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
1614         !self.variants.is_empty() &&
1615             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
1616     }
1617
1618     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
1619         self.variants
1620             .iter()
1621             .find(|v| v.did == vid)
1622             .expect("variant_with_id: unknown variant")
1623     }
1624
1625     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
1626         self.variants
1627             .iter()
1628             .position(|v| v.did == vid)
1629             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
1630     }
1631
1632     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
1633         match def {
1634             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
1635             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
1636             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => self.struct_variant(),
1637             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
1638         }
1639     }
1640
1641     #[inline]
1642     pub fn discriminants(&'a self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1643                          -> impl Iterator<Item=ConstInt> + 'a {
1644         let repr_type = self.repr.discr_type();
1645         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1646         let mut prev_discr = None::<ConstInt>;
1647         self.variants.iter().map(move |v| {
1648             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr());
1649             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
1650                 let substs = Substs::empty();
1651                 match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1652                     Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1653                         discr = v;
1654                     }
1655                     err => {
1656                         if !expr_did.is_local() {
1657                             span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1658                                 "variant discriminant evaluation succeeded \
1659                                  in its crate but failed locally: {:?}", err);
1660                         }
1661                     }
1662                 }
1663             }
1664             prev_discr = Some(discr);
1665
1666             discr
1667         })
1668     }
1669
1670     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
1671     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
1672     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
1673     /// discriminant (the last one before the requested variant),
1674     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
1675     pub fn discriminant_for_variant(&self,
1676                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1677                                     variant_index: usize)
1678                                     -> ConstInt {
1679         let repr_type = self.repr.discr_type();
1680         let mut explicit_value = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
1681         let mut explicit_index = variant_index;
1682         loop {
1683             match self.variants[explicit_index].discr {
1684                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => break,
1685                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
1686                     explicit_index -= distance;
1687                 }
1688                 ty::VariantDiscr::Explicit(expr_did) => {
1689                     let substs = Substs::empty();
1690                     match tcx.const_eval((expr_did, substs)) {
1691                         Ok(ConstVal::Integral(v)) => {
1692                             explicit_value = v;
1693                             break;
1694                         }
1695                         err => {
1696                             if !expr_did.is_local() {
1697                                 span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
1698                                     "variant discriminant evaluation succeeded \
1699                                      in its crate but failed locally: {:?}", err);
1700                             }
1701                             if explicit_index == 0 {
1702                                 break;
1703                             }
1704                             explicit_index -= 1;
1705                         }
1706                     }
1707                 }
1708             }
1709         }
1710         let discr = explicit_value.to_u128_unchecked()
1711             .wrapping_add((variant_index - explicit_index) as u128);
1712         match repr_type {
1713             attr::UnsignedInt(ty) => {
1714                 ConstInt::new_unsigned_truncating(discr, ty,
1715                                                   tcx.sess.target.uint_type)
1716             }
1717             attr::SignedInt(ty) => {
1718                 ConstInt::new_signed_truncating(discr as i128, ty,
1719                                                 tcx.sess.target.int_type)
1720             }
1721         }
1722     }
1723
1724     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
1725         tcx.adt_destructor(self.did)
1726     }
1727
1728     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
1729     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
1730     ///
1731     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
1732     /// actually more expressive than checking all members:
1733     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
1734     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
1735     ///
1736     /// Due to normalization being eager, this applies even if
1737     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
1738     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
1739         match queries::adt_sized_constraint::try_get(tcx, DUMMY_SP, self.did) {
1740             Ok(tys) => tys,
1741             Err(_) => {
1742                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
1743                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
1744                 //
1745                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
1746                 // further errors.
