]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #62871 - gilescope:async-recursion-error, r=Centril
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 pub use self::Variance::*;
4 pub use self::AssocItemContainer::*;
5 pub use self::BorrowKind::*;
6 pub use self::IntVarValue::*;
7 pub use self::fold::TypeFoldable;
8
9 use crate::hir::{map as hir_map, GlobMap, TraitMap};
10 use crate::hir::Node;
11 use crate::hir::def::{Res, DefKind, CtorOf, CtorKind, ExportMap};
12 use crate::hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
13 use rustc_data_structures::svh::Svh;
14 use rustc_macros::HashStable;
15 use crate::ich::Fingerprint;
16 use crate::ich::StableHashingContext;
17 use crate::infer::canonical::Canonical;
18 use crate::middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
19 use crate::middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
20 use crate::mir::Body;
21 use crate::mir::interpret::{GlobalId, ErrorHandled};
22 use crate::mir::GeneratorLayout;
23 use crate::session::CrateDisambiguator;
24 use crate::traits::{self, Reveal};
25 use crate::ty;
26 use crate::ty::layout::VariantIdx;
27 use crate::ty::subst::{Subst, InternalSubsts, SubstsRef};
28 use crate::ty::util::{IntTypeExt, Discr};
29 use crate::ty::walk::TypeWalker;
30 use crate::util::captures::Captures;
31 use crate::util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
32 use arena::SyncDroplessArena;
33 use crate::session::DataTypeKind;
34
35 use rustc_serialize::{self, Encodable, Encoder};
36 use std::cell::RefCell;
37 use std::cmp::{self, Ordering};
38 use std::fmt;
39 use std::hash::{Hash, Hasher};
40 use std::ops::Deref;
41 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
42 use std::slice;
43 use std::{mem, ptr};
44 use std::ops::Range;
45 use syntax::ast::{self, Name, Ident, NodeId};
46 use syntax::attr;
47 use syntax::ext::hygiene::ExpnId;
48 use syntax::symbol::{kw, sym, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
49 use syntax_pos::Span;
50
51 use smallvec;
52 use rustc_data_structures::fx::FxIndexMap;
53 use rustc_data_structures::indexed_vec::{Idx, IndexVec};
54 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
55                                            HashStable};
56
57 use crate::hir;
58
59 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
60 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
61 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ParamConst, InferConst, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
62 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
63 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
64 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
65 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
66 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
67 pub use self::sty::RegionKind;
68 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, ConstVid, RegionVid};
69 pub use self::sty::BoundRegion::*;
70 pub use self::sty::InferTy::*;
71 pub use self::sty::RegionKind::*;
72 pub use self::sty::TyKind::*;
73
74 pub use self::binding::BindingMode;
75 pub use self::binding::BindingMode::*;
76
77 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, AllArenas, tls, keep_local};
78 pub use self::context::{Lift, TypeckTables, CtxtInterners, GlobalCtxt};
79 pub use self::context::{
80     UserTypeAnnotationIndex, UserType, CanonicalUserType,
81     CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations, ResolvedOpaqueTy,
82 };
83
84 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
85
86 pub use self::trait_def::TraitDef;
87
88 pub use self::query::queries;
89
90 pub mod adjustment;
91 pub mod binding;
92 pub mod cast;
93 #[macro_use]
94 pub mod codec;
95 mod constness;
96 pub mod error;
97 mod erase_regions;
98 pub mod fast_reject;
99 pub mod flags;
100 pub mod fold;
101 pub mod inhabitedness;
102 pub mod layout;
103 pub mod _match;
104 pub mod outlives;
105 pub mod print;
106 pub mod query;
107 pub mod relate;
108 pub mod steal;
109 pub mod subst;
110 pub mod trait_def;
111 pub mod walk;
112 pub mod wf;
113 pub mod util;
114
115 mod context;
116 mod instance;
117 mod structural_impls;
118 mod sty;
119
120 // Data types
121
122 #[derive(Clone)]
123 pub struct Resolutions {
124     pub trait_map: TraitMap,
125     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
126     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
127     pub export_map: ExportMap<NodeId>,
128     pub glob_map: GlobMap,
129     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
130     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
131     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
132 }
133
134 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug, HashStable)]
135 pub enum AssocItemContainer {
136     TraitContainer(DefId),
137     ImplContainer(DefId),
138 }
139
140 impl AssocItemContainer {
141     /// Asserts that this is the `DefId` of an associated item declared
142     /// in a trait, and returns the trait `DefId`.
143     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
144         match *self {
145             TraitContainer(id) => id,
146             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
147         }
148     }
149
150     pub fn id(&self) -> DefId {
151         match *self {
152             TraitContainer(id) => id,
153             ImplContainer(id) => id,
154         }
155     }
156 }
157
158 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
159 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
160 /// bounds / where-clauses).
161 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
162 pub struct ImplHeader<'tcx> {
163     pub impl_def_id: DefId,
164     pub self_ty: Ty<'tcx>,
165     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
166     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
167 }
168
169 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, HashStable)]
170 pub struct AssocItem {
171     pub def_id: DefId,
172     #[stable_hasher(project(name))]
173     pub ident: Ident,
174     pub kind: AssocKind,
175     pub vis: Visibility,
176     pub defaultness: hir::Defaultness,
177     pub container: AssocItemContainer,
178
179     /// Whether this is a method with an explicit self
180     /// as its first argument, allowing method calls.
181     pub method_has_self_argument: bool,
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
185 pub enum AssocKind {
186     Const,
187     Method,
188     Existential,
189     Type
190 }
191
192 impl AssocItem {
193     pub fn def_kind(&self) -> DefKind {
194         match self.kind {
195             AssocKind::Const => DefKind::AssocConst,
196             AssocKind::Method => DefKind::Method,
197             AssocKind::Type => DefKind::AssocTy,
198             AssocKind::Existential => DefKind::AssocExistential,
199         }
200     }
201
202     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
203     /// for !
204     pub fn relevant_for_never(&self) -> bool {
205         match self.kind {
206             AssocKind::Existential |
207             AssocKind::Const |
208             AssocKind::Type => true,
209             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
210             AssocKind::Method => !self.method_has_self_argument,
211         }
212     }
213
214     pub fn signature(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
215         match self.kind {
216             ty::AssocKind::Method => {
217                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
218                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
219                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
220                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
221                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
222             }
223             ty::AssocKind::Type => format!("type {};", self.ident),
224             ty::AssocKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
225             ty::AssocKind::Const => {
226                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
227             }
228         }
229     }
230 }
231
232 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
233 pub enum Visibility {
234     /// Visible everywhere (including in other crates).
235     Public,
236     /// Visible only in the given crate-local module.
237     Restricted(DefId),
238     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
239     Invisible,
240 }
241
242 pub trait DefIdTree: Copy {
243     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
244
245     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
246         if descendant.krate != ancestor.krate {
247             return false;
248         }
249
250         while descendant != ancestor {
251             match self.parent(descendant) {
252                 Some(parent) => descendant = parent,
253                 None => return false,
254             }
255         }
256         true
257     }
258 }
259
260 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
261     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
262         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
263     }
264 }
265
266 impl Visibility {
267     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
268         match visibility.node {
269             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
270             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
271             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
272                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
273                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
274                 Res::Err => Visibility::Public,
275                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
276             },
277             hir::VisibilityKind::Inherited => {
278                 Visibility::Restricted(tcx.hir().get_module_parent(id))
279             }
280         }
281     }
282
283     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
284     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
285         let restriction = match self {
286             // Public items are visible everywhere.
287             Visibility::Public => return true,
288             // Private items from other crates are visible nowhere.
289             Visibility::Invisible => return false,
290             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
291             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
292             Visibility::Restricted(module) => module,
293         };
294
295         tree.is_descendant_of(module, restriction)
296     }
297
298     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
299     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
300         let vis_restriction = match vis {
301             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
302             Visibility::Invisible => return true,
303             Visibility::Restricted(module) => module,
304         };
305
306         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
307     }
308
309     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
310     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
311         match self {
312             Visibility::Public => true,
313             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
314             Visibility::Invisible => false,
315         }
316     }
317 }
318
319 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash, HashStable)]
320 pub enum Variance {
321     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
322     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
323     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
324     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
325 }
326
327 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
328 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
329 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
330 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
331 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
332 /// item.
333 #[derive(HashStable)]
334 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
335     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
336     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
337     /// entry.
338     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
339 }
340
341 impl Variance {
342     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
343     /// variance of a type with the following meaning. If we are in a
344     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
345     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
346     /// variance with which the argument appears.
347     ///
348     /// Example 1:
349     ///
350     ///     *mut Vec<i32>
351     ///
352     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
353     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
354     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
355     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
356     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
357     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
358     /// (again) in `Invariant`.
359     ///
360     /// Example 2:
361     ///
362     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
363     ///
364     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
365     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
366     /// within which both pointer types appear is
367     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`. `*const
368     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
369     /// which the first `Vec<i32>` appears is
370     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`. The same
371     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
372     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
373     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
374     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
375     ///
376     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
377     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
378     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
379         match (self, v) {
380             // Figure 1, column 1.
