]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #54544 - frewsxcv:frewsxcv-deref, r=GuillaumeGomez
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::GlobalId;
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
40 use arena::SyncDroplessArena;
41 use session::DataTypeKind;
42
43 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
44 use std::cell::RefCell;
45 use std::cmp::{self, Ordering};
46 use std::fmt;
47 use std::hash::{Hash, Hasher};
48 use std::ops::Deref;
49 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
50 use std::slice;
51 use std::vec::IntoIter;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
61                                            HashStable};
62
63 use hir;
64
65 pub use self::sty::{Binder, CanonicalVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
66 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
67 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
68 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
69 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
70 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
72 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
73 pub use self::sty::RegionKind;
74 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
75 pub use self::sty::BoundRegion::*;
76 pub use self::sty::InferTy::*;
77 pub use self::sty::RegionKind::*;
78 pub use self::sty::TyKind::*;
79
80 pub use self::binding::BindingMode;
81 pub use self::binding::BindingMode::*;
82
83 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
84 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
85
86 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
87
88 pub use self::trait_def::TraitDef;
89
90 pub use self::query::queries;
91
92 pub mod adjustment;
93 pub mod binding;
94 pub mod cast;
95 #[macro_use]
96 pub mod codec;
97 pub mod error;
98 mod erase_regions;
99 pub mod fast_reject;
100 pub mod fold;
101 pub mod inhabitedness;
102 pub mod item_path;
103 pub mod layout;
104 pub mod _match;
105 pub mod outlives;
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 flags;
117 mod instance;
118 mod structural_impls;
119 mod sty;
120
121 // Data types
122
123 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
124 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
125 ///
126 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
127 /// *on-demand* infrastructure.
128 #[derive(Clone)]
129 pub struct CrateAnalysis {
130     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
131     pub name: String,
132     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
133 }
134
135 #[derive(Clone)]
136 pub struct Resolutions {
137     pub freevars: FreevarMap,
138     pub trait_map: TraitMap,
139     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
140     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
141     pub export_map: ExportMap,
142 }
143
144 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
145 pub enum AssociatedItemContainer {
146     TraitContainer(DefId),
147     ImplContainer(DefId),
148 }
149
150 impl AssociatedItemContainer {
151     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
152     /// in a trait, and returns the trait def-id.
153     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
154         match *self {
155             TraitContainer(id) => id,
156             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
157         }
158     }
159
160     pub fn id(&self) -> DefId {
161         match *self {
162             TraitContainer(id) => id,
163             ImplContainer(id) => id,
164         }
165     }
166 }
167
168 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
169 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
170 /// bounds/where clauses).
171 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
172 pub struct ImplHeader<'tcx> {
173     pub impl_def_id: DefId,
174     pub self_ty: Ty<'tcx>,
175     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
176     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
177 }
178
179 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
180 pub struct AssociatedItem {
181     pub def_id: DefId,
182     pub ident: Ident,
183     pub kind: AssociatedKind,
184     pub vis: Visibility,
185     pub defaultness: hir::Defaultness,
186     pub container: AssociatedItemContainer,
187
188     /// Whether this is a method with an explicit self
189     /// as its first argument, allowing method calls.
190     pub method_has_self_argument: bool,
191 }
192
193 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
194 pub enum AssociatedKind {
195     Const,
196     Method,
197     Existential,
198     Type
199 }
200
201 impl AssociatedItem {
202     pub fn def(&self) -> Def {
203         match self.kind {
204             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
205             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
206             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
207             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
208         }
209     }
210
211     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
212     /// for !
213     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
214         match self.kind {
215             AssociatedKind::Existential |
216             AssociatedKind::Const |
217             AssociatedKind::Type => true,
218             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
219             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
220         }
221     }
222
223     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
224         match self.kind {
225             ty::AssociatedKind::Method => {
226                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
227                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
228                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
229                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
230                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
231             }
232             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
233             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
234             ty::AssociatedKind::Const => {
235                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
236             }
237         }
238     }
239 }
240
241 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
242 pub enum Visibility {
243     /// Visible everywhere (including in other crates).
244     Public,
245     /// Visible only in the given crate-local module.
246     Restricted(DefId),
247     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
248     Invisible,
249 }
250
251 pub trait DefIdTree: Copy {
252     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
253
254     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
255         if descendant.krate != ancestor.krate {
256             return false;
257         }
258
259         while descendant != ancestor {
260             match self.parent(descendant) {
261                 Some(parent) => descendant = parent,
262                 None => return false,
263             }
264         }
265         true
266     }
267 }
268
269 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
270     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
271         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
272     }
273 }
274
275 impl Visibility {
276     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
277         match visibility.node {
278             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
279             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
280             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
281                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
282                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
283                 Def::Err => Visibility::Public,
284                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
285             },
286             hir::VisibilityKind::Inherited => {
287                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
288             }
289         }
290     }
291
292     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
293     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
294         let restriction = match self {
295             // Public items are visible everywhere.
296             Visibility::Public => return true,
297             // Private items from other crates are visible nowhere.
298             Visibility::Invisible => return false,
299             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
300             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
301             Visibility::Restricted(module) => module,
302         };
303
304         tree.is_descendant_of(module, restriction)
305     }
306
307     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
308     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
309         let vis_restriction = match vis {
310             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
311             Visibility::Invisible => return true,
312             Visibility::Restricted(module) => module,
313         };
314
315         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
316     }
317
318     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
319     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
320         match self {
321             Visibility::Public => true,
322             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
323             Visibility::Invisible => false,
324         }
325     }
326 }
327
328 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
329 pub enum Variance {
330     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
331     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
332     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
333     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
334 }
335
336 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
337 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
338 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
339 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
340 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
341 /// item.
342 pub struct CrateVariancesMap {
343     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
344     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
345     /// entry.
346     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
347
348     /// An empty vector, useful for cloning.
349     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
350 }
351
352 impl Variance {
353     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
354     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
355     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
356     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
357     /// variance with which the argument appears.
358     ///
359     /// Example 1:
360     ///
361     ///     *mut Vec<i32>
362     ///
363     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
364     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
365     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
366     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
367     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
368     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
369     /// (again) in `Invariant`.
370     ///
371     /// Example 2:
372     ///
373     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
374     ///
375     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
376     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
377     /// within which both pointer types appear is
378     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
379     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
380     /// which the first `Vec<i32>` appears is
381     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
382     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
383     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
384     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
385     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
386     ///
387     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
388     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
389     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
390         match (self, v) {
391             // Figure 1, column 1.
392             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
393             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
394             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
395             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
396
397             // Figure 1, column 2.
398             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
399             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
400             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
401             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
402
403             // Figure 1, column 3.
404             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
405
406             // Figure 1, column 4.
407             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
408         }
409     }
410 }
411
412 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
413 // the types of AST nodes.
414 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
415 pub struct CReaderCacheKey {
416     pub cnum: CrateNum,
417     pub pos: usize,
418 }
419
420 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
421 // through the type during type construction, so that we can quickly
422 // check whether the type has various kinds of types in it without
423 // recursing over the type itself.