1747                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
1748             }
1749         }
1750     }
1751
1752     fn sized_constraint_for_ty(&self,
1753                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1754                                ty: Ty<'tcx>)
1755                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
1756         let result = match ty.sty {
1757             TyBool | TyChar | TyInt(..) | TyUint(..) | TyFloat(..) |
1758             TyRawPtr(..) | TyRef(..) | TyFnDef(..) | TyFnPtr(_) |
1759             TyArray(..) | TyClosure(..) | TyNever => {
1760                 vec![]
1761             }
1762
1763             TyStr | TyDynamic(..) | TySlice(_) | TyError => {
1764                 // these are never sized - return the target type
1765                 vec![ty]
1766             }
1767
1768             TyTuple(ref tys, _) => {
1769                 match tys.last() {
1770                     None => vec![],
1771                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
1772                 }
1773             }
1774
1775             TyAdt(adt, substs) => {
1776                 // recursive case
1777                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
1778                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
1779                        ty, adt_tys);
1780                 adt_tys.iter()
1781                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
1782                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
1783                     .collect()
1784             }
1785
1786             TyProjection(..) | TyAnon(..) => {
1787                 // must calculate explicitly.
1788                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
1789                 vec![ty]
1790             }
1791
1792             TyParam(..) => {
1793                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
1794                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
1795                 // it on the impl.
1796
1797                 let sized_trait = match tcx.lang_items.sized_trait() {
1798                     Some(x) => x,
1799                     _ => return vec![ty]
1800                 };
1801                 let sized_predicate = Binder(TraitRef {
1802                     def_id: sized_trait,
1803                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
1804                 }).to_predicate();
1805                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
1806                 if predicates.into_iter().any(|p| p == sized_predicate) {
1807                     vec![]
1808                 } else {
1809                     vec![ty]
1810                 }
1811             }
1812
1813             TyInfer(..) => {
1814                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
1815                      ty)
1816             }
1817         };
1818         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
1819         result
1820     }
1821 }
1822
1823 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1824     #[inline]
1825     pub fn find_field_named(&self,
1826                             name: ast::Name)
1827                             -> Option<&FieldDef> {
1828         self.fields.iter().find(|f| f.name == name)
1829     }
1830
1831     #[inline]
1832     pub fn index_of_field_named(&self,
1833                                 name: ast::Name)
1834                                 -> Option<usize> {
1835         self.fields.iter().position(|f| f.name == name)
1836     }
1837
1838     #[inline]
1839     pub fn field_named(&self, name: ast::Name) -> &FieldDef {
1840         self.find_field_named(name).unwrap()
1841     }
1842 }
1843
1844 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
1845     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1846         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
1847     }
1848 }
1849
1850 /// Records the substitutions used to translate the polytype for an
1851 /// item into the monotype of an item reference.
1852 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1853 pub struct ItemSubsts<'tcx> {
1854     pub substs: &'tcx Substs<'tcx>,
1855 }
1856
1857 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1858 pub enum ClosureKind {
1859     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
1860     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
1861     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
1862     Fn,
1863     FnMut,
1864     FnOnce,
1865 }
1866
1867 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
1868     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
1869         match *self {
1870             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
1871             ClosureKind::FnMut => {
1872                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
1873             }
1874             ClosureKind::FnOnce => {
1875                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
1876             }
1877         }
1878     }
1879
1880     /// True if this a type that impls this closure kind
1881     /// must also implement `other`.
1882     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
1883         match (self, other) {
1884             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
1885             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
1886             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
1887             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
1888             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
1889             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
1890             _ => false,
1891         }
1892     }
1893 }
1894
1895 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
1896     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
1897     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
1898     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
1899     /// structs or variants. For example:
1900     ///
1901     /// ```notrust
1902     /// isize => { isize }
1903     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
1904     /// [isize] => { [isize], isize }
1905     /// ```
1906     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
1907         TypeWalker::new(self)
1908     }
1909
1910     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
1911     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
1912     /// (but not `i32`, like `walk`).
1913     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> AccIntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
1914         walk::walk_shallow(self)
1915     }
1916
1917     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
1918     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
1919     /// children of the current type are ignored.