381             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
382             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
383             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
384             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
385
386             // Figure 1, column 2.
387             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
388             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
389             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
390             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
391
392             // Figure 1, column 3.
393             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
394
395             // Figure 1, column 4.
396             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
397         }
398     }
399 }
400
401 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
402 // the types of AST nodes.
403 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
404 pub struct CReaderCacheKey {
405     pub cnum: CrateNum,
406     pub pos: usize,
407 }
408
409 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
410 // through the type during type construction, so that we can quickly
411 // check whether the type has various kinds of types in it without
412 // recursing over the type itself.
413 bitflags! {
414     pub struct TypeFlags: u32 {
415         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
416         const HAS_SELF           = 1 << 1;
417         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
418         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
419         const HAS_RE_PLACEHOLDER = 1 << 4;
420
421         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
422         /// determine whether substitition is required, since those
423         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
424         /// hence may be substituted.
425         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
426
427         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
428         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
429         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
430
431         /// Is an error type reachable?
432         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
433         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
434
435         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
436         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
437
438         /// `true` if there are "names" of types and regions and so forth
439         /// that are local to a particular fn
440         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
441
442         /// Present if the type belongs in a local type context.
443         /// Only set for Infer other than Fresh.
444         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
445
446         // Is there a projection that does not involve a bound region?
447         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
448         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
449
450         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
451         /// if a global bound is safe to evaluate.
452         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
453
454         const HAS_TY_PLACEHOLDER = 1 << 14;
455
456         const HAS_CT_INFER = 1 << 15;
457         const HAS_CT_PLACEHOLDER = 1 << 16;
458
459         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
460                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
461                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
462
463         /// Flags representing the nominal content of a type,
464         /// computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
465         /// flag, it should be added here too.
466         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
467                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
468                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
469                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
470                                   TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits |
471                                   TypeFlags::HAS_RE_PLACEHOLDER.bits |
472                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
473                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
474                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
475                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
476                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
477                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
478                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_CT_PLACEHOLDER.bits;
482     }
483 }
484
485 #[cfg_attr(not(bootstrap), allow(rustc::usage_of_ty_tykind))]
486 pub struct TyS<'tcx> {
487     pub sty: TyKind<'tcx>,
488     pub flags: TypeFlags,
489
490     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
491     /// binder such that
492     ///
493     /// (a) the binder itself captures nothing but
494     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
495     ///     by some sub-binder.
496     ///
497     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
498     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
499     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
500     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
501     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
502     /// by an inner binder.
503     ///
504     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
505     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
506     /// (exclusive).
507     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
508 }
509
510 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
511 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
512 static_assert_size!(TyS<'_>, 32);
513
514 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
515     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
516         self.sty.cmp(&other.sty)
517     }
518 }
519
520 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
521     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
522         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
523     }
524 }
525
526 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
527     #[inline]
528     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
529         ptr::eq(self, other)
530     }
531 }
532 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
533
534 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
535     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
536         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
537     }
538 }
539
540 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
541     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
542         match self.sty {
543             Bool |
544             Char |
545             Int(_) |
546             Uint(_) |
547             Float(_) |
548             Infer(InferTy::IntVar(_)) |
549             Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
550             Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
551             Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
552             Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
553             _ => false,
554         }
555     }
556
557     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
558         match self.sty {
559             Opaque(..) |
560             FnDef(..) |
561             FnPtr(..) |
562             Dynamic(..) |
563             Closure(..) |
564             Infer(..) |
565             Projection(..) => false,
566             _ => true,
567         }
568     }
569 }
570
571 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'tcx> {
572     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
573                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
574                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
575         let ty::TyS {
576             ref sty,
577
578             // The other fields just provide fast access to information that is
579             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
580             flags: _,
581
582             outer_exclusive_binder: _,
583         } = *self;
584
585         sty.hash_stable(hcx, hasher);
586     }
587 }
588
589 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
590
591 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
592 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
593
594 pub type CanonicalTy<'tcx> = Canonical<'tcx, Ty<'tcx>>;
595
596 extern {
597     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
598     type OpaqueListContents;
599 }
600
601 /// A wrapper for slices with the additional invariant
602 /// that the slice is interned and no other slice with
603 /// the same contents can exist in the same context.
604 /// This means we can use pointer for both
605 /// equality comparisons and hashing.
606 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
607 #[repr(C)]
608 pub struct List<T> {
609     len: usize,
610     data: [T; 0],
611     opaque: OpaqueListContents,
612 }
613
614 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
615
616 impl<T: Copy> List<T> {
617     #[inline]
618     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
619         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
620         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
621         assert!(slice.len() != 0);
622
623         // Align up the size of the len (usize) field
624         let align = mem::align_of::<T>();
625         let align_mask = align - 1;
626         let offset = mem::size_of::<usize>();
627         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
628
629         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
630
631         let mem = arena.alloc_raw(
632             size,
633             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
634         unsafe {
635             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
636             // Write the length
637             result.len = slice.len();
638
639             // Write the elements
640             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
641             arena_slice.copy_from_slice(slice);
642
643             result
644         }
645     }
646 }
647
648 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
649     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
650         (**self).fmt(f)
651     }
652 }
653
654 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
655     #[inline]
656     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
657         (**self).encode(s)
658     }
659 }
660
661 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
662     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
663         if self == other { Ordering::Equal } else {
664             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
665         }
666     }
667 }
668
669 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
670     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
671         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
672             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
673         }
674     }
675 }
676
677 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
678     #[inline]
679     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
680         ptr::eq(self, other)
681     }
682 }
683 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
684
685 impl<T> Hash for List<T> {
686     #[inline]
687     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
688         (self as *const List<T>).hash(s)
689     }
690 }
691
692 impl<T> Deref for List<T> {
693     type Target = [T];
694     #[inline(always)]
695     fn deref(&self) -> &[T] {
696         unsafe {
697             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
698         }
699     }
700 }
701
702 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
703     type Item = &'a T;
704     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
705     #[inline(always)]
706     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
707         self[..].iter()
708     }
709 }
710
711 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
712
713 impl<T> List<T> {
714     #[inline(always)]
715     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
716         #[repr(align(64), C)]
717         struct EmptySlice([u8; 64]);
718         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
719         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
720         unsafe {
721             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
722         }
723     }
724 }
725
726 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
727 pub struct UpvarPath {
728     pub hir_id: hir::HirId,
729 }
730
731 /// Upvars do not get their own `NodeId`. Instead, we use the pair of
732 /// the original var ID (that is, the root variable that is referenced
733 /// by the upvar) and the ID of the closure expression.
734 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
735 pub struct UpvarId {
736     pub var_path: UpvarPath,
737     pub closure_expr_id: LocalDefId,
738 }
739
740 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy, HashStable)]
741 pub enum BorrowKind {
742     /// Data must be immutable and is aliasable.
743     ImmBorrow,
744
745     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
746     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
747     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
748     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
749     ///
750     ///    let x: &mut isize = ...;
751     ///    let y = || *x += 5;
752     ///
753     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
754     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
755     ///
756     ///    struct Env { x: & &mut isize }
757     ///    let x: &mut isize = ...;
758     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
759     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
760     ///
761     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
762     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
763     /// an `&mut` borrow:
764     ///
765     ///    struct Env { x: & &mut isize }
766     ///    let x: &mut isize = ...;
767     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
768     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
769     ///
770     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
771     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
772     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
773     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
774     /// borrow is hidden.
775     ///
776     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
777     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
778     /// simplicity, we don't give users the way to express this
779     /// borrow, it's just used when translating closures.
780     UniqueImmBorrow,
781
782     /// Data is mutable and not aliasable.
783     MutBorrow
784 }
785
786 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
787 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
788 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
789 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
790     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
791     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
792     /// depending on inference.
793     ByValue,
794
795     /// Upvar is captured by reference.
796     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
797 }
798
799 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
800 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
801     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
802     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
803     /// syntax.
804     pub kind: BorrowKind,
805
806     /// Region of the resulting reference.
807     pub region: ty::Region<'tcx>,
808 }
809
810 pub type UpvarListMap = FxHashMap<DefId, FxIndexMap<hir::HirId, UpvarId>>;
811 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
812
813 #[derive(Copy, Clone)]
814 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
815     pub res: Res,
816     pub span: Span,
817     pub ty: Ty<'tcx>,
818 }
819
820 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
821 pub enum IntVarValue {
822     IntType(ast::IntTy),
823     UintType(ast::UintTy),
824 }
825
826 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
827 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
828
829 impl ty::EarlyBoundRegion {
830     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
831         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
832     }
833
834     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
835     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
836     pub fn has_name(&self) -> bool {
837         self.name != kw::UnderscoreLifetime.as_interned_str()
838     }
839 }
840
841 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
842 pub enum GenericParamDefKind {
843     Lifetime,
844     Type {
845         has_default: bool,
846         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
847         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
848     },
849     Const,
850 }
851
852 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
853 pub struct GenericParamDef {
854     pub name: InternedString,
855     pub def_id: DefId,
856     pub index: u32,
857
858     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
859     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
860     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
861     pub pure_wrt_drop: bool,
862
863     pub kind: GenericParamDefKind,
864 }
865
866 impl GenericParamDef {
867     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
868         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
869             ty::EarlyBoundRegion {
870                 def_id: self.def_id,
871                 index: self.index,
872                 name: self.name,
873             }
874         } else {
875             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
876         }
877     }
878
879     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
880         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
881             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
882         } else {
883             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
884         }
885     }
886 }
887
888 #[derive(Default)]
889 pub struct GenericParamCount {
890     pub lifetimes: usize,
891     pub types: usize,
892     pub consts: usize,
893 }
894
895 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
896 /// with an item or method. Analogous to `hir::Generics`.