424 bitflags! {
425     pub struct TypeFlags: u32 {
426         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
427         const HAS_SELF           = 1 << 1;
428         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
429         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
430         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
431
432         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
433         /// determine whether substitition is required, since those
434         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
435         /// hence may be substituted.
436         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
437
438         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
439         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
440         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
441
442         /// Is an error type reachable?
443         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
444         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
445
446         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
447         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
448
449         // true if there are "names" of types and regions and so forth
450         // that are local to a particular fn
451         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
452
453         // Present if the type belongs in a local type context.
454         // Only set for Infer other than Fresh.
455         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
456
457         // Is there a projection that does not involve a bound region?
458         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
459         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
460
461         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
462         // ought to be true only for the results of canonicalization.
463         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
464
465         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
466         /// if a global bound is safe to evaluate.
467         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 14;
468
469         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
470                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
471                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
472
473         // Flags representing the nominal content of a type,
474         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
475         // flag, it should be added here too.
476         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
477                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
487                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
488                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
490     }
491 }
492
493 pub struct TyS<'tcx> {
494     pub sty: TyKind<'tcx>,
495     pub flags: TypeFlags,
496
497     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
498     /// binder such that
499     ///
500     /// (a) the binder itself captures nothing but
501     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
502     ///     by some sub-binder.
503     ///
504     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
505     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
506     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
507     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
508     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
509     /// inner binder.
510     ///
511     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
512     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
513     /// (exclusive)).
514     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
515 }
516
517 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
518     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
519         self.sty.cmp(&other.sty)
520     }
521 }
522
523 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
524     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
525         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
526     }
527 }
528
529 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
530     #[inline]
531     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
532         ptr::eq(self, other)
533     }
534 }
535 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
536
537 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
538     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
539         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
540     }
541 }
542
543 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
544     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
545         match self.sty {
546             TyKind::Bool |
547                 TyKind::Char |
548                 TyKind::Int(_) |
549                 TyKind::Uint(_) |
550                 TyKind::Float(_) |
551                 TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
552                 TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
553                 TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
554                 TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
555             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
556             _ => false,
557         }
558     }
559
560     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
561         match self.sty {
562             TyKind::Opaque(..) |
563             TyKind::FnDef(..) |
564             TyKind::FnPtr(..) |
565             TyKind::Dynamic(..) |
566             TyKind::Closure(..) |
567             TyKind::Infer(..) |
568             TyKind::Projection(..) => false,
569             _ => true,
570         }
571     }
572 }
573
574 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
575     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
576                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
577                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
578         let ty::TyS {
579             ref sty,
580
581             // The other fields just provide fast access to information that is
582             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
583             flags: _,
584
585             outer_exclusive_binder: _,
586         } = *self;
587
588         sty.hash_stable(hcx, hasher);
589     }
590 }
591
592 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
593
594 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
595 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
596
597 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
598
599 extern {
600     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
601     type OpaqueListContents;
602 }
603
604 /// A wrapper for slices with the additional invariant
605 /// that the slice is interned and no other slice with
606 /// the same contents can exist in the same context.
607 /// This means we can use pointer for both
608 /// equality comparisons and hashing.
609 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
610 #[repr(C)]
611 pub struct List<T> {
612     len: usize,
613     data: [T; 0],
614     opaque: OpaqueListContents,
615 }
616
617 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
618
619 impl<T: Copy> List<T> {
620     #[inline]
621     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
622         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
623         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
624         assert!(slice.len() != 0);
625
626         // Align up the size of the len (usize) field
627         let align = mem::align_of::<T>();
628         let align_mask = align - 1;
629         let offset = mem::size_of::<usize>();
630         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
631
632         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
633
634         let mem = arena.alloc_raw(
635             size,
636             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
637         unsafe {
638             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
639             // Write the length
640             result.len = slice.len();
641
642             // Write the elements
643             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
644             arena_slice.copy_from_slice(slice);
645
646             result
647         }
648     }
649 }
650
651 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
652     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
653         (**self).fmt(f)
654     }
655 }
656
657 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
658     #[inline]
659     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
660         (**self).encode(s)
661     }
662 }
663
664 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
665     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
666         if self == other { Ordering::Equal } else {
667             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
668         }
669     }
670 }
671
672 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
673     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
674         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
675             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
676         }
677     }
678 }
679
680 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
681     #[inline]
682     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
683         ptr::eq(self, other)
684     }
685 }
686 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
687
688 impl<T> Hash for List<T> {
689     #[inline]
690     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
691         (self as *const List<T>).hash(s)
692     }
693 }
694
695 impl<T> Deref for List<T> {
696     type Target = [T];
697     #[inline(always)]
698     fn deref(&self) -> &[T] {
699         unsafe {
700             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
701         }
702     }
703 }
704
705 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
706     type Item = &'a T;
707     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
708     #[inline(always)]
709     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
710         self[..].iter()
711     }
712 }
713
714 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
715
716 impl<T> List<T> {
717     #[inline(always)]
718     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
719         #[repr(align(64), C)]
720         struct EmptySlice([u8; 64]);
721         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
722         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
723         unsafe {
724             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
725         }
726     }
727 }
728
729 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
730 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
731 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
732 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
733 pub struct UpvarId {
734     pub var_id: hir::HirId,
735     pub closure_expr_id: LocalDefId,
736 }
737
738 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
739 pub enum BorrowKind {
740     /// Data must be immutable and is aliasable.
741     ImmBorrow,
742
743     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
744     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
745     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
746     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
747     ///
748     ///    let x: &mut isize = ...;
749     ///    let y = || *x += 5;
750     ///
751     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
752     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
753     ///
754     ///    struct Env { x: & &mut isize }
755     ///    let x: &mut isize = ...;
756     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
757     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
758     ///
759     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
760     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
761     /// an `&mut` borrow:
762     ///
763     ///    struct Env { x: & &mut isize }
764     ///    let x: &mut isize = ...;
765     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
766     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
767     ///
768     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
769     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
770     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
771     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
772     /// borrow is hidden.
773     ///
774     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
775     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
776     /// simplicity, we don't give users the way to express this
777     /// borrow, it's just used when translating closures.
778     UniqueImmBorrow,
779
780     /// Data is mutable and not aliasable.
781     MutBorrow
782 }
783
784 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
785 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
786 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
787 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
788     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
789     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
790     /// depending on inference.
791     ByValue,
792
793     /// Upvar is captured by reference.
794     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
795 }
796
797 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
798 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
799     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
800     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
801     /// syntax.
802     pub kind: BorrowKind,
803
804     /// Region of the resulting reference.