1920     ///
1921     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
1922     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
1923         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
1924     {
1925         let mut walker = self.walk();
1926         while let Some(ty) = walker.next() {
1927             if !f(ty) {
1928                 walker.skip_current_subtree();
1929             }
1930         }
1931     }
1932 }
1933
1934 impl<'tcx> ItemSubsts<'tcx> {
1935     pub fn is_noop(&self) -> bool {
1936         self.substs.is_noop()
1937     }
1938 }
1939
1940 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
1941 pub enum LvaluePreference {
1942     PreferMutLvalue,
1943     NoPreference
1944 }
1945
1946 impl LvaluePreference {
1947     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> Self {
1948         match m {
1949             hir::MutMutable => PreferMutLvalue,
1950             hir::MutImmutable => NoPreference,
1951         }
1952     }
1953 }
1954
1955 impl BorrowKind {
1956     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
1957         match m {
1958             hir::MutMutable => MutBorrow,
1959             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
1960         }
1961     }
1962
1963     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
1964     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
1965     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
1966     /// question.
1967     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
1968         match self {
1969             MutBorrow => hir::MutMutable,
1970             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
1971
1972             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
1973             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
1974             // and hence is a safe "over approximation".
1975             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
1976         }
1977     }
1978
1979     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
1980         match *self {
1981             MutBorrow => "mutable",
1982             ImmBorrow => "immutable",
1983             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
1984         }
1985     }
1986 }
1987
1988 #[derive(Debug, Clone)]
1989 pub enum Attributes<'gcx> {
1990     Owned(Rc<[ast::Attribute]>),
1991     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
1992 }
1993
1994 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
1995     type Target = [ast::Attribute];
1996
1997     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
1998         match self {
1999             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2000             &Attributes::Borrowed(data) => data
2001         }
2002     }
2003 }
2004
2005 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2006     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2007         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2008     }
2009
2010     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2011     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2012     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2013     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + 'a {
2014         self.hir.krate()
2015                 .body_ids
2016                 .iter()
2017                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2018     }
2019
2020     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2021         match self.hir.find(id) {
2022             Some(hir_map::NodeExpr(e)) => {
2023                 e.span
2024             }
2025             Some(f) => {
2026                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2027             }
2028             None => {
2029                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2030             }
2031         }
2032     }
2033
2034     pub fn local_var_name_str(self, id: NodeId) -> InternedString {
2035         match self.hir.find(id) {
2036             Some(hir_map::NodeLocal(pat)) => {
2037                 match pat.node {
2038                     hir::PatKind::Binding(_, _, ref path1, _) => path1.node.as_str(),
2039                     _ => {
2040                         bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, pat);
2041                     },
2042                 }
2043             },
2044             r => bug!("Variable id {} maps to {:?}, not local", id, r),
2045         }
2046     }
2047
2048     pub fn expr_is_lval(self, expr: &hir::Expr) -> bool {
2049          match expr.node {
2050             hir::ExprPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) => {
2051                 match path.def {
2052                     Def::Local(..) | Def::Upvar(..) | Def::Static(..) | Def::Err => true,
2053                     _ => false,
2054                 }
2055             }
2056
2057             hir::ExprType(ref e, _) => {
2058                 self.expr_is_lval(e)
2059             }
2060
2061             hir::ExprUnary(hir::UnDeref, _) |
2062             hir::ExprField(..) |
2063             hir::ExprTupField(..) |
2064             hir::ExprIndex(..) => {
2065                 true
2066             }
2067
2068             // Partially qualified paths in expressions can only legally
2069             // refer to associated items which are always rvalues.