897 ///
898 /// The ordering of parameters is the same as in `Subst` (excluding child generics):
899 /// `Self` (optionally), `Lifetime` params..., `Type` params...
900 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
901 pub struct Generics {
902     pub parent: Option<DefId>,
903     pub parent_count: usize,
904     pub params: Vec<GenericParamDef>,
905
906     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
907     #[stable_hasher(ignore)]
908     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
909
910     pub has_self: bool,
911     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
912 }
913
914 impl<'tcx> Generics {
915     pub fn count(&self) -> usize {
916         self.parent_count + self.params.len()
917     }
918
919     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
920         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
921         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
922         // presence of this method will be a constant reminder.
923         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
924
925         for param in &self.params {
926             match param.kind {
927                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
928                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
929                 GenericParamDefKind::Const => own_counts.consts += 1,
930             };
931         }
932
933         own_counts
934     }
935
936     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
937         if self.own_requires_monomorphization() {
938             return true;
939         }
940
941         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
942             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
943             parent.requires_monomorphization(tcx)
944         } else {
945             false
946         }
947     }
948
949     pub fn own_requires_monomorphization(&self) -> bool {
950         for param in &self.params {
951             match param.kind {
952                 GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => return true,
953                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
954             }
955         }
956         false
957     }
958
959     pub fn region_param(
960         &'tcx self,
961         param: &EarlyBoundRegion,
962         tcx: TyCtxt<'tcx>,
963     ) -> &'tcx GenericParamDef {
964         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
965             let param = &self.params[index as usize];
966             match param.kind {
967                 GenericParamDefKind::Lifetime => param,
968                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
969             }
970         } else {
971             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
972                .region_param(param, tcx)
973         }
974     }
975
976     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
977     pub fn type_param(&'tcx self, param: &ParamTy, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericParamDef {
978         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
979             let param = &self.params[index as usize];
980             match param.kind {
981                 GenericParamDefKind::Type { .. } => param,
982                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
983             }
984         } else {
985             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
986                .type_param(param, tcx)
987         }
988     }
989
990     /// Returns the `ConstParameterDef` associated with this `ParamConst`.
991     pub fn const_param(&'tcx self, param: &ParamConst, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &GenericParamDef {
992         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
993             let param = &self.params[index as usize];
994             match param.kind {
995                 GenericParamDefKind::Const => param,
996                 _ => bug!("expected const parameter, but found another generic parameter")
997             }
998         } else {
999             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
1000                 .const_param(param, tcx)
1001         }
1002     }
1003 }
1004
1005 /// Bounds on generics.
1006 #[derive(Clone, Default, Debug, HashStable)]
1007 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
1008     pub parent: Option<DefId>,
1009     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
1010 }
1011
1012 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1013 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1014
1015 impl<'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
1016     pub fn instantiate(
1017         &self,
1018         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1019         substs: SubstsRef<'tcx>,
1020     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1021         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1022         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1023         instantiated
1024     }
1025
1026     pub fn instantiate_own(
1027         &self,
1028         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1029         substs: SubstsRef<'tcx>,
1030     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1031         InstantiatedPredicates {
1032             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1033         }
1034     }
1035
1036     fn instantiate_into(
1037         &self,
1038         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1039         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1040         substs: SubstsRef<'tcx>,
1041     ) {
1042         if let Some(def_id) = self.parent {
1043             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1044         }
1045         instantiated.predicates.extend(
1046             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1047         );
1048     }
1049
1050     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1051         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1052         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1053         instantiated
1054     }
1055
1056     fn instantiate_identity_into(
1057         &self,
1058         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1059         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1060     ) {
1061         if let Some(def_id) = self.parent {
1062             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1063         }
1064         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1065     }
1066
1067     pub fn instantiate_supertrait(
1068         &self,
1069         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1070         poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1071     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1072         assert_eq!(self.parent, None);
1073         InstantiatedPredicates {
1074             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1075                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1076             }).collect()
1077         }
1078     }
1079 }
1080
1081 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1082 pub enum Predicate<'tcx> {
1083     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
1084     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1085     /// would be the type parameters.
1086     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1087
1088     /// `where 'a: 'b`
1089     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1090
1091     /// `where T: 'a`
1092     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1093
1094     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1095     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1096     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1097
1098     /// No syntax: `T` well-formed.
1099     WellFormed(Ty<'tcx>),
1100
1101     /// Trait must be object-safe.
1102     ObjectSafe(DefId),
1103
1104     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1105     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1106     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1107     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1108
1109     /// `T1 <: T2`
1110     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1111
1112     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1113     ConstEvaluatable(DefId, SubstsRef<'tcx>),
1114 }
1115
1116 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1117 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1118 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1119 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1120 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1121 /// item.
1122 #[derive(HashStable)]
1123 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1124     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1125     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1126     /// bounds, it will have no entry.
1127     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Predicate<'tcx>]>,
1128 }
1129
1130 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1131     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1132         self
1133     }
1134 }
1135
1136 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1137     /// Performs a substitution suitable for going from a
1138     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1139     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1140     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
1141     /// lengthy comment below for details.
1142     pub fn subst_supertrait(
1143         &self,
1144         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1145         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1146     ) -> ty::Predicate<'tcx> {
1147         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1148         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1149         //
1150         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1151         //
1152         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1153         //     trait Bar<'b,'c> { }
1154         //
1155         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1156         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1157         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1158         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1159         // normal substitution.
1160         //
1161         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1162         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1163         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1164         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1165         // `'a`.
1166         //
1167         // Another example to be careful of is this:
1168         //
1169         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1170         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1171         //
1172         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1173         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1174         // reason is similar to the previous example: any impl of
1175         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1176         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1177         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1178         //
1179         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1180         // consider the more complicated scenario:
1181         //
1182         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1183         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1184         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1185         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1186         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1187         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1188         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1189         //   DB index of 1.
1190         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1191         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1192         //   just as we wanted.
1193         //
1194         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1195         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1196         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1197         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1198         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1199         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1200         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1201         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1202         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1203         // substitution code expects equal binding levels in the values
1204         // from the substitution and the value being substituted into, and
1205         // this trick achieves that).
1206
1207         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1208         match *self {
1209             Predicate::Trait(ref binder) =>
1210                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1211             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1212                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1213             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1214                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1215             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1216                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1217             Predicate::Projection(ref binder) =>
1218                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1219             Predicate::WellFormed(data) =>
1220                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1221             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1222                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1223             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1224                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1225             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1226                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1227         }
1228     }
1229 }
1230
1231 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1232 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1233     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1234 }
1235
1236 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1237
1238 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1239     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1240         self.trait_ref.def_id
1241     }
1242
1243     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1244         self.trait_ref.input_types()
1245     }
1246
1247     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1248         self.trait_ref.self_ty()
1249     }
1250 }
1251
1252 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1253     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1254         // Ok to skip binder since trait def-ID does not care about regions.
1255         self.skip_binder().def_id()
1256     }
1257 }
1258
1259 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord,
1260          Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1261 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
1262 pub type PolyOutlivesPredicate<A, B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A, B>>;
1263 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1264 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1265 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1266 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1267
1268 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1269 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1270     pub a_is_expected: bool,
1271     pub a: Ty<'tcx>,
1272     pub b: Ty<'tcx>
1273 }
1274 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1275
1276 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1277 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1278 ///
1279 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
1280 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1281 ///
1282 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1283 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1284 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1285 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1286 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1287 /// instances to normalize the LHS.
1288 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1289 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1290     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1291     pub ty: Ty<'tcx>,
1292 }
1293
1294 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1295
1296 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1297     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1298     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1299         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1300     }
1301
1302     #[inline]
1303     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1304         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1305         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1306         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1307         // return value, so we are preserving the number of binding
1308         // levels.
1309         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1310     }
1311
1312     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1313         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1314     }
1315
1316     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1317     ///
1318     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1319     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1320     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1321         // Ok to skip binder since trait def-ID does not care about regions.
1322         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1323     }
1324 }
1325
1326 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1327     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1331     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1332         ty::Binder::dummy(self.clone())
1333     }
1334 }
1335
1336 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1337     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1338         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1339     }
1340 }
1341
1342 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1343     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1344 }
1345
1346 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1347     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1348         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1349             trait_ref: self.clone()
1350         }))
1351     }
1352 }
1353
1354 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1355     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1356         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1357     }
1358 }
1359
1360 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1361     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1362         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1363     }
1364 }
1365
1366 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1367     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1368         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1369     }
1370 }
1371
1372 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1373     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1374         Predicate::Projection(self.clone())
1375     }
1376 }
1377
1378 // A custom iterator used by `Predicate::walk_tys`.