805     pub region: ty::Region<'tcx>,
806 }
807
808 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
809
810 #[derive(Copy, Clone)]
811 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
812     pub def: Def,
813     pub span: Span,
814     pub ty: Ty<'tcx>,
815 }
816
817 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
818 pub enum IntVarValue {
819     IntType(ast::IntTy),
820     UintType(ast::UintTy),
821 }
822
823 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
824 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
825
826 impl ty::EarlyBoundRegion {
827     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
828         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
829     }
830
831     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
832     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
833     pub fn has_name(&self) -> bool {
834         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
835     }
836 }
837
838 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
839 pub enum GenericParamDefKind {
840     Lifetime,
841     Type {
842         has_default: bool,
843         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
844         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
845     }
846 }
847
848 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
849 pub struct GenericParamDef {
850     pub name: InternedString,
851     pub def_id: DefId,
852     pub index: u32,
853
854     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
855     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
856     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
857     pub pure_wrt_drop: bool,
858
859     pub kind: GenericParamDefKind,
860 }
861
862 impl GenericParamDef {
863     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
864         match self.kind {
865             GenericParamDefKind::Lifetime => {
866                 ty::EarlyBoundRegion {
867                     def_id: self.def_id,
868                     index: self.index,
869                     name: self.name,
870                 }
871             }
872             _ => bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
873         }
874     }
875
876     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
877         match self.kind {
878             GenericParamDefKind::Lifetime => {
879                 self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
880             }
881             _ => bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
882         }
883     }
884 }
885
886 #[derive(Default)]
887 pub struct GenericParamCount {
888     pub lifetimes: usize,
889     pub types: usize,
890 }
891
892 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
893 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
894 ///
895 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
896 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
897 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
898 pub struct Generics {
899     pub parent: Option<DefId>,
900     pub parent_count: usize,
901     pub params: Vec<GenericParamDef>,
902
903     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
904     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
905
906     pub has_self: bool,
907     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
908 }
909
910 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
911     pub fn count(&self) -> usize {
912         self.parent_count + self.params.len()
913     }
914
915     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
916         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
917         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
918         // presence of this method will be a constant reminder.
919         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
920
921         for param in &self.params {
922             match param.kind {
923                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
924                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
925             };
926         }
927
928         own_counts
929     }
930
931     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
932         for param in &self.params {
933             match param.kind {
934                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
935                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
936             }
937         }
938         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
939             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
940             parent.requires_monomorphization(tcx)
941         } else {
942             false
943         }
944     }
945
946     pub fn region_param(&'tcx self,
947                         param: &EarlyBoundRegion,
948                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
949                         -> &'tcx GenericParamDef
950     {
951         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
952             let param = &self.params[index as usize];
953             match param.kind {
954                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
955                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
956             }
957         } else {
958             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
959                 .region_param(param, tcx)
960         }
961     }
962
963     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
964     pub fn type_param(&'tcx self,
965                       param: &ParamTy,
966                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
967                       -> &'tcx GenericParamDef {
968         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
969             let param = &self.params[index as usize];
970             match param.kind {
971                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
972                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
973             }
974         } else {
975             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
976                 .type_param(param, tcx)
977         }
978     }
979 }
980
981 /// Bounds on generics.
982 #[derive(Clone, Default)]
983 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
984     pub parent: Option<DefId>,
985     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
986 }
987
988 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
989 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
990
991 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
992     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
993                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
994         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
995         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
996         instantiated
997     }
998     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
999                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1000         InstantiatedPredicates {
1001             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1002         }
1003     }
1004
1005     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1006                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1007                         substs: &Substs<'tcx>) {
1008         if let Some(def_id) = self.parent {
1009             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1010         }
1011         instantiated.predicates.extend(
1012             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1013         );
1014     }
1015
1016     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1017                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1018         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1019         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1020         instantiated
1021     }
1022
1023     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1024                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1025         if let Some(def_id) = self.parent {
1026             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1027         }
1028         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1029     }
1030
1031     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1032                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1033                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1034     {
1035         assert_eq!(self.parent, None);
1036         InstantiatedPredicates {
1037             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1038                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1039             }).collect()
1040         }
1041     }
1042 }
1043
1044 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1045 pub enum Predicate<'tcx> {
1046     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1047     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1048     /// would be the type parameters.
1049     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1050
1051     /// where 'a : 'b
1052     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1053
1054     /// where T : 'a
1055     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1056
1057     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
1058     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
1059     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1060
1061     /// no syntax: T WF
1062     WellFormed(Ty<'tcx>),
1063
1064     /// trait must be object-safe
1065     ObjectSafe(DefId),
1066
1067     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
1068     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
1069     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1070     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1071
1072     /// `T1 <: T2`
1073     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1074
1075     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1076     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1077 }
1078
1079 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1080 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1081 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1082 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1083 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1084 /// item.
1085 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1086     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1087     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1088     /// bounds, it will have no entry.
1089     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1090
1091     /// An empty vector, useful for cloning.
1092     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1093 }
1094
1095 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1096     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1097         self
1098     }
1099 }
1100
1101 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1102     /// Performs a substitution suitable for going from a
1103     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1104     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1105     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1106     /// lengthy comment below for details.
1107     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1108                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1109                             -> ty::Predicate<'tcx>
1110     {
1111         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1112         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1113         //
1114         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1115         //
1116         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
1117         //     trait Bar<'b,'c> { }
1118         //
1119         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1120         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1121         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1122         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1123         // normal substitution.
1124         //
1125         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1126         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1127         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1128         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1129         // `'a`.
1130         //
1131         // Another example to be careful of is this:
1132         //
1133         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1134         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1135         //
1136         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1137         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1138         // reason is similar to the previous example: any impl of
1139         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1140         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1141         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1142         //
1143         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1144         // consider the more complicated scenario:
1145         //
1146         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1147         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1148         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1149         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1150         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1151         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1152         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1153         //   DB index of 1.
1154         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1155         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1156         //   just as we wanted.
1157         //
1158         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1159         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1160         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1161         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1162         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1163         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1164         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1165         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1166         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1167         // substitution code expects equal binding levels in the values
1168         // from the substitution and the value being substituted into, and
1169         // this trick achieves that).
1170
1171         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1172         match *self {
1173             Predicate::Trait(ref binder) =>
1174                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1175             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1176                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1177             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1178                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1179             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1180                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1181             Predicate::Projection(ref binder) =>
1182                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1183             Predicate::WellFormed(data) =>
1184                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1185             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1186                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1187             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1188                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1189             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1190                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1191         }
1192     }
1193 }
1194
1195 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1196 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1197     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1198 }
1199 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1200
1201 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1202     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1203         self.trait_ref.def_id
1204     }
1205
1206     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1207         self.trait_ref.input_types()
1208     }
1209
1210     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1211         self.trait_ref.self_ty()
1212     }
1213 }
1214
1215 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1216     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1217         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1218         self.skip_binder().def_id()
1219     }
1220 }
1221
1222 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1223 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1224 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1225 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1226                                                            ty::Region<'tcx>>;
1227 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1228                                                          ty::Region<'tcx>>;
1229 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1230 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1231
1232 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1233 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1234     pub a_is_expected: bool,
1235     pub a: Ty<'tcx>,
1236     pub b: Ty<'tcx>
1237 }
1238 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1239
1240 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1241 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1242 ///
1243 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1244 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1245 ///
1246 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1247 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1248 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1249 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1250 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1251 /// instances to normalize the LHS.