2070             hir::ExprPath(hir::QPath::TypeRelative(..)) |
2071
2072             hir::ExprCall(..) |
2073             hir::ExprMethodCall(..) |
2074             hir::ExprStruct(..) |
2075             hir::ExprTup(..) |
2076             hir::ExprIf(..) |
2077             hir::ExprMatch(..) |
2078             hir::ExprClosure(..) |
2079             hir::ExprBlock(..) |
2080             hir::ExprRepeat(..) |
2081             hir::ExprArray(..) |
2082             hir::ExprBreak(..) |
2083             hir::ExprAgain(..) |
2084             hir::ExprRet(..) |
2085             hir::ExprWhile(..) |
2086             hir::ExprLoop(..) |
2087             hir::ExprAssign(..) |
2088             hir::ExprInlineAsm(..) |
2089             hir::ExprAssignOp(..) |
2090             hir::ExprLit(_) |
2091             hir::ExprUnary(..) |
2092             hir::ExprBox(..) |
2093             hir::ExprAddrOf(..) |
2094             hir::ExprBinary(..) |
2095             hir::ExprCast(..) => {
2096                 false
2097             }
2098         }
2099     }
2100
2101     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2102         self.associated_items(id)
2103             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2104             .collect()
2105     }
2106
2107     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2108         self.associated_items(did).any(|item| {
2109             item.relevant_for_never()
2110         })
2111     }
2112
2113     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2114         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2115             match self.hir.get(node_id) {
2116                 hir_map::NodeTraitItem(_) | hir_map::NodeImplItem(_) => true,
2117                 _ => false,
2118             }
2119         } else {
2120             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2121                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2122                 _ => false,
2123             }
2124         };
2125
2126         if is_associated_item {
2127             Some(self.associated_item(def_id))
2128         } else {
2129             None
2130         }
2131     }
2132
2133     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2134                                            parent_def_id: DefId,
2135                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2136                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2137                                            -> AssociatedItem {
2138         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2139         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2140             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2141             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2142                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2143             }
2144             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2145         };
2146
2147         AssociatedItem {
2148             name: trait_item_ref.name,
2149             kind: kind,
2150             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2151             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2152             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2153             def_id: def_id,
2154             container: TraitContainer(parent_def_id),
2155             method_has_self_argument: has_self
2156         }
2157     }
2158
2159     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2160                                           parent_def_id: DefId,
2161                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2162                                           -> AssociatedItem {
2163         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2164         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2165             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2166             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2167                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2168             }
2169             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2170         };
2171
2172         ty::AssociatedItem {
2173             name: impl_item_ref.name,
2174             kind: kind,
2175             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2176             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2177             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2178             def_id: def_id,
2179             container: ImplContainer(parent_def_id),
2180             method_has_self_argument: has_self
2181         }
2182     }
2183
2184     #[inline] // FIXME(#35870) Avoid closures being unexported due to impl Trait.
2185     pub fn associated_items(self, def_id: DefId)
2186                             -> impl Iterator<Item = ty::AssociatedItem> + 'a {
2187         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2188         (0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i]))
2189     }
2190
2191     /// Returns true if the impls are the same polarity and are implementing
2192     /// a trait which contains no items
2193     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2194         if !self.sess.features.borrow().overlapping_marker_traits {
2195             return false;
2196         }
2197         let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2198             .map_or(false, |trait_ref| {
2199                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2200             });
2201         let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2202             .map_or(false, |trait_ref| {
2203                 self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2204             });
2205         self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2206             && trait1_is_empty
2207             && trait2_is_empty
2208     }
2209
2210     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2211     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2212     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2213         match def {
2214             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2215                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2216                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2217             }
2218             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2219                 self.adt_def(did).struct_variant()
2220             }
2221             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2222                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2223                 self.adt_def(did).struct_variant()
2224             }
2225             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2226         }
2227     }
2228
2229     pub fn def_key(self, id: DefId) -> hir_map::DefKey {
2230         if id.is_local() {
2231             self.hir.def_key(id)
2232         } else {
2233             self.sess.cstore.def_key(id)
2234         }
2235     }
2236
2237     /// Convert a `DefId` into its fully expanded `DefPath` (every
2238     /// `DefId` is really just an interned def-path).
2239     ///
2240     /// Note that if `id` is not local to this crate, the result will
2241     ///  be a non-local `DefPath`.