1379 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1380     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1381           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1382           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1383 {
1384     None,
1385     One(Ty<'tcx>),
1386     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1387     Types(I),
1388     InputTypes(J),
1389     ProjectionTypes(K)
1390 }
1391
1392 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1393     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1394           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1395           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1396 {
1397     type Item = Ty<'tcx>;
1398
1399     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1400         match *self {
1401             WalkTysIter::None => None,
1402             WalkTysIter::One(item) => {
1403                 *self = WalkTysIter::None;
1404                 Some(item)
1405             },
1406             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1407                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1408                 Some(item1)
1409             },
1410             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => {
1411                 iter.next()
1412             },
1413             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => {
1414                 iter.next()
1415             },
1416             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => {
1417                 iter.next()
1418             }
1419         }
1420     }
1421 }
1422
1423 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1424     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1425     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1426     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1427     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1428         match *self {
1429             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1430                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1431             }
1432             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1433                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1434                 WalkTysIter::Two(a, b)
1435             }
1436             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1437                 WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0)
1438             }
1439             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1440                 WalkTysIter::None
1441             }
1442             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1443                 let inner = data.skip_binder();
1444                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1445                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)))
1446             }
1447             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1448                 WalkTysIter::One(data)
1449             }
1450             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1451                 WalkTysIter::None
1452             }
1453             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1454                 WalkTysIter::Types(closure_substs.substs.types())
1455             }
1456             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1457                 WalkTysIter::Types(substs.types())
1458             }
1459         }
1460     }
1461
1462     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1463         match *self {
1464             Predicate::Trait(ref t) => {
1465                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1466             }
1467             Predicate::Projection(..) |
1468             Predicate::Subtype(..) |
1469             Predicate::RegionOutlives(..) |
1470             Predicate::WellFormed(..) |
1471             Predicate::ObjectSafe(..) |
1472             Predicate::ClosureKind(..) |
1473             Predicate::TypeOutlives(..) |
1474             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1475                 None
1476             }
1477         }
1478     }
1479
1480     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1481         match *self {
1482             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1483                 Some(data)
1484             }
1485             Predicate::Trait(..) |
1486             Predicate::Projection(..) |
1487             Predicate::Subtype(..) |
1488             Predicate::RegionOutlives(..) |
1489             Predicate::WellFormed(..) |
1490             Predicate::ObjectSafe(..) |
1491             Predicate::ClosureKind(..) |
1492             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1493                 None
1494             }
1495         }
1496     }
1497 }
1498
1499 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1500 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1501 /// where-clauses. You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1502 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1503 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1504 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1505 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1506 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1507 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1508 /// their values.
1509 ///
1510 /// Example:
1511 ///
1512 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1513 ///
1514 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1515 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1516 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1517 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1518 #[derive(Clone, Debug)]
1519 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1520     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1521 }
1522
1523 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1524     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1525         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1526     }
1527
1528     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1529         self.predicates.is_empty()
1530     }
1531 }
1532
1533 newtype_index! {
1534     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1535     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1536     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1537     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1538     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1539     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1540     /// new names.
1541     ///
1542     /// To make this more concrete, consider this program:
1543     ///
1544     /// ```
1545     /// struct Foo { }
1546     /// fn bar<T>(x: T) {
1547     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1548     /// }
1549     /// ```
1550     ///
1551     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1552     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1553     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1554     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1555     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1556     /// name it inside the fn type but not outside.
1557     ///
1558     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1559     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1560     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1561     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1562     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1563     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1564     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1565     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1566     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1567     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1568     /// use for checking generic functions.
1569     pub struct UniverseIndex {
1570         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1571     }
1572 }
1573
1574 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1575
1576 impl UniverseIndex {
1577     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1578
1579     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1580     /// is considered to extend all previous universes. This
1581     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1582     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1583     ///
1584     /// ```
1585     /// for<'a> fn(&'a u32)
1586     /// ```
1587     ///
1588     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1589     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1590     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1591     /// `U` because it was not in scope there.
1592     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1593         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1594     }
1595
1596     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1597     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1598     /// `other` (`self >= other`).
1599     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1600         self.private >= other.private
1601     }
1602
1603     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1604     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1605     /// those in `other` (`self < other`).
1606     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1607         self.private < other.private
1608     }
1609 }
1610
1611 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1612 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1613 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1614 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1615 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1616 /// another.
1617 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1618 pub struct Placeholder<T> {
1619     pub universe: UniverseIndex,
1620     pub name: T,
1621 }
1622
1623 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1624 where
1625     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1626 {
1627     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(
1628         &self,
1629         hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1630         hasher: &mut StableHasher<W>
1631     ) {
1632         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1633         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1634     }
1635 }
1636
1637 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1638
1639 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1640
1641 pub type PlaceholderConst = Placeholder<BoundVar>;
1642
1643 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1644 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1645 /// particular point.
1646 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1647 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1648     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1649     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1650     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1651     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1652
1653     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1654     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1655     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1656     pub reveal: traits::Reveal,
1657
1658     /// If this `ParamEnv` comes from a call to `tcx.param_env(def_id)`,
1659     /// register that `def_id` (useful for transitioning to the chalk trait
1660     /// solver).
1661     pub def_id: Option<DefId>,
1662 }
1663
1664 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1665     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1666     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1667     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1668     /// type-checking.
1669     #[inline]
1670     pub fn empty() -> Self {
1671         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, None)
1672     }
1673
1674     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1675     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1676     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1677     /// environments like codegen or doing optimizations.
1678     ///
1679     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1680     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1681     #[inline]
1682     pub fn reveal_all() -> Self {
1683         Self::new(List::empty(), Reveal::All, None)
1684     }
1685
1686     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1687     #[inline]
1688     pub fn new(
1689         caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1690         reveal: Reveal,
1691         def_id: Option<DefId>
1692     ) -> Self {
1693         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal, def_id }
1694     }
1695
1696     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1697     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1698     /// (even for associated types that are specializable). This is
1699     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1700     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1701     /// which is the default.
1702     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1703         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1704     }
1705
1706     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1707     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1708         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1709     }
1710
1711     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1712     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1713     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1714     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1715     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1716     /// invisible.
1717     ///
1718     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1719     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1720     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1721     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1722     /// although the surrounding function is never reachable.
1723     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1724         match self.reveal {
1725             Reveal::UserFacing => {
1726                 ParamEnvAnd {
1727                     param_env: self,
1728                     value,
1729                 }
1730             }
1731
1732             Reveal::All => {
1733                 if value.has_placeholders()
1734                     || value.needs_infer()
1735                     || value.has_param_types()
1736                     || value.has_self_ty()
1737                 {
1738                     ParamEnvAnd {
1739                         param_env: self,
1740                         value,
1741                     }
1742                 } else {
1743                     ParamEnvAnd {
1744                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1745                         value,
1746                     }
1747                 }
1748             }
1749         }
1750     }
1751 }
1752
1753 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1754 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1755     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1756     pub value: T,
1757 }
1758
1759 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1760     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1761         (self.param_env, self.value)
1762     }
1763 }
1764
1765 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1766 where
1767     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1768 {
1769     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1770                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1771                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1772         let ParamEnvAnd {
1773             ref param_env,
1774             ref value
1775         } = *self;
1776
1777         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1778         value.hash_stable(hcx, hasher);
1779     }
1780 }
1781
1782 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1783 pub struct Destructor {
1784     /// The `DefId` of the destructor method
1785     pub did: DefId,
1786 }
1787
1788 bitflags! {
1789     #[derive(HashStable)]
1790     pub struct AdtFlags: u32 {
1791         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1792         /// Indicates whether the ADT is an enum.
1793         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1794         /// Indicates whether the ADT is a union.
1795         const IS_UNION            = 1 << 1;
1796         /// Indicates whether the ADT is a struct.
1797         const IS_STRUCT           = 1 << 2;
1798         /// Indicates whether the ADT is a struct and has a constructor.
1799         const HAS_CTOR            = 1 << 3;
1800         /// Indicates whether the type is a `PhantomData`.
1801         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 4;
1802         /// Indicates whether the type has a `#[fundamental]` attribute.
1803         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 5;
1804         /// Indicates whether the type is a `Box`.
1805         const IS_BOX              = 1 << 6;
1806         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1807         const IS_ARC              = 1 << 7;
1808         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1809         const IS_RC               = 1 << 8;
1810         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1811         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1812         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 9;
1813     }
1814 }
1815
1816 bitflags! {
1817     #[derive(HashStable)]
1818     pub struct VariantFlags: u32 {
1819         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1820         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1821         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1822     }
1823 }
1824
1825 /// Definition of a variant -- a struct's fields or a enum variant.
1826 #[derive(Debug)]
1827 pub struct VariantDef {
1828     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1829     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1830     pub def_id: DefId,
1831     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1832     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1833     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1834     /// Variant or struct name.
1835     pub ident: Ident,
1836     /// Discriminant of this variant.