1252 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1253 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1254     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1255     pub ty: Ty<'tcx>,
1256 }
1257
1258 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1259
1260 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1261     /// Returns the def-id of the associated item being projected.
1262     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1263         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1264     }
1265
1266     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1267         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1268         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1269         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1270         // return value, so we are preserving the number of binding
1271         // levels.
1272         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1273     }
1274
1275     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1276         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1277     }
1278
1279     /// The DefId of the TraitItem for the associated type.
1280     ///
1281     /// Note that this is not the DefId of the TraitRef containing this
1282     /// associated type, which is in tcx.associated_item(projection_def_id()).container.
1283     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1284         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1285         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1286     }
1287 }
1288
1289 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1290     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1291 }
1292
1293 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1294     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1295         ty::Binder::dummy(self.clone())
1296     }
1297 }
1298
1299 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1300     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1301         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1302     }
1303 }
1304
1305 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1306     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1307 }
1308
1309 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1310     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1311         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1312             trait_ref: self.clone()
1313         }))
1314     }
1315 }
1316
1317 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1318     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1319         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1320     }
1321 }
1322
1323 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1324     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1325         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1326     }
1327 }
1328
1329 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1330     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1331         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1332     }
1333 }
1334
1335 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1336     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1337         Predicate::Projection(self.clone())
1338     }
1339 }
1340
1341 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1342     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1343     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1344     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1345     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1346         let vec: Vec<_> = match *self {
1347             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1348                 data.skip_binder().input_types().collect()
1349             }
1350             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1351                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1352                 vec![a, b]
1353             }
1354             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1355                 vec![binder.skip_binder().0]
1356             }
1357             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1358                 vec![]
1359             }
1360             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1361                 let inner = data.skip_binder();
1362                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1363             }
1364             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1365                 vec![data]
1366             }
1367             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1368                 vec![]
1369             }
1370             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1371                 closure_substs.substs.types().collect()
1372             }
1373             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1374                 substs.types().collect()
1375             }
1376         };
1377
1378         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1379         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1380         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1381         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1382         // to be closer to `Ty::walk`.
1383         vec.into_iter()
1384     }
1385
1386     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1387         match *self {
1388             Predicate::Trait(ref t) => {
1389                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1390             }
1391             Predicate::Projection(..) |
1392             Predicate::Subtype(..) |
1393             Predicate::RegionOutlives(..) |
1394             Predicate::WellFormed(..) |
1395             Predicate::ObjectSafe(..) |
1396             Predicate::ClosureKind(..) |
1397             Predicate::TypeOutlives(..) |
1398             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1399                 None
1400             }
1401         }
1402     }
1403
1404     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1405         match *self {
1406             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1407                 Some(data)
1408             }
1409             Predicate::Trait(..) |
1410             Predicate::Projection(..) |
1411             Predicate::Subtype(..) |
1412             Predicate::RegionOutlives(..) |
1413             Predicate::WellFormed(..) |
1414             Predicate::ObjectSafe(..) |
1415             Predicate::ClosureKind(..) |
1416             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1417                 None
1418             }
1419         }
1420     }
1421 }
1422
1423 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1424 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1425 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1426 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1427 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1428 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1429 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1430 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1431 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1432 /// their values.
1433 ///
1434 /// Example:
1435 ///
1436 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1437 ///
1438 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1439 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1440 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1441 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1442 #[derive(Clone)]
1443 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1444     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1445 }
1446
1447 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1448     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1449         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1450     }
1451
1452     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1453         self.predicates.is_empty()
1454     }
1455 }
1456
1457 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1458 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1459 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1460 /// contains names that are always visible. But when you enter into
1461 /// some subuniverse, then it may add names that are only visible
1462 /// within that subtree (but it can still name the names of its
1463 /// ancestor universes).
1464 ///
1465 /// To make this more concrete, consider this program:
1466 ///
1467 /// ```
1468 /// struct Foo { }
1469 /// fn bar<T>(x: T) {
1470 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1471 /// }
1472 /// ```
1473 ///
1474 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1475 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in a subuniverse U1 --
1476 /// i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside of
1477 /// `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1478 /// region `'a` is in a subuniverse U2 of U1, because we can name it
1479 /// inside the fn type but not outside.
1480 ///
1481 /// Universes are related to **skolemization** -- which is a way of
1482 /// doing type- and trait-checking around these "forall" binders (also
1483 /// called **universal quantification**). The idea is that when, in
1484 /// the body of `bar`, we refer to `T` as a type, we aren't referring
1485 /// to any type in particular, but rather a kind of "fresh" type that
1486 /// is distinct from all other types we have actually declared. This
1487 /// is called a **skolemized** type, and we use universes to talk
1488 /// about this. In other words, a type name in universe 0 always
1489 /// corresponds to some "ground" type that the user declared, but a
1490 /// type name in a non-zero universe is a skolemized type -- an
1491 /// idealized representative of "types in general" that we use for
1492 /// checking generic functions.
1493 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1494 pub struct UniverseIndex(u32);
1495
1496 impl UniverseIndex {
1497     /// The root universe, where things that the user defined are
1498     /// visible.
1499     pub const ROOT: Self = UniverseIndex(0);
1500
1501     /// The "max universe" -- this isn't really a valid universe, but
1502     /// it's useful sometimes as a "starting value" when you are
1503     /// taking the minimum of a (non-empty!) set of universes.
1504     pub const MAX: Self = UniverseIndex(::std::u32::MAX);
1505
1506     /// Creates a universe index from the given integer.  Not to be
1507     /// used lightly lest you pick a bad value. But sometimes we
1508     /// convert universe indices into integers and back for various
1509     /// reasons.
1510     pub fn from_u32(index: u32) -> Self {
1511         UniverseIndex(index)
1512     }
1513
1514     /// A "subuniverse" corresponds to being inside a `forall` quantifier.
1515     /// So, for example, suppose we have this type in universe `U`:
1516     ///
1517     /// ```
1518     /// for<'a> fn(&'a u32)
1519     /// ```
1520     ///
1521     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1522     /// subuniverse of `U` -- in this new universe, we can name the
1523     /// region `'a`, but that region was not nameable from `U` because
1524     /// it was not in scope there.
1525     pub fn subuniverse(self) -> UniverseIndex {
1526         UniverseIndex(self.0.checked_add(1).unwrap())
1527     }
1528
1529     /// True if the names in this universe are a subset of the names in `other`.
1530     pub fn is_subset_of(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1531         self.0 <= other.0
1532     }
1533
1534     pub fn as_u32(&self) -> u32 {
1535         self.0
1536     }
1537
1538     pub fn as_usize(&self) -> usize {
1539         self.0 as usize
1540     }
1541 }
1542
1543 impl fmt::Debug for UniverseIndex {
1544     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1545         write!(fmt, "U{}", self.as_u32())
1546     }
1547 }
1548
1549 impl From<u32> for UniverseIndex {
1550     fn from(index: u32) -> Self {
1551         UniverseIndex(index)
1552     }
1553 }
1554
1555 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1556 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1557 /// particular point.