2242     pub fn def_path(self, id: DefId) -> hir_map::DefPath {
2243         if id.is_local() {
2244             self.hir.def_path(id)
2245         } else {
2246             self.sess.cstore.def_path(id)
2247         }
2248     }
2249
2250     #[inline]
2251     pub fn def_path_hash(self, def_id: DefId) -> u64 {
2252         if def_id.is_local() {
2253             self.hir.definitions().def_path_hash(def_id.index)
2254         } else {
2255             self.sess.cstore.def_path_hash(def_id)
2256         }
2257     }
2258
2259     pub fn vis_is_accessible_from(self, vis: Visibility, block: NodeId) -> bool {
2260         vis.is_accessible_from(self.hir.local_def_id(self.hir.get_module_parent(block)), self)
2261     }
2262
2263     pub fn item_name(self, id: DefId) -> ast::Name {
2264         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(id) {
2265             self.hir.name(id)
2266         } else if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2267             self.sess.cstore.original_crate_name(id.krate)
2268         } else {
2269             let def_key = self.sess.cstore.def_key(id);
2270             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2271             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2272                 self.item_name(DefId {
2273                     krate: id.krate,
2274                     index: def_key.parent.unwrap()
2275                 })
2276             } else {
2277                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2278                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2279                 })
2280             }
2281         }
2282     }
2283
2284     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2285     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2286                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2287     {
2288         match instance {
2289             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2290                 self.optimized_mir(did)
2291             }
2292             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2293             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2294             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2295             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2296             ty::InstanceDef::DropGlue(..) => {
2297                 self.mir_shims(instance)
2298             }
2299         }
2300     }
2301
2302     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2303     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2304     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2305         if self.is_mir_available(did) {
2306             Some(self.optimized_mir(did))
2307         } else {
2308             None
2309         }
2310     }
2311
2312     /// Get the attributes of a definition.
2313     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2314         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2315             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2316         } else {
2317             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2318         }
2319     }
2320
2321     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2322     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2323         self.get_attrs(did).iter().any(|item| item.check_name(attr))
2324     }
2325
2326     pub fn trait_has_default_impl(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2327         let def = self.trait_def(trait_def_id);
2328         def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_DEFAULT_IMPL)
2329     }
2330
2331     /// Populates the type context with all the implementations for the given
2332     /// trait if necessary.
2333     pub fn populate_implementations_for_trait_if_necessary(self, trait_id: DefId) {
2334         if trait_id.is_local() {
2335             return
2336         }
2337
2338         // The type is not local, hence we are reading this out of
2339         // metadata and don't need to track edges.
2340         let _ignore = self.dep_graph.in_ignore();
2341
2342         let def = self.trait_def(trait_id);
2343         if def.flags.get().intersects(TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS) {
2344             return;
2345         }
2346
2347         debug!("populate_implementations_for_trait_if_necessary: searching for {:?}", def);
2348
2349         for impl_def_id in self.sess.cstore.implementations_of_trait(Some(trait_id)) {
2350             let trait_ref = self.impl_trait_ref(impl_def_id).unwrap();
2351
2352             // Record the trait->implementation mapping.
2353             let parent = self.impl_parent(impl_def_id).unwrap_or(trait_id);
2354             def.record_remote_impl(self, impl_def_id, trait_ref, parent);
2355         }
2356
2357         def.flags.set(def.flags.get() | TraitFlags::HAS_REMOTE_IMPLS);
2358     }
2359
2360     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2361     /// If it implements no trait, return `None`.
2362     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2363         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2364     }
2365
2366     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2367     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2368     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2369         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2370             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2371                 Some(self.associated_item(def_id))
2372             } else {
2373                 None
2374             }
2375         } else {
2376             self.opt_associated_item(def_id)
2377         };
2378
2379         match item {
2380             Some(trait_item) => {
2381                 match trait_item.container {
2382                     TraitContainer(_) => None,
2383                     ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2384                 }
2385             }
2386             None => None
2387         }
2388     }
2389
2390     /// Construct a parameter environment suitable for static contexts or other contexts where there
2391     /// are no free type/lifetime parameters in scope.
2392     pub fn empty_parameter_environment(self) -> ParameterEnvironment<'tcx> {
2393         ty::ParameterEnvironment {
2394             caller_bounds: Slice::empty(),
2395             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2396             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2397             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2398         }
2399     }
2400
2401     /// See `ParameterEnvironment` struct def'n for details.