1837     pub discr: VariantDiscr,
1838     /// Fields of this variant.
1839     pub fields: Vec<FieldDef>,
1840     /// Type of constructor of variant.
1841     pub ctor_kind: CtorKind,
1842     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1843     flags: VariantFlags,
1844     /// Recovered?
1845     pub recovered: bool,
1846 }
1847
1848 impl<'tcx> VariantDef {
1849     /// Creates a new `VariantDef`.
1850     ///
1851     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1852     /// represents an enum variant).
1853     ///
1854     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1855     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1856     ///
1857     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1858     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1859     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1860     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1861     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1862     ///
1863     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1864     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1865     pub fn new(
1866         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1867         ident: Ident,
1868         variant_did: Option<DefId>,
1869         ctor_def_id: Option<DefId>,
1870         discr: VariantDiscr,
1871         fields: Vec<FieldDef>,
1872         ctor_kind: CtorKind,
1873         adt_kind: AdtKind,
1874         parent_did: DefId,
1875         recovered: bool,
1876     ) -> Self {
1877         debug!(
1878             "VariantDef::new(ident = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1879              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1880              ident, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1881         );
1882
1883         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1884         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(parent_did, sym::non_exhaustive) {
1885             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", parent_did);
1886             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1887         } else if let Some(variant_did) = variant_did {
1888             if tcx.has_attr(variant_did, sym::non_exhaustive) {
1889                 debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", variant_did);
1890                 flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1891             }
1892         }
1893
1894         VariantDef {
1895             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1896             ctor_def_id,
1897             ident,
1898             discr,
1899             fields,
1900             ctor_kind,
1901             flags,
1902             recovered,
1903         }
1904     }
1905
1906     /// Is this field list non-exhaustive?
1907     #[inline]
1908     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1909         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1910     }
1911 }
1912
1913 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1914     def_id,
1915     ctor_def_id,
1916     ident -> (ident.name),
1917     discr,
1918     fields,
1919     ctor_kind,
1920     flags,
1921     recovered
1922 });
1923
1924 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1925 pub enum VariantDiscr {
1926     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1927     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1928     Explicit(DefId),
1929
1930     /// The previous variant's discriminant plus one.
1931     /// For efficiency reasons, the distance from the
1932     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1933     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1934     Relative(u32),
1935 }
1936
1937 #[derive(Debug, HashStable)]
1938 pub struct FieldDef {
1939     pub did: DefId,
1940     #[stable_hasher(project(name))]
1941     pub ident: Ident,
1942     pub vis: Visibility,
1943 }
1944
1945 /// The definition of an abstract data type -- a struct or enum.
1946 ///
1947 /// These are all interned (by `intern_adt_def`) into the `adt_defs` table.
1948 pub struct AdtDef {
1949     /// `DefId` of the struct, enum or union item.
1950     pub did: DefId,
1951     /// Variants of the ADT. If this is a struct or enum, then there will be a single variant.
1952     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
1953     /// Flags of the ADT (e.g. is this a struct? is this non-exhaustive?)
1954     flags: AdtFlags,
1955     /// Repr options provided by the user.
1956     pub repr: ReprOptions,
1957 }
1958
1959 impl PartialOrd for AdtDef {
1960     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1961         Some(self.cmp(&other))
1962     }
1963 }
1964
1965 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1966 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1967 impl Ord for AdtDef {
1968     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1969         self.did.cmp(&other.did)
1970     }
1971 }
1972
1973 impl PartialEq for AdtDef {
1974     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1975     #[inline]
1976     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1977 }
1978
1979 impl Eq for AdtDef {}
1980
1981 impl Hash for AdtDef {
1982     #[inline]
1983     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1984         (self as *const AdtDef).hash(s)
1985     }
1986 }
1987
1988 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1989     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1990         self.did.encode(s)
1991     }
1992 }
1993
1994 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1995
1996
1997 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1998     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1999                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
2000                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
2001         thread_local! {
2002             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
2003         }
2004
2005         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
2006             let addr = self as *const AdtDef as usize;
2007             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
2008                 let ty::AdtDef {
2009                     did,
2010                     ref variants,
2011                     ref flags,
2012                     ref repr,
2013                 } = *self;
2014
2015                 let mut hasher = StableHasher::new();
2016                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2017                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2018                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2019                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2020
2021                 hasher.finish()
2022            })
2023         });
2024
2025         hash.hash_stable(hcx, hasher);
2026     }
2027 }
2028
2029 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
2030 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
2031
2032 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
2033     fn into(self) -> DataTypeKind {
2034         match self {
2035             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
2036             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
2037             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
2038         }
2039     }
2040 }
2041
2042 bitflags! {
2043     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2044     pub struct ReprFlags: u8 {
2045         const IS_C               = 1 << 0;
2046         const IS_SIMD            = 1 << 1;
2047         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
2048         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
2049         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
2050
2051         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
2052         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
2053                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
2054                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
2055     }
2056 }
2057
2058 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
2059     bits
2060 });
2061
2062 /// Represents the repr options provided by the user,
2063 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2064 pub struct ReprOptions {
2065     pub int: Option<attr::IntType>,
2066     pub align: u32,
2067     pub pack: u32,
2068     pub flags: ReprFlags,
2069 }
2070
2071 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
2072     align,
2073     pack,
2074     int,
2075     flags
2076 });
2077
2078 impl ReprOptions {
2079     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2080         let mut flags = ReprFlags::empty();
2081         let mut size = None;
2082         let mut max_align = 0;
2083         let mut min_pack = 0;
2084         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2085             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2086                 flags.insert(match r {
2087                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2088                     attr::ReprPacked(pack) => {
2089                         min_pack = if min_pack > 0 {
2090                             cmp::min(pack, min_pack)
2091                         } else {
2092                             pack
2093                         };
2094                         ReprFlags::empty()
2095                     },
2096                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2097                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2098                     attr::ReprInt(i) => {
2099                         size = Some(i);
2100                         ReprFlags::empty()
2101                     },
2102                     attr::ReprAlign(align) => {
2103                         max_align = cmp::max(align, max_align);
2104                         ReprFlags::empty()
2105                     },
2106                 });
2107             }
2108         }
2109
2110         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2111         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
2112             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2113         }
2114         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
2115     }
2116
2117     #[inline]
2118     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
2119     #[inline]
2120     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
2121     #[inline]
2122     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
2123     #[inline]
2124     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
2125     #[inline]
2126     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
2127
2128     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2129         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2130     }
2131
2132     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2133     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2134     /// single pointer.
2135     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2136         self.c() || self.int.is_some()
2137     }
2138
2139     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2140     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
2141     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2142         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.pack == 1 ||
2143             self.int.is_some()
2144     }
2145
2146     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
2147     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2148         self.c()
2149     }
2150 }
2151
2152 impl<'tcx> AdtDef {
2153     /// Creates a new `AdtDef`.
2154     fn new(
2155         tcx: TyCtxt<'_>,
2156         did: DefId,
2157         kind: AdtKind,
2158         variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2159         repr: ReprOptions,
2160     ) -> Self {
2161         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2162         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2163
2164         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, sym::non_exhaustive) {
2165             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2166             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2167         }
2168
2169         flags |= match kind {
2170             AdtKind::Enum => AdtFlags::IS_ENUM,
2171             AdtKind::Union => AdtFlags::IS_UNION,
2172             AdtKind::Struct => AdtFlags::IS_STRUCT,
2173         };
2174
2175         if kind == AdtKind::Struct && variants[VariantIdx::new(0)].ctor_def_id.is_some() {
2176             flags |= AdtFlags::HAS_CTOR;
2177         }
2178
2179         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2180         if attr::contains_name(&attrs, sym::fundamental) {
2181             flags |= AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2182         }
2183         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2184             flags |= AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2185         }
2186         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2187             flags |= AdtFlags::IS_BOX;
2188         }
2189         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2190             flags |= AdtFlags::IS_ARC;
2191         }
2192         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2193             flags |= AdtFlags::IS_RC;
2194         }
2195
2196         AdtDef {
2197             did,
2198             variants,
2199             flags,
2200             repr,
2201         }
2202     }
2203
2204     /// Returns `true` if this is a struct.
2205     #[inline]
2206     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2207         self.flags.contains(AdtFlags::IS_STRUCT)
2208     }
2209
2210     /// Returns `true` if this is a union.
2211     #[inline]
2212     pub fn is_union(&self) -> bool {
2213         self.flags.contains(AdtFlags::IS_UNION)
2214     }
2215
2216     /// Returns `true` if this is a enum.
2217     #[inline]
2218     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2219         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ENUM)
2220     }
2221
2222     /// Returns `true` if the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
2223     #[inline]
2224     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2225         self.flags.contains(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2226     }
2227
2228     /// Returns the kind of the ADT.
2229     #[inline]
2230     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2231         if self.is_enum() {
2232             AdtKind::Enum
2233         } else if self.is_union() {
2234             AdtKind::Union
2235         } else {
2236             AdtKind::Struct
2237         }
2238     }
2239
2240     /// Returns a description of this abstract data type.