1558 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1559 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1560     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1561     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1562     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1563     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1564
1565     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1566     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1567     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1568     pub reveal: traits::Reveal,
1569 }
1570
1571 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1572     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1573     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1574     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1575     /// type-checking.
1576     pub fn empty() -> Self {
1577         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1578     }
1579
1580     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1581     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1582     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1583     /// environments like codegen or doing optimizations.
1584     ///
1585     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1586     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1587     pub fn reveal_all() -> Self {
1588         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1589     }
1590
1591     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1592     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1593                reveal: Reveal)
1594                -> Self {
1595         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1596     }
1597
1598     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1599     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1600     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1601     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1602     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1603     /// which is the default.
1604     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1605         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1606     }
1607
1608     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1609     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1610         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1611     }
1612
1613     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1614     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1615     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1616     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1617     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1618     /// invisible.
1619     ///
1620     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1621     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1622     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1623     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1624     /// although the surrounding function is never reachable.
1625     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1626         match self.reveal {
1627             Reveal::UserFacing => {
1628                 ParamEnvAnd {
1629                     param_env: self,
1630                     value,
1631                 }
1632             }
1633
1634             Reveal::All => {
1635                 if value.has_skol()
1636                     || value.needs_infer()
1637                     || value.has_param_types()
1638                     || value.has_self_ty()
1639                 {
1640                     ParamEnvAnd {
1641                         param_env: self,
1642                         value,
1643                     }
1644                 } else {
1645                     ParamEnvAnd {
1646                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1647                         value,
1648                     }
1649                 }
1650             }
1651         }
1652     }
1653 }
1654
1655 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1656 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1657     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1658     pub value: T,
1659 }
1660
1661 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1662     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1663         (self.param_env, self.value)
1664     }
1665 }
1666
1667 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1668     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1669 {
1670     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1671                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1672                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1673         let ParamEnvAnd {
1674             ref param_env,
1675             ref value
1676         } = *self;
1677
1678         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1679         value.hash_stable(hcx, hasher);
1680     }
1681 }
1682
1683 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1684 pub struct Destructor {
1685     /// The def-id of the destructor method
1686     pub did: DefId,
1687 }
1688
1689 bitflags! {
1690     pub struct AdtFlags: u32 {
1691         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1692         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1693         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1694         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1695         const IS_UNION            = 1 << 3;
1696         const IS_BOX              = 1 << 4;
1697         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1698         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1699         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 5;
1700     }
1701 }
1702
1703 bitflags! {
1704     pub struct VariantFlags: u32 {
1705         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1706         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1707         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1708     }
1709 }
1710
1711 #[derive(Debug)]
1712 pub struct VariantDef {
1713     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1714     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1715     pub did: DefId,
1716     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1717     pub discr: VariantDiscr,
1718     pub fields: Vec<FieldDef>,
1719     pub ctor_kind: CtorKind,
1720     flags: VariantFlags,
1721 }
1722
1723 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1724     /// Create a new `VariantDef`.
1725     ///
1726     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1727     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1728     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1729     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1730     ///
1731     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1732     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1733     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1734     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1735     ///
1736     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1737     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1738     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1739                did: DefId,
1740                name: Name,
1741                discr: VariantDiscr,
1742                fields: Vec<FieldDef>,
1743                adt_kind: AdtKind,
1744                ctor_kind: CtorKind,
1745                attribute_def_id: DefId)
1746                -> Self
1747     {
1748         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1749                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1750         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1751         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1752             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1753             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1754         }
1755         VariantDef {
1756             did,
1757             name,
1758             discr,
1759             fields,
1760             ctor_kind,
1761             flags
1762         }
1763     }
1764
1765     #[inline]
1766     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1767         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1768     }
1769 }
1770
1771 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1772     did,
1773     name,
1774     discr,
1775     fields,
1776     ctor_kind,
1777     flags
1778 });
1779
1780 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1781 pub enum VariantDiscr {
1782     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1783     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1784     Explicit(DefId),
1785
1786     /// The previous variant's discriminant plus one.
1787     /// For efficiency reasons, the distance from the
1788     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1789     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1790     Relative(usize),
1791 }
1792
1793 #[derive(Debug)]
1794 pub struct FieldDef {
1795     pub did: DefId,
1796     pub ident: Ident,
1797     pub vis: Visibility,
1798 }
1799
1800 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1801 ///
1802 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1803 /// table.
1804 pub struct AdtDef {
1805     pub did: DefId,
1806     pub variants: Vec<VariantDef>,
1807     flags: AdtFlags,
1808     pub repr: ReprOptions,
1809 }
1810
1811 impl PartialOrd for AdtDef {
1812     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1813         Some(self.cmp(&other))
1814     }
1815 }
1816
1817 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1818 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1819 impl Ord for AdtDef {
1820     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1821         self.did.cmp(&other.did)
1822     }
1823 }
1824
1825 impl PartialEq for AdtDef {
1826     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1827     #[inline]
1828     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1829 }
1830
1831 impl Eq for AdtDef {}
1832
1833 impl Hash for AdtDef {
1834     #[inline]
1835     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1836         (self as *const AdtDef).hash(s)
1837     }
1838 }
1839
1840 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1841     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1842         self.did.encode(s)
1843     }
1844 }
1845
1846 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1847
1848
1849 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1850     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1851                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1852                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1853         thread_local! {
1854             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1855                 RefCell::new(FxHashMap());
1856         }
1857
1858         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1859             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1860             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1861                 let ty::AdtDef {
1862                     did,
1863                     ref variants,
1864                     ref flags,
1865                     ref repr,
1866                 } = *self;
1867
1868                 let mut hasher = StableHasher::new();
1869                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1870                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1871                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1872                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1873
1874                 hasher.finish()
1875            })
1876         });
1877
1878         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1879     }
1880 }
1881
1882 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1883 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1884
1885 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1886     fn into(self) -> DataTypeKind {
1887         match self {
1888             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1889             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1890             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1891         }
1892     }
1893 }
1894
1895 bitflags! {
1896     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1897     pub struct ReprFlags: u8 {
1898         const IS_C               = 1 << 0;
1899         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1900         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1901         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1902         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1903
1904         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1905         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1906                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1907                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1908     }
1909 }
1910
1911 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1912     bits
1913 });
1914
1915
1916
1917 /// Represents the repr options provided by the user,
1918 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1919 pub struct ReprOptions {
1920     pub int: Option<attr::IntType>,
1921     pub align: u32,
1922     pub pack: u32,
1923     pub flags: ReprFlags,
1924 }
1925
1926 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1927     align,
1928     pack,
1929     int,
1930     flags
1931 });
1932
1933 impl ReprOptions {
1934     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1935         let mut flags = ReprFlags::empty();
1936         let mut size = None;
1937         let mut max_align = 0;
1938         let mut min_pack = 0;
1939         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1940             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1941                 flags.insert(match r {
1942                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1943                     attr::ReprPacked(pack) => {
1944                         min_pack = if min_pack > 0 {
1945                             cmp::min(pack, min_pack)
1946                         } else {
1947                             pack
1948                         };
1949                         ReprFlags::empty()
1950                     },
1951                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1952                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1953                     attr::ReprInt(i) => {
1954                         size = Some(i);
1955                         ReprFlags::empty()
1956                     },
1957                     attr::ReprAlign(align) => {
1958                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1959                         ReprFlags::empty()
1960                     },
1961                 });
1962             }
1963         }
1964
1965         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1966         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1967             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1968         }
1969         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1970     }
1971
1972     #[inline]
1973     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1974     #[inline]
1975     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1976     #[inline]
1977     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1978     #[inline]
1979     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1980     #[inline]
1981     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1982
1983     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1984         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1985     }
1986
1987     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1988     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1989     /// single pointer.