2402     pub fn parameter_environment(self, def_id: DefId) -> ParameterEnvironment<'gcx> {
2403         //
2404         // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2405         //
2406
2407         let tcx = self.global_tcx();
2408         let bounds = tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
2409         let predicates = bounds.predicates;
2410
2411         // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
2412         // case they contain any associated type projections. This process
2413         // can yield errors if the put in illegal associated types, like
2414         // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
2415         // report these errors right here; this doesn't actually feel
2416         // right to me, because constructing the environment feels like a
2417         // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
2418         // a better place. In practice, we construct environments for
2419         // every fn once during type checking, and we'll abort if there
2420         // are any errors at that point, so after type checking you can be
2421         // sure that this will succeed without errors anyway.
2422         //
2423
2424         let unnormalized_env = ty::ParameterEnvironment {
2425             caller_bounds: tcx.intern_predicates(&predicates),
2426             is_copy_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2427             is_sized_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2428             is_freeze_cache: RefCell::new(FxHashMap()),
2429         };
2430
2431         let body_id = self.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
2432             self.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
2433         });
2434         let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
2435         traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
2436     }
2437
2438     pub fn node_scope_region(self, id: NodeId) -> Region<'tcx> {
2439         self.mk_region(ty::ReScope(CodeExtent::Misc(id)))
2440     }
2441
2442     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2443     /// with the name of the crate containing the impl.
2444     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2445         if impl_did.is_local() {
2446             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2447             Ok(self.hir.span(node_id))
2448         } else {
2449             Err(self.sess.cstore.crate_name(impl_did.krate))
2450         }
2451     }
2452 }
2453
2454 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2455     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2456         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2457     {
2458         match self.freevars.borrow().get(&fid) {
2459             None => f(&[]),
2460             Some(d) => f(&d[..])
2461         }
2462     }
2463 }
2464
2465 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2466     -> AssociatedItem
2467 {
2468     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2469     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2470     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2471     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2472     match parent_item.node {
2473         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2474             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2475                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2476                                                                         impl_item_ref);
2477                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2478                 return assoc_item;
2479             }
2480         }
2481
2482         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2483             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2484                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2485                                                                          &parent_item.vis,
2486                                                                          trait_item_ref);
2487                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2488                 return assoc_item;
2489             }
2490         }
2491
2492         _ => { }
2493     }
2494
2495     span_bug!(parent_item.span,
2496               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2497               parent_item.node)
2498 }
2499
2500 /// Calculates the Sized-constraint.
2501 ///
2502 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2503 ///     - an obviously-unsized type
2504 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2505 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2506 ///       such.
2507 ///     - a TyError, if a type contained itself. The representability
2508 ///       check should catch this case.
2509 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2510                                   def_id: DefId)
2511                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2512     let def = tcx.adt_def(def_id);
2513
2514     let result = tcx.intern_type_list(&def.variants.iter().flat_map(|v| {
2515         v.fields.last()
2516     }).flat_map(|f| {
2517         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2518     }).collect::<Vec<_>>());
2519
2520     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2521
2522     result
2523 }
2524
2525 /// Calculates the dtorck constraint for a type.
2526 fn adt_dtorck_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2527                                    def_id: DefId)
2528                                    -> DtorckConstraint<'tcx> {
2529     let def = tcx.adt_def(def_id);
2530     let span = tcx.def_span(def_id);
2531     debug!("dtorck_constraint: {:?}", def);
2532
2533     if def.is_phantom_data() {
2534         let result = DtorckConstraint {
2535             outlives: vec![],
2536             dtorck_types: vec![
2537                 tcx.mk_param_from_def(&tcx.generics_of(def_id).types[0])
2538            ]
2539         };
2540         debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2541         return result;
2542     }
2543
2544     let mut result = def.all_fields()
2545         .map(|field| tcx.type_of(field.did))
2546         .map(|fty| tcx.dtorck_constraint_for_ty(span, fty, 0, fty))
2547         .collect::<Result<DtorckConstraint, ErrorReported>>()
2548         .unwrap_or(DtorckConstraint::empty());
2549     result.outlives.extend(tcx.destructor_constraints(def));
2550     result.dedup();
2551
2552     debug!("dtorck_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2553
2554     result
2555 }
2556
2557 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2558                                      def_id: DefId)
2559                                      -> Rc<Vec<DefId>> {
2560     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2561     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2562     let vec: Vec<_> = match item.node {
2563         hir::ItemTrait(.., ref trait_item_refs) => {
2564             trait_item_refs.iter()
2565                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2566                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2567                            .collect()
2568         }
2569         hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
2570             impl_item_refs.iter()
2571                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2572                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2573                           .collect()
2574         }
2575         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2576     };
2577     Rc::new(vec)
2578 }
2579
2580 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2581     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2582 }
2583
2584 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2585 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2586 /// Otherwise, return `None`.