2241     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2242         match self.adt_kind() {
2243             AdtKind::Struct => "struct",
2244             AdtKind::Union => "union",
2245             AdtKind::Enum => "enum",
2246         }
2247     }
2248
2249     /// Returns a description of a variant of this abstract data type.
2250     #[inline]
2251     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2252         match self.adt_kind() {
2253             AdtKind::Struct => "struct",
2254             AdtKind::Union => "union",
2255             AdtKind::Enum => "variant",
2256         }
2257     }
2258
2259     /// If this function returns `true`, it implies that `is_struct` must return `true`.
2260     #[inline]
2261     pub fn has_ctor(&self) -> bool {
2262         self.flags.contains(AdtFlags::HAS_CTOR)
2263     }
2264
2265     /// Returns `true` if this type is `#[fundamental]` for the purposes
2266     /// of coherence checking.
2267     #[inline]
2268     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2269         self.flags.contains(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2270     }
2271
2272     /// Returns `true` if this is `PhantomData<T>`.
2273     #[inline]
2274     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2275         self.flags.contains(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2276     }
2277
2278     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2279     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2280         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ARC)
2281     }
2282
2283     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2284     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2285         self.flags.contains(AdtFlags::IS_RC)
2286     }
2287
2288     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2289     #[inline]
2290     pub fn is_box(&self) -> bool {
2291         self.flags.contains(AdtFlags::IS_BOX)
2292     }
2293
2294     /// Returns `true` if this type has a destructor.
2295     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
2296         self.destructor(tcx).is_some()
2297     }
2298
2299     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2300     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2301         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2302         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2303     }
2304
2305     #[inline]
2306     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericPredicates<'tcx> {
2307         tcx.predicates_of(self.did)
2308     }
2309
2310     /// Returns an iterator over all fields contained
2311     /// by this ADT.
2312     #[inline]
2313     pub fn all_fields(&self) -> impl Iterator<Item=&FieldDef> + Clone {
2314         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2315     }
2316
2317     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2318         !self.variants.is_empty() &&
2319             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2320     }
2321
2322     /// Return a `VariantDef` given a variant id.
2323     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2324         self.variants.iter().find(|v| v.def_id == vid)
2325             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2326     }
2327
2328     /// Return a `VariantDef` given a constructor id.
2329     pub fn variant_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> &VariantDef {
2330         self.variants.iter().find(|v| v.ctor_def_id == Some(cid))
2331             .expect("variant_with_ctor_id: unknown variant")
2332     }
2333
2334     /// Return the index of `VariantDef` given a variant id.
2335     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2336         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.def_id == vid)
2337             .expect("variant_index_with_id: unknown variant").0
2338     }
2339
2340     /// Return the index of `VariantDef` given a constructor id.
2341     pub fn variant_index_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> VariantIdx {
2342         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.ctor_def_id == Some(cid))
2343             .expect("variant_index_with_ctor_id: unknown variant").0
2344     }
2345
2346     pub fn variant_of_res(&self, res: Res) -> &VariantDef {
2347         match res {
2348             Res::Def(DefKind::Variant, vid) => self.variant_with_id(vid),
2349             Res::Def(DefKind::Ctor(..), cid) => self.variant_with_ctor_id(cid),
2350             Res::Def(DefKind::Struct, _) | Res::Def(DefKind::Union, _) |
2351             Res::Def(DefKind::TyAlias, _) | Res::Def(DefKind::AssocTy, _) | Res::SelfTy(..) |
2352             Res::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2353             _ => bug!("unexpected res {:?} in variant_of_res", res)
2354         }
2355     }
2356
2357     #[inline]
2358     pub fn eval_explicit_discr(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, expr_did: DefId) -> Option<Discr<'tcx>> {
2359         let param_env = ParamEnv::empty();
2360         let repr_type = self.repr.discr_type();
2361         let substs = InternalSubsts::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2362         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2363         let cid = GlobalId {
2364             instance,
2365             promoted: None
2366         };
2367         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2368             Ok(val) => {
2369                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2370                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2371                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2372                     Some(Discr {
2373                         val: b,
2374                         ty: val.ty,
2375                     })
2376                 } else {
2377                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2378                     crate::mir::interpret::struct_error(
2379                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2380                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2381                     ).emit();
2382                     None
2383                 }
2384             }
2385             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2386                 if !expr_did.is_local() {
2387                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2388                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2389                          in its crate but failed locally");
2390                 }
2391                 None
2392             }
2393             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2394                 tcx.def_span(expr_did),
2395                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2396             ),
2397         }
2398     }
2399
2400     #[inline]
2401     pub fn discriminants(
2402         &'tcx self,
2403         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2404     ) -> impl Iterator<Item = (VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'tcx> {
2405         let repr_type = self.repr.discr_type();
2406         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2407         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2408         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2409             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2410             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2411                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2412                     discr = new_discr;
2413                 }
2414             }
2415             prev_discr = Some(discr);
2416
2417             (i, discr)
2418         })
2419     }
2420
2421     #[inline]
2422     pub fn variant_range(&self) -> Range<VariantIdx> {
2423         (VariantIdx::new(0)..VariantIdx::new(self.variants.len()))
2424     }
2425
2426     /// Computes the discriminant value used by a specific variant.
2427     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2428     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2429     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2430     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2431     #[inline]
2432     pub fn discriminant_for_variant(
2433         &self,
2434         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2435         variant_index: VariantIdx,
2436     ) -> Discr<'tcx> {
2437         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2438         let explicit_value = val
2439             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2440             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2441         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2442     }
2443
2444     /// Yields a `DefId` for the discriminant and an offset to add to it
2445     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2446     /// inferred discriminant directly.
2447     pub fn discriminant_def_for_variant(
2448         &self,
2449         variant_index: VariantIdx,
2450     ) -> (Option<DefId>, u32) {
2451         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2452         let expr_did;
2453         loop {
2454             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2455                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2456                     expr_did = None;
2457                     break;
2458                 },
2459                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2460                     explicit_index -= distance;
2461                 }
2462                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2463                     expr_did = Some(did);
2464                     break;
2465                 }
2466             }
2467         }
2468         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2469     }
2470
2471     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Destructor> {
2472         tcx.adt_destructor(self.did)
2473     }
2474
2475     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2476     /// if that type is `Sized`, or `TyErr` if this type is recursive.
2477     ///
2478     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is `Sized` is
2479     /// actually more expressive than checking all members:
2480     /// the `Sized` trait is inductive, so an associated type that references
2481     /// `Self` would prevent its containing ADT from being `Sized`.
2482     ///
2483     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2484     /// the associated type is behind a pointer (e.g., issue #31299).
2485     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2486         tcx.adt_sized_constraint(self.did).0
2487     }
2488
2489     fn sized_constraint_for_ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> Vec<Ty<'tcx>> {
2490         let result = match ty.sty {
2491             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2492             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2493             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2494                 vec![]
2495             }
2496
2497             Str |
2498             Dynamic(..) |
2499             Slice(_) |
2500             Foreign(..) |
2501             Error |
2502             GeneratorWitness(..) => {
2503                 // these are never sized - return the target type
2504                 vec![ty]
2505             }
2506
2507             Tuple(ref tys) => {
2508                 match tys.last() {
2509                     None => vec![],
2510                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty.expect_ty()),
2511                 }
2512             }
2513
2514             Adt(adt, substs) => {
2515                 // recursive case
2516                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2517                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2518                        ty, adt_tys);
2519                 adt_tys.iter()
2520                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2521                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2522                        .collect()
2523             }
2524
2525             Projection(..) | Opaque(..) => {
2526                 // must calculate explicitly.
2527                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2528                 vec![ty]
2529             }
2530
2531             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2532
2533             Param(..) => {
2534                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2535                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2536                 // it on the impl.
2537
2538                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2539                     Some(x) => x,
2540                     _ => return vec![ty]
2541                 };
2542                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2543                     def_id: sized_trait,
2544                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2545                 }).to_predicate();
2546                 let predicates = &tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2547                 if predicates.iter().any(|(p, _)| *p == sized_predicate) {
2548                     vec![]
2549                 } else {
2550                     vec![ty]
2551                 }
2552             }
2553
2554             Placeholder(..) |
2555             Bound(..) |
2556             Infer(..) => {
2557                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2558                      ty)
2559             }
2560         };
2561         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2562         result
2563     }
2564 }
2565
2566 impl<'tcx> FieldDef {
2567     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2568         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2569     }
2570 }
2571
2572 /// Represents the various closure traits in the language. This
2573 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2574 /// desugaring) argument that the closure expects.
2575 ///
2576 /// You can get the environment type of a closure using
2577 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2578 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug,
2579          RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2580 pub enum ClosureKind {
2581     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2582     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2583     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2584     Fn,
2585     FnMut,
2586     FnOnce,
2587 }
2588
2589 impl<'tcx> ClosureKind {
2590     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2591     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2592
2593     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
2594         match *self {
2595             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2596             ClosureKind::FnMut => {
2597                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2598             }
2599             ClosureKind::FnOnce => {
2600                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2601             }
2602         }
2603     }
2604
2605     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2606     /// must also implement `other`.