1990     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1991         self.c() || self.int.is_some()
1992     }
1993
1994     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1995     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1996     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1997         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1998     }
1999 }
2000
2001 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2002     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2003            did: DefId,
2004            kind: AdtKind,
2005            variants: Vec<VariantDef>,
2006            repr: ReprOptions) -> Self {
2007         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2008         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2009         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2010         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2011             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2012         }
2013         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2014             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2015         }
2016         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2017             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2018         }
2019         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2020             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2021             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2022         }
2023         match kind {
2024             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2025             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2026             AdtKind::Struct => {}
2027         }
2028         AdtDef {
2029             did,
2030             variants,
2031             flags,
2032             repr,
2033         }
2034     }
2035
2036     #[inline]
2037     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2038         !self.is_union() && !self.is_enum()
2039     }
2040
2041     #[inline]
2042     pub fn is_union(&self) -> bool {
2043         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2044     }
2045
2046     #[inline]
2047     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2048         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2049     }
2050
2051     #[inline]
2052     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2053         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2054     }
2055
2056     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2057     #[inline]
2058     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2059         if self.is_enum() {
2060             AdtKind::Enum
2061         } else if self.is_union() {
2062             AdtKind::Union
2063         } else {
2064             AdtKind::Struct
2065         }
2066     }
2067
2068     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2069         match self.adt_kind() {
2070             AdtKind::Struct => "struct",
2071             AdtKind::Union => "union",
2072             AdtKind::Enum => "enum",
2073         }
2074     }
2075
2076     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2077         match self.adt_kind() {
2078             AdtKind::Struct => "struct",
2079             AdtKind::Union => "union",
2080             AdtKind::Enum => "variant",
2081         }
2082     }
2083
2084     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2085     /// of coherence checking.
2086     #[inline]
2087     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2088         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2089     }
2090
2091     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
2092     #[inline]
2093     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2094         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2095     }
2096
2097     /// Returns true if this is Box<T>.
2098     #[inline]
2099     pub fn is_box(&self) -> bool {
2100         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2101     }
2102
2103     /// Returns whether this type has a destructor.
2104     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2105         self.destructor(tcx).is_some()
2106     }
2107
2108     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2109     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2110         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2111         &self.variants[0]
2112     }
2113
2114     #[inline]
2115     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2116         tcx.predicates_of(self.did)
2117     }
2118
2119     /// Returns an iterator over all fields contained
2120     /// by this ADT.
2121     #[inline]
2122     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2123         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2124     }
2125
2126     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2127         !self.variants.is_empty() &&
2128             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2129     }
2130
2131     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2132         self.variants
2133             .iter()
2134             .find(|v| v.did == vid)
2135             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2136     }
2137
2138     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2139         self.variants
2140             .iter()
2141             .position(|v| v.did == vid)
2142             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2143     }
2144
2145     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2146         match def {
2147             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2148             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2149             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2150             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2151             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2152         }
2153     }
2154
2155     #[inline]
2156     pub fn eval_explicit_discr(
2157         &self,
2158         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2159         expr_did: DefId,
2160     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2161         let param_env = ParamEnv::empty();
2162         let repr_type = self.repr.discr_type();
2163         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2164         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2165         let cid = GlobalId {
2166             instance,
2167             promoted: None
2168         };
2169         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2170             Ok(val) => {
2171                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2172                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2173                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2174                     Some(Discr {
2175                         val: b,
2176                         ty: val.ty,
2177                     })
2178                 } else {
2179                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2180                     ::mir::interpret::struct_error(
2181                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2182                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2183                     ).emit();
2184                     None
2185                 }
2186             }
2187             Err(err) => {
2188                 err.report_as_error(
2189                     tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2190                     "could not evaluate enum discriminant",
2191                 );
2192                 if !expr_did.is_local() {
2193                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2194                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2195                             in its crate but failed locally");
2196                 }
2197                 None
2198             }
2199         }
2200     }
2201
2202     #[inline]
2203     pub fn discriminants(
2204         &'a self,
2205         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2206     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2207         let repr_type = self.repr.discr_type();
2208         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2209         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2210         self.variants.iter().map(move |v| {
2211             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2212             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2213                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2214                     discr = new_discr;
2215                 }
2216             }
2217             prev_discr = Some(discr);
2218
2219             discr
2220         })
2221     }
2222
2223     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2224     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2225     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2226     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2227     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2228     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2229                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2230                                     variant_index: usize)
2231                                     -> Discr<'tcx> {
2232         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2233         let explicit_value = val
2234             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2235             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2236         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2237     }
2238
2239     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2240     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2241     /// inferred discriminant directly
2242     pub fn discriminant_def_for_variant(
2243         &self,
2244         variant_index: usize,
2245     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2246         let mut explicit_index = variant_index;
2247         let expr_did;
2248         loop {
2249             match self.variants[explicit_index].discr {
2250                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2251                     expr_did = None;
2252                     break;
2253                 },
2254                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2255                     explicit_index -= distance;
2256                 }
2257                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2258                     expr_did = Some(did);
2259                     break;
2260                 }
2261             }
2262         }
2263         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2264     }
2265
2266     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2267         tcx.adt_destructor(self.did)
2268     }
2269
2270     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2271     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2272     ///
2273     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2274     /// actually more expressive than checking all members:
2275     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2276     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2277     ///
2278     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2279     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2280     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2281         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2282             Ok(tys) => tys,
2283             Err(mut bug) => {
2284                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2285                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2286                 //
2287                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2288                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2289                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2290                 // emit an error.
2291                 bug.delay_as_bug();
2292                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2293             }
2294         }
2295     }
2296
2297     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2298                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2299                                ty: Ty<'tcx>)
2300                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2301         let result = match ty.sty {
2302             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2303             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2304             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2305                 vec![]
2306             }
2307
2308             Str |
2309             Dynamic(..) |
2310             Slice(_) |
2311             Foreign(..) |
2312             Error |
2313             GeneratorWitness(..) => {
2314                 // these are never sized - return the target type
2315                 vec![ty]
2316             }
2317
2318             Tuple(ref tys) => {
2319                 match tys.last() {
2320                     None => vec![],
2321                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2322                 }
2323             }
2324
2325             Adt(adt, substs) => {
2326                 // recursive case
2327                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2328                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2329                        ty, adt_tys);
2330                 adt_tys.iter()
2331                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2332                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2333                     .collect()
2334             }
2335
2336             Projection(..) | Opaque(..) => {
2337                 // must calculate explicitly.