2587 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2588     tcx.opt_associated_item(def_id)
2589         .and_then(|associated_item| {
2590             match associated_item.container {
2591                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2592                 ImplContainer(_) => None
2593             }
2594         })
2595 }
2596
2597
2598 pub fn provide(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2599     *providers = ty::maps::Providers {
2600         associated_item,
2601         associated_item_def_ids,
2602         adt_sized_constraint,
2603         adt_dtorck_constraint,
2604         def_span,
2605         trait_of_item,
2606         ..*providers
2607     };
2608 }
2609
2610 pub fn provide_extern(providers: &mut ty::maps::Providers) {
2611     *providers = ty::maps::Providers {
2612         adt_sized_constraint,
2613         adt_dtorck_constraint,
2614         ..*providers
2615     };
2616 }
2617
2618
2619 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
2620 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
2621 /// rather, you should request the vector for a specific type via
2622 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
2623 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
2624 #[derive(Clone, Debug)]
2625 pub struct CrateInherentImpls {
2626     pub inherent_impls: DefIdMap<Rc<Vec<DefId>>>,
2627 }
2628
2629 /// A set of constraints that need to be satisfied in order for
2630 /// a type to be valid for destruction.
2631 #[derive(Clone, Debug)]
2632 pub struct DtorckConstraint<'tcx> {
2633     /// Types that are required to be alive in order for this
2634     /// type to be valid for destruction.
2635     pub outlives: Vec<ty::subst::Kind<'tcx>>,
2636     /// Types that could not be resolved: projections and params.
2637     pub dtorck_types: Vec<Ty<'tcx>>,
2638 }
2639
2640 impl<'tcx> FromIterator<DtorckConstraint<'tcx>> for DtorckConstraint<'tcx>
2641 {
2642     fn from_iter<I: IntoIterator<Item=DtorckConstraint<'tcx>>>(iter: I) -> Self {
2643         let mut result = Self::empty();
2644
2645         for constraint in iter {
2646             result.outlives.extend(constraint.outlives);
2647             result.dtorck_types.extend(constraint.dtorck_types);
2648         }
2649
2650         result
2651     }
2652 }
2653
2654
2655 impl<'tcx> DtorckConstraint<'tcx> {
2656     fn empty() -> DtorckConstraint<'tcx> {
2657         DtorckConstraint {
2658             outlives: vec![],
2659             dtorck_types: vec![]
2660         }
2661     }
2662
2663     fn dedup<'a>(&mut self) {
2664         let mut outlives = FxHashSet();
2665         let mut dtorck_types = FxHashSet();
2666
2667         self.outlives.retain(|&val| outlives.replace(val).is_none());
2668         self.dtorck_types.retain(|&val| dtorck_types.replace(val).is_none());
2669     }
2670 }
2671
2672 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
2673 pub struct SymbolName {
2674     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
2675     // this be a `&'tcx str`.
2676     pub name: InternedString
2677 }
2678
2679 impl Deref for SymbolName {
2680     type Target = str;
2681
2682     fn deref(&self) -> &str { &self.name }
2683 }
2684
2685 impl fmt::Display for SymbolName {
2686     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2687         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
2688     }
2689 }