2607     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2608         match (self, other) {
2609             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2610             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2611             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2612             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2613             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2614             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2615             _ => false,
2616         }
2617     }
2618
2619     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2620     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2621     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2622         match self {
2623             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2624             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2625             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2626         }
2627     }
2628 }
2629
2630 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2631     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2632     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2633     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2634     /// structs or variants. For example:
2635     ///
2636     /// ```notrust
2637     /// isize => { isize }
2638     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2639     /// [isize] => { [isize], isize }
2640     /// ```
2641     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2642         TypeWalker::new(self)
2643     }
2644
2645     /// Iterator that walks the immediate children of `self`. Hence
2646     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2647     /// (but not `i32`, like `walk`).
2648     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2649         walk::walk_shallow(self)
2650     }
2651
2652     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2653     /// callback `f` on each type. If the callback returns `false`, then the
2654     /// children of the current type are ignored.
2655     ///
2656     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2657     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2658         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2659     {
2660         let mut walker = self.walk();
2661         while let Some(ty) = walker.next() {
2662             if !f(ty) {
2663                 walker.skip_current_subtree();
2664             }
2665         }
2666     }
2667 }
2668
2669 impl BorrowKind {
2670     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2671         match m {
2672             hir::MutMutable => MutBorrow,
2673             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2674         }
2675     }
2676
2677     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2678     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2679     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2680     /// question.
2681     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2682         match self {
2683             MutBorrow => hir::MutMutable,
2684             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2685
2686             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2687             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2688             // and hence is a safe "over approximation".
2689             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2690         }
2691     }
2692
2693     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2694         match *self {
2695             MutBorrow => "mutable",
2696             ImmBorrow => "immutable",
2697             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2698         }
2699     }
2700 }
2701
2702 #[derive(Debug, Clone)]
2703 pub enum Attributes<'tcx> {
2704     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2705     Borrowed(&'tcx [ast::Attribute]),
2706 }
2707
2708 impl<'tcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'tcx> {
2709     type Target = [ast::Attribute];
2710
2711     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2712         match self {
2713             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2714             &Attributes::Borrowed(data) => data
2715         }
2716     }
2717 }
2718
2719 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
2720 pub enum ImplOverlapKind {
2721     /// These impls are always allowed to overlap.
2722     Permitted,
2723     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2724     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2725     ///
2726     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2727     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2728     ///
2729     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2730     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2731     ///
2732     /// ```
2733     /// trait Trait {}
2734     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2735     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2736     /// ```
2737     ///
2738     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2739     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2740     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2741     /// overlapping impls for it is sound.
2742     ///
2743     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2744     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2745     /// it has the following restrictions:
2746     ///
2747     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2748     /// positive impls.
2749     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2750     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2751     /// marker traits.
2752     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2753     ///
2754     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2755     Issue33140
2756 }
2757
2758 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
2759     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckTables<'tcx> {
2760         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2761     }
2762
2763     /// Returns an iterator of the `DefId`s for all body-owners in this
2764     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2765     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2766     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + 'tcx {
2767         self.hir().krate()
2768                   .body_ids
2769                   .iter()
2770                   .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2771     }
2772
2773     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2774         par_iter(&self.hir().krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2775             f(self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2776         });
2777     }
2778
2779     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssocItem> {
2780         self.associated_items(id)
2781             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Method && item.defaultness.has_value())
2782             .collect()
2783     }
2784
2785     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2786         self.associated_items(did).any(|item| {
2787             item.relevant_for_never()
2788         })
2789     }
2790
2791     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssocItem> {
2792         let is_associated_item = if let Some(hir_id) = self.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2793             match self.hir().get(hir_id) {
2794                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2795                 _ => false,
2796             }
2797         } else {
2798             match self.def_kind(def_id).expect("no def for def-id") {
2799                 DefKind::AssocConst
2800                 | DefKind::Method
2801                 | DefKind::AssocTy => true,
2802                 _ => false,
2803             }
2804         };
2805
2806         if is_associated_item {
2807             Some(self.associated_item(def_id))
2808         } else {
2809             None
2810         }
2811     }
2812
2813     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2814                                            parent_def_id: DefId,
2815                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2816                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2817                                            -> AssocItem {
2818         let def_id = self.hir().local_def_id(trait_item_ref.id.hir_id);
2819         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2820             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2821             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2822                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2823             }
2824             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2825             hir::AssocItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2826         };
2827
2828         AssocItem {
2829             ident: trait_item_ref.ident,
2830             kind,
2831             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2832             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.hir_id, self),
2833             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2834             def_id,
2835             container: TraitContainer(parent_def_id),
2836             method_has_self_argument: has_self
2837         }
2838     }
2839
2840     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2841                                           parent_def_id: DefId,
2842                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2843                                           -> AssocItem {
2844         let def_id = self.hir().local_def_id(impl_item_ref.id.hir_id);
2845         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2846             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2847             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2848                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2849             }
2850             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2851             hir::AssocItemKind::Existential => (ty::AssocKind::Existential, false),
2852         };
2853
2854         AssocItem {
2855             ident: impl_item_ref.ident,
2856             kind,
2857             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2858             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.hir_id, self),
2859             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2860             def_id,
2861             container: ImplContainer(parent_def_id),
2862             method_has_self_argument: has_self
2863         }
2864     }
2865
2866     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2867         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2868     }
2869
2870     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2871         variant.fields.iter().position(|field| {
2872             self.hygienic_eq(ident, field.ident, variant.def_id)
2873         })
2874     }
2875
2876     pub fn associated_items(self, def_id: DefId) -> AssocItemsIterator<'tcx> {
2877         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2878         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2879         // in place, so we use a hand-written iterator.
2880         //
2881         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2882         AssocItemsIterator {
2883             tcx: self,
2884             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2885             next_index: 0,
2886         }
2887     }
2888
2889     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2890     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2891     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId)
2892                                         -> Option<ImplOverlapKind>
2893     {
2894         let is_legit = if self.features().overlapping_marker_traits {
2895             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2896                 .map_or(false, |trait_ref| {
2897                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2898                 });
2899             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2900                 .map_or(false, |trait_ref| {
2901                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2902                 });
2903             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2904                 && trait1_is_empty
2905                 && trait2_is_empty
2906         } else {
2907             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2908                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2909                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2910             };
2911             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2912                 && is_marker_impl(def_id1)
2913                 && is_marker_impl(def_id2)
2914         };
2915
2916         if is_legit {
2917             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted)",
2918                   def_id1, def_id2);
2919             Some(ImplOverlapKind::Permitted)
2920         } else {
2921             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2922                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2923                     if self_ty1 == self_ty2 {
2924                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2925                                def_id1, def_id2);
2926                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2927                     } else {
2928                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2929                               def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2);
2930                     }
2931                 }
2932             }
2933
2934             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None",
2935                   def_id1, def_id2);
2936             None
2937         }
2938     }
2939
2940     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2941     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2942     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2943         match res {
2944             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2945                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2946                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2947             }
2948             Res::Def(DefKind::Struct, did) | Res::Def(DefKind::Union, did) => {
2949                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2950             }
2951             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2952                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2953                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2954                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2955             }
2956             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2957                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2958                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2959             }
2960             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res)
2961         }
2962     }
2963
2964     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
2965         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2966             self.original_crate_name(id.krate)
2967         } else {
2968             let def_key = self.def_key(id);
2969             match def_key.disambiguated_data.data {
2970                 // The name of a constructor is that of its parent.
2971                 hir_map::DefPathData::Ctor =>
2972                     self.item_name(DefId {
2973                         krate: id.krate,
2974                         index: def_key.parent.unwrap()
2975                     }),
2976                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2977                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2978                 }).as_symbol(),
2979             }
2980         }
2981     }
2982
2983     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2984     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2985         match instance {
2986             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2987                 self.optimized_mir(did)
2988             }
2989             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
2990             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2991             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2992             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2993             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2994             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2995             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2996                 self.mir_shims(instance)
2997             }
2998         }
2999     }
3000
3001     /// Gets the attributes of a definition.
3002     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
3003         if let Some(id) = self.hir().as_local_hir_id(did) {
3004             Attributes::Borrowed(self.hir().attrs(id))
3005         } else {
3006             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
3007         }
3008     }
3009
3010     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
3011     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
3012         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
3013     }
3014
3015     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
3016     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
3017         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
3018     }
3019
3020     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
3021         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
3022     }
3023
3024     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
3025     /// If it implements no trait, returns `None`.
3026     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3027         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
3028     }
3029
3030     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
3031     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
3032     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3033         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
3034             if let Some(DefKind::Method) = self.def_kind(def_id) {
3035                 Some(self.associated_item(def_id))
3036             } else {
3037                 None
3038             }
3039         } else {
3040             self.opt_associated_item(def_id)
3041         };
3042
3043         item.and_then(|trait_item|
3044             match trait_item.container {
3045                 TraitContainer(_) => None,
3046                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
3047             }
3048         )
3049     }
3050
3051     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
3052     /// with the name of the crate containing the impl.