2338                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2339                 vec![ty]
2340             }
2341
2342             Param(..) => {
2343                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2344                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2345                 // it on the impl.
2346
2347                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2348                     Some(x) => x,
2349                     _ => return vec![ty]
2350                 };
2351                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2352                     def_id: sized_trait,
2353                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2354                 }).to_predicate();
2355                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2356                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2357                     vec![]
2358                 } else {
2359                     vec![ty]
2360                 }
2361             }
2362
2363             Infer(..) => {
2364                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2365                      ty)
2366             }
2367         };
2368         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2369         result
2370     }
2371 }
2372
2373 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2374     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2375         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2376     }
2377 }
2378
2379 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2380 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2381 /// desuaring) argument that the closure expects.
2382 ///
2383 /// You can get the environment type of a closure using
2384 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2385 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2386 pub enum ClosureKind {
2387     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2388     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2389     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2390     Fn,
2391     FnMut,
2392     FnOnce,
2393 }
2394
2395 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2396     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2397     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2398
2399     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2400         match *self {
2401             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2402             ClosureKind::FnMut => {
2403                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2404             }
2405             ClosureKind::FnOnce => {
2406                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2407             }
2408         }
2409     }
2410
2411     /// True if this a type that impls this closure kind
2412     /// must also implement `other`.
2413     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2414         match (self, other) {
2415             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2416             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2417             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2418             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2419             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2420             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2421             _ => false,
2422         }
2423     }
2424
2425     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2426     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2427     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2428         match self {
2429             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2430             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2431             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2432         }
2433     }
2434 }
2435
2436 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2437     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2438     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2439     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2440     /// structs or variants. For example:
2441     ///
2442     /// ```notrust
2443     /// isize => { isize }
2444     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2445     /// [isize] => { [isize], isize }
2446     /// ```
2447     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2448         TypeWalker::new(self)
2449     }
2450
2451     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2452     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2453     /// (but not `i32`, like `walk`).
2454     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2455         walk::walk_shallow(self)
2456     }
2457
2458     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2459     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2460     /// children of the current type are ignored.
2461     ///
2462     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2463     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2464         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2465     {
2466         let mut walker = self.walk();
2467         while let Some(ty) = walker.next() {
2468             if !f(ty) {
2469                 walker.skip_current_subtree();
2470             }
2471         }
2472     }
2473 }
2474
2475 impl BorrowKind {
2476     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2477         match m {
2478             hir::MutMutable => MutBorrow,
2479             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2480         }
2481     }
2482
2483     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2484     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2485     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2486     /// question.
2487     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2488         match self {
2489             MutBorrow => hir::MutMutable,
2490             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2491
2492             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2493             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2494             // and hence is a safe "over approximation".
2495             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2496         }
2497     }
2498
2499     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2500         match *self {
2501             MutBorrow => "mutable",
2502             ImmBorrow => "immutable",
2503             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2504         }
2505     }
2506 }
2507
2508 #[derive(Debug, Clone)]
2509 pub enum Attributes<'gcx> {
2510     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2511     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2512 }
2513
2514 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2515     type Target = [ast::Attribute];
2516
2517     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2518         match self {
2519             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2520             &Attributes::Borrowed(data) => data
2521         }
2522     }
2523 }
2524
2525 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2526     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2527         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2528     }
2529
2530     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2531     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2532     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2533     pub fn body_owners(
2534         self,
2535     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2536         self.hir.krate()
2537                 .body_ids
2538                 .iter()
2539                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2540     }
2541
2542     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2543         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2544             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2545         });
2546     }
2547
2548     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2549         match self.hir.find(id) {
2550             Some(Node::Expr(e)) => {
2551                 e.span
2552             }
2553             Some(f) => {
2554                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2555             }
2556             None => {
2557                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2558             }
2559         }
2560     }
2561
2562     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2563         self.associated_items(id)
2564             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2565             .collect()
2566     }
2567
2568     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2569         self.associated_items(did).any(|item| {
2570             item.relevant_for_never()
2571         })
2572     }
2573
2574     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2575         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2576             match self.hir.get(node_id) {
2577                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2578                 _ => false,
2579             }
2580         } else {
2581             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2582                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2583                 _ => false,
2584             }
2585         };
2586
2587         if is_associated_item {
2588             Some(self.associated_item(def_id))
2589         } else {
2590             None
2591         }
2592     }
2593
2594     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2595                                            parent_def_id: DefId,
2596                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2597                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2598                                            -> AssociatedItem {
2599         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2600         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2601             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2602             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2603                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2604             }
2605             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2606             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2607         };
2608
2609         AssociatedItem {
2610             ident: trait_item_ref.ident,
2611             kind,
2612             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2613             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2614             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2615             def_id,
2616             container: TraitContainer(parent_def_id),
2617             method_has_self_argument: has_self
2618         }
2619     }
2620
2621     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2622                                           parent_def_id: DefId,
2623                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2624                                           -> AssociatedItem {
2625         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2626         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2627             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2628             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2629                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2630             }
2631             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2632             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2633         };
2634
2635         AssociatedItem {
2636             ident: impl_item_ref.ident,
2637             kind,
2638             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2639             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2640             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2641             def_id,
2642             container: ImplContainer(parent_def_id),
2643             method_has_self_argument: has_self
2644         }
2645     }
2646
2647     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2648         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2649         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2650     }
2651
2652     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2653         variant.fields.iter().position(|field| {
2654             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2655         })
2656     }
2657
2658     pub fn associated_items(
2659         self,
2660         def_id: DefId,
2661     ) -> impl Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a {
2662         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2663         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2664             as Box<dyn Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a>
2665     }
2666
2667     /// Returns true if the impls are the same polarity and the trait either
2668     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2669     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2670         if self.features().overlapping_marker_traits {
2671             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2672                 .map_or(false, |trait_ref| {
2673                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2674                 });
2675             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2676                 .map_or(false, |trait_ref| {
2677                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2678                 });
2679             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2680                 && trait1_is_empty
2681                 && trait2_is_empty
2682         } else if self.features().marker_trait_attr {
2683             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2684                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2685                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2686             };
2687             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2688                 && is_marker_impl(def_id1)
2689                 && is_marker_impl(def_id2)
2690         } else {
2691             false
2692         }
2693     }
2694
2695     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2696     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2697     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2698         match def {
2699             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2700                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2701                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2702             }
2703             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2704                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2705             }
2706             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2707                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2708                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2709             }
2710             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2711         }
2712     }
2713
2714     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2715     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2716         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2717         match def_key.disambiguated_data.data {
2718             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2719             // is the *parent* of the variant
2720             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2721                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2722
2723             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2724             _ => variant_def.did,
2725         }
2726     }
2727
2728     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2729         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2730             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2731         } else {
2732             let def_key = self.def_key(id);
2733             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2734             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2735                 self.item_name(DefId {
2736                     krate: id.krate,
2737                     index: def_key.parent.unwrap()
2738                 })
2739             } else {
2740                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2741                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2742                 })
2743             }
2744         }
2745     }
2746
2747     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2748     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2749                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2750     {
2751         match instance {
2752             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2753                 self.optimized_mir(did)
2754             }
2755             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2756             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2757             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2758             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2759             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2760             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2761                 self.mir_shims(instance)
2762             }
2763         }
2764     }
2765
2766     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2767     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2768     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2769         if self.is_mir_available(did) {
2770             Some(self.optimized_mir(did))
2771         } else {
2772             None
2773         }
2774     }
2775
2776     /// Get the attributes of a definition.