3053     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
3054         if impl_did.is_local() {
3055             let hir_id = self.hir().as_local_hir_id(impl_did).unwrap();
3056             Ok(self.hir().span(hir_id))
3057         } else {
3058             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
3059         }
3060     }
3061
3062     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
3063     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
3064     /// definition's parent/scope to perform comparison.
3065     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
3066         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
3067         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
3068         // `modern()` calls required for the span comparison whenever possible.
3069         use_name.name == def_name.name &&
3070         use_name.span.ctxt().hygienic_eq(def_name.span.ctxt(),
3071                                          self.expansion_that_defined(def_parent_def_id))
3072     }
3073
3074     fn expansion_that_defined(self, scope: DefId) -> ExpnId {
3075         match scope.krate {
3076             LOCAL_CRATE => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope.index),
3077             _ => ExpnId::root(),
3078         }
3079     }
3080
3081     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
3082         ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope));
3083         ident
3084     }
3085
3086     pub fn adjust_ident_and_get_scope(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: hir::HirId)
3087                                       -> (Ident, DefId) {
3088         let scope = match ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope)) {
3089             Some(actual_expansion) =>
3090                 self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
3091             None => self.hir().get_module_parent(block),
3092         };
3093         (ident, scope)
3094     }
3095 }
3096
3097 pub struct AssocItemsIterator<'tcx> {
3098     tcx: TyCtxt<'tcx>,
3099     def_ids: &'tcx [DefId],
3100     next_index: usize,
3101 }
3102
3103 impl Iterator for AssocItemsIterator<'_> {
3104     type Item = AssocItem;
3105
3106     fn next(&mut self) -> Option<AssocItem> {
3107         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
3108         self.next_index += 1;
3109         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
3110     }
3111 }
3112
3113 fn associated_item(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> AssocItem {
3114     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3115     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(id);
3116     let parent_def_id = tcx.hir().local_def_id(parent_id);
3117     let parent_item = tcx.hir().expect_item(parent_id);
3118     match parent_item.node {
3119         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3120             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3121                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
3122                                                                         impl_item_ref);
3123                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3124                 return assoc_item;
3125             }
3126         }
3127
3128         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3129             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3130                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
3131                                                                          &parent_item.vis,
3132                                                                          trait_item_ref);
3133                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3134                 return assoc_item;
3135             }
3136         }
3137
3138         _ => { }
3139     }
3140
3141     span_bug!(parent_item.span,
3142               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
3143               parent_item.node)
3144 }
3145
3146 #[derive(Clone, HashStable)]
3147 pub struct AdtSizedConstraint<'tcx>(pub &'tcx [Ty<'tcx>]);
3148
3149 /// Calculates the `Sized` constraint.
3150 ///
3151 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
3152 ///     - an obviously-unsized type
3153 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
3154 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
3155 ///       such.
3156 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
3157 ///       check should catch this case.
3158 fn adt_sized_constraint(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> AdtSizedConstraint<'_> {
3159     let def = tcx.adt_def(def_id);
3160
3161     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
3162         v.fields.last()
3163     }).flat_map(|f| {
3164         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
3165     }));
3166
3167     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
3168
3169     AdtSizedConstraint(result)
3170 }
3171
3172 fn associated_item_def_ids(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &[DefId] {
3173     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3174     let item = tcx.hir().expect_item(id);
3175     match item.node {
3176         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3177             tcx.arena.alloc_from_iter(
3178                 trait_item_refs.iter()
3179                                .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
3180                                .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.hir_id))
3181             )
3182         }
3183         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3184             tcx.arena.alloc_from_iter(
3185                 impl_item_refs.iter()
3186                               .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
3187                               .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.hir_id))
3188             )
3189         }
3190         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => &[],
3191         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
3192     }
3193 }
3194
3195 fn def_span(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Span {
3196     tcx.hir().span_if_local(def_id).unwrap()
3197 }
3198
3199 /// If the given `DefId` describes an item belonging to a trait,
3200 /// returns the `DefId` of the trait that the trait item belongs to;
3201 /// otherwise, returns `None`.
3202 fn trait_of_item(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3203     tcx.opt_associated_item(def_id)
3204         .and_then(|associated_item| {
3205             match associated_item.container {
3206                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3207                 ImplContainer(_) => None
3208             }
3209         })
3210 }
3211
3212 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3213 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3214     if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
3215         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(hir_id) {
3216             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
3217                 return exist_ty.impl_trait_fn;
3218             }
3219         }
3220     }
3221     None
3222 }
3223
3224 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3225 fn param_env(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> ParamEnv<'_> {
3226     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3227     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3228         return param_env(tcx, parent);
3229     }
3230     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3231
3232     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3233         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3234
3235     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3236     // case they contain any associated type projections. This process
3237     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3238     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3239     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3240     // right to me, because constructing the environment feels like a
3241     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3242     // a better place. In practice, we construct environments for
3243     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3244     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3245     // sure that this will succeed without errors anyway.
3246
3247     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(
3248         tcx.intern_predicates(&predicates),
3249         traits::Reveal::UserFacing,
3250         if tcx.sess.opts.debugging_opts.chalk { Some(def_id) } else { None }
3251     );
3252
3253     let body_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).map_or(hir::DUMMY_HIR_ID, |id| {
3254         tcx.hir().maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.hir_id)
3255     });
3256     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3257     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3258 }
3259
3260 fn crate_disambiguator(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3261     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3262     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3263 }
3264
3265 fn original_crate_name(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3266     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3267     tcx.crate_name.clone()
3268 }
3269
3270 fn crate_hash(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> Svh {
3271     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3272     tcx.hir().crate_hash
3273 }
3274
3275 fn instance_def_size_estimate<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance_def: InstanceDef<'tcx>) -> usize {
3276     match instance_def {
3277         InstanceDef::Item(..) |
3278         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3279             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3280             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3281         },
3282         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3283         _ => 1
3284     }
3285 }
3286
3287 /// If `def_id` is an issue 33140 hack impl, returns its self type; otherwise, returns `None`.
3288 ///
3289 /// See [`ImplOverlapKind::Issue33140`] for more details.
3290 fn issue33140_self_ty(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<Ty<'_>> {
3291     debug!("issue33140_self_ty({:?})", def_id);
3292
3293     let trait_ref = tcx.impl_trait_ref(def_id).unwrap_or_else(|| {
3294         bug!("issue33140_self_ty called on inherent impl {:?}", def_id)
3295     });
3296
3297     debug!("issue33140_self_ty({:?}), trait-ref={:?}", def_id, trait_ref);
3298
3299     let is_marker_like =
3300         tcx.impl_polarity(def_id) == hir::ImplPolarity::Positive &&
3301         tcx.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty();
3302
3303     // Check whether these impls would be ok for a marker trait.
3304     if !is_marker_like {
3305         debug!("issue33140_self_ty - not marker-like!");
3306         return None;
3307     }
3308
3309     // impl must be `impl Trait for dyn Marker1 + Marker2 + ...`
3310     if trait_ref.substs.len() != 1 {
3311         debug!("issue33140_self_ty - impl has substs!");
3312         return None;
3313     }
3314
3315     let predicates = tcx.predicates_of(def_id);
3316     if predicates.parent.is_some() || !predicates.predicates.is_empty() {
3317         debug!("issue33140_self_ty - impl has predicates {:?}!", predicates);
3318         return None;
3319     }
3320
3321     let self_ty = trait_ref.self_ty();
3322     let self_ty_matches = match self_ty.sty {
3323         ty::Dynamic(ref data, ty::ReStatic) => data.principal().is_none(),
3324         _ => false
3325     };
3326
3327     if self_ty_matches {
3328         debug!("issue33140_self_ty - MATCHES!");
3329         Some(self_ty)
3330     } else {
3331         debug!("issue33140_self_ty - non-matching self type");
3332         None
3333     }
3334 }
3335
3336 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3337     context::provide(providers);
3338     erase_regions::provide(providers);
3339     layout::provide(providers);
3340     util::provide(providers);
3341     constness::provide(providers);
3342     *providers = ty::query::Providers {
3343         associated_item,
3344         associated_item_def_ids,
3345         adt_sized_constraint,
3346         def_span,
3347         param_env,
3348         trait_of_item,
3349         crate_disambiguator,
3350         original_crate_name,
3351         crate_hash,
3352         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3353         instance_def_size_estimate,
3354         issue33140_self_ty,
3355         ..*providers
3356     };
3357 }
3358
3359 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3360 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3361 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3362 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3363 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3364 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
3365 pub struct CrateInherentImpls {
3366     pub inherent_impls: DefIdMap<Vec<DefId>>,
3367 }
3368
3369 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3370 pub struct SymbolName {
3371     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3372     // this be a `&'tcx str`.
3373     pub name: InternedString
3374 }
3375
3376 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3377     name
3378 });
3379
3380 impl SymbolName {
3381     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3382         SymbolName {
3383             name: InternedString::intern(name)
3384         }
3385     }
3386
3387     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3388         self.name.as_str()
3389     }
3390 }
3391
3392 impl fmt::Display for SymbolName {
3393     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3394         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3395     }
3396 }
3397
3398 impl fmt::Debug for SymbolName {
3399     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3400         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3401     }
3402 }