2777     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2778         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2779             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2780         } else {
2781             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2782         }
2783     }
2784
2785     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2786     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2787         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2788     }
2789
2790     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2791     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2792         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2793     }
2794
2795     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2796         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2797     }
2798
2799     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2800     /// If it implements no trait, return `None`.
2801     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2802         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2803     }
2804
2805     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2806     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2807     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2808         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2809             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2810                 Some(self.associated_item(def_id))
2811             } else {
2812                 None
2813             }
2814         } else {
2815             self.opt_associated_item(def_id)
2816         };
2817
2818         item.and_then(|trait_item|
2819             match trait_item.container {
2820                 TraitContainer(_) => None,
2821                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2822             }
2823         )
2824     }
2825
2826     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2827     /// with the name of the crate containing the impl.
2828     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2829         if impl_did.is_local() {
2830             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2831             Ok(self.hir.span(node_id))
2832         } else {
2833             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2834         }
2835     }
2836
2837     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2838     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2839     // definition's parent/scope to perform comparison.
2840     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2841         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2842     }
2843
2844     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2845         ident = ident.modern();
2846         let target_expansion = match scope.krate {
2847             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2848             _ => Mark::root(),
2849         };
2850         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2851             Some(actual_expansion) =>
2852                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2853             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2854             None => self.hir.get_module_parent(block),
2855         };
2856         (ident, scope)
2857     }
2858 }
2859
2860 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2861     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2862         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2863     {
2864         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2865         match self.freevars(def_id) {
2866             None => f(&[]),
2867             Some(d) => f(&d),
2868         }
2869     }
2870 }
2871
2872 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2873     -> AssociatedItem
2874 {
2875     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2876     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2877     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2878     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2879     match parent_item.node {
2880         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2881             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2882                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2883                                                                         impl_item_ref);
2884                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2885                 return assoc_item;
2886             }
2887         }
2888
2889         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2890             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2891                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2892                                                                          &parent_item.vis,
2893                                                                          trait_item_ref);
2894                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2895                 return assoc_item;
2896             }
2897         }
2898
2899         _ => { }
2900     }
2901
2902     span_bug!(parent_item.span,
2903               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2904               parent_item.node)
2905 }
2906
2907 /// Calculates the Sized-constraint.
2908 ///
2909 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2910 ///     - an obviously-unsized type
2911 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2912 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2913 ///       such.
2914 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2915 ///       check should catch this case.
2916 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2917                                   def_id: DefId)
2918                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2919     let def = tcx.adt_def(def_id);
2920
2921     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2922         v.fields.last()
2923     }).flat_map(|f| {
2924         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2925     }));
2926
2927     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2928
2929     result
2930 }
2931
2932 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2933                                      def_id: DefId)
2934                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2935     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2936     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2937     let vec: Vec<_> = match item.node {
2938         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2939             trait_item_refs.iter()
2940                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2941                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2942                            .collect()
2943         }
2944         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2945             impl_item_refs.iter()
2946                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2947                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2948                           .collect()
2949         }
2950         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2951         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2952     };
2953     Lrc::new(vec)
2954 }
2955
2956 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2957     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2958 }
2959
2960 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2961 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2962 /// Otherwise, return `None`.
2963 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2964     tcx.opt_associated_item(def_id)
2965         .and_then(|associated_item| {
2966             match associated_item.container {
2967                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2968                 ImplContainer(_) => None
2969             }
2970         })
2971 }
2972
2973 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition
2974 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2975     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
2976         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
2977             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
2978                 return exist_ty.impl_trait_fn;
2979             }
2980         }
2981     }
2982     None
2983 }
2984
2985 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2986 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2987                        def_id: DefId)
2988                        -> ParamEnv<'tcx> {
2989
2990     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
2991     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
2992         return param_env(tcx, parent);
2993     }
2994     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2995
2996     let InstantiatedPredicates { predicates } =
2997         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
2998
2999     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3000     // case they contain any associated type projections. This process
3001     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3002     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3003     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3004     // right to me, because constructing the environment feels like a
3005     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3006     // a better place. In practice, we construct environments for
3007     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3008     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3009     // sure that this will succeed without errors anyway.
3010
3011     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3012                                              traits::Reveal::UserFacing);
3013
3014     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3015         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3016     });
3017     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3018     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3019 }
3020
3021 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3022                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3023     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3024     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3025 }
3026
3027 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3028                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3029     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3030     tcx.crate_name.clone()
3031 }
3032
3033 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3034                         crate_num: CrateNum)
3035                         -> Svh {
3036     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3037     tcx.hir.crate_hash
3038 }
3039
3040 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3041                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3042                                         -> usize {
3043     match instance_def {
3044         InstanceDef::Item(..) |
3045         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3046             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3047             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3048         },
3049         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3050         _ => 1
3051     }
3052 }
3053
3054 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3055     context::provide(providers);
3056     erase_regions::provide(providers);
3057     layout::provide(providers);
3058     util::provide(providers);
3059     *providers = ty::query::Providers {
3060         associated_item,
3061         associated_item_def_ids,
3062         adt_sized_constraint,
3063         def_span,
3064         param_env,
3065         trait_of_item,
3066         crate_disambiguator,
3067         original_crate_name,
3068         crate_hash,
3069         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3070         instance_def_size_estimate,
3071         ..*providers
3072     };
3073 }
3074
3075 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3076 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3077 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3078 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3079 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3080 #[derive(Clone, Debug)]
3081 pub struct CrateInherentImpls {
3082     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3083 }
3084
3085 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3086 pub struct SymbolName {
3087     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3088     // this be a `&'tcx str`.
3089     pub name: InternedString
3090 }
3091
3092 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3093     name
3094 });
3095
3096 impl SymbolName {
3097     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3098         SymbolName {
3099             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3100         }
3101     }
3102
3103     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3104         self.name.as_str()
3105     }
3106 }
3107
3108 impl fmt::Display for SymbolName {
3109     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3110         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3111     }
3112 }
3113
3114 impl fmt::Debug for SymbolName {
3115     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3116         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3117     }
3118 }