]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Forward the ABI of the non-zero sized fields of an union if they have the same ABI
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::{GlobalId, ErrorHandled};
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::layout::VariantIdx;
36 use ty::subst::{Subst, Substs};
37 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
38 use ty::walk::TypeWalker;
39 use util::captures::Captures;
40 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
41 use arena::SyncDroplessArena;
42 use session::DataTypeKind;
43
44 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
45 use std::cell::RefCell;
46 use std::cmp::{self, Ordering};
47 use std::fmt;
48 use std::hash::{Hash, Hasher};
49 use std::ops::Deref;
50 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
51 use std::slice;
52 use std::vec::IntoIter;
53 use std::{mem, ptr};
54 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
55 use syntax::attr;
56 use syntax::ext::hygiene::Mark;
57 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
58 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
59
60 use smallvec;
61 use rustc_data_structures::indexed_vec::{Idx, IndexVec};
62 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
63                                            HashStable};
64
65 use hir;
66
67 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
68 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
69 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
70 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
71 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
72 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
73 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
74 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
75 pub use self::sty::RegionKind;
76 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
77 pub use self::sty::BoundRegion::*;
78 pub use self::sty::InferTy::*;
79 pub use self::sty::RegionKind::*;
80 pub use self::sty::TyKind::*;
81
82 pub use self::binding::BindingMode;
83 pub use self::binding::BindingMode::*;
84
85 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
86 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
87
88 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
89
90 pub use self::trait_def::TraitDef;
91
92 pub use self::query::queries;
93
94 pub mod adjustment;
95 pub mod binding;
96 pub mod cast;
97 #[macro_use]
98 pub mod codec;
99 mod constness;
100 pub mod error;
101 mod erase_regions;
102 pub mod fast_reject;
103 pub mod fold;
104 pub mod inhabitedness;
105 pub mod item_path;
106 pub mod layout;
107 pub mod _match;
108 pub mod outlives;
109 pub mod query;
110 pub mod relate;
111 pub mod steal;
112 pub mod subst;
113 pub mod trait_def;
114 pub mod walk;
115 pub mod wf;
116 pub mod util;
117
118 mod context;
119 mod flags;
120 mod instance;
121 mod structural_impls;
122 mod sty;
123
124 // Data types
125
126 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
127 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
128 ///
129 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
130 /// *on-demand* infrastructure.
131 #[derive(Clone)]
132 pub struct CrateAnalysis {
133     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
134     pub name: String,
135     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
136 }
137
138 #[derive(Clone)]
139 pub struct Resolutions {
140     pub freevars: FreevarMap,
141     pub trait_map: TraitMap,
142     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
143     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
144     pub export_map: ExportMap,
145     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
146     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
147     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
148 }
149
150 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
151 pub enum AssociatedItemContainer {
152     TraitContainer(DefId),
153     ImplContainer(DefId),
154 }
155
156 impl AssociatedItemContainer {
157     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
158     /// in a trait, and returns the trait def-id.
159     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
160         match *self {
161             TraitContainer(id) => id,
162             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
163         }
164     }
165
166     pub fn id(&self) -> DefId {
167         match *self {
168             TraitContainer(id) => id,
169             ImplContainer(id) => id,
170         }
171     }
172 }
173
174 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
175 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
176 /// bounds/where clauses).
177 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
178 pub struct ImplHeader<'tcx> {
179     pub impl_def_id: DefId,
180     pub self_ty: Ty<'tcx>,
181     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
182     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
183 }
184
185 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
186 pub struct AssociatedItem {
187     pub def_id: DefId,
188     pub ident: Ident,
189     pub kind: AssociatedKind,
190     pub vis: Visibility,
191     pub defaultness: hir::Defaultness,
192     pub container: AssociatedItemContainer,
193
194     /// Whether this is a method with an explicit self
195     /// as its first argument, allowing method calls.
196     pub method_has_self_argument: bool,
197 }
198
199 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
200 pub enum AssociatedKind {
201     Const,
202     Method,
203     Existential,
204     Type
205 }
206
207 impl AssociatedItem {
208     pub fn def(&self) -> Def {
209         match self.kind {
210             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
211             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
212             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
213             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
214         }
215     }
216
217     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
218     /// for !
219     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
220         match self.kind {
221             AssociatedKind::Existential |
222             AssociatedKind::Const |
223             AssociatedKind::Type => true,
224             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
225             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
226         }
227     }
228
229     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
230         match self.kind {
231             ty::AssociatedKind::Method => {
232                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
233                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
234                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
235                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
236                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
237             }
238             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
239             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
240             ty::AssociatedKind::Const => {
241                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
242             }
243         }
244     }
245 }
246
247 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
248 pub enum Visibility {
249     /// Visible everywhere (including in other crates).
250     Public,
251     /// Visible only in the given crate-local module.
252     Restricted(DefId),
253     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
254     Invisible,
255 }
256
257 pub trait DefIdTree: Copy {
258     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
259
260     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
261         if descendant.krate != ancestor.krate {
262             return false;
263         }
264
265         while descendant != ancestor {
266             match self.parent(descendant) {
267                 Some(parent) => descendant = parent,
268                 None => return false,
269             }
270         }
271         true
272     }
273 }
274
275 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
276     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
277         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
278     }
279 }
280
281 impl Visibility {
282     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
283         match visibility.node {
284             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
285             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
286             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
287                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
288                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
289                 Def::Err => Visibility::Public,
290                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
291             },
292             hir::VisibilityKind::Inherited => {
293                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
294             }
295         }
296     }
297
298     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
299     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
300         let restriction = match self {
301             // Public items are visible everywhere.
302             Visibility::Public => return true,
303             // Private items from other crates are visible nowhere.
304             Visibility::Invisible => return false,
305             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
306             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
307             Visibility::Restricted(module) => module,
308         };
309
310         tree.is_descendant_of(module, restriction)
311     }
312
313     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
314     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
315         let vis_restriction = match vis {
316             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
317             Visibility::Invisible => return true,
318             Visibility::Restricted(module) => module,
319         };
320
321         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
322     }
323
324     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
325     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
326         match self {
327             Visibility::Public => true,
328             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
329             Visibility::Invisible => false,
330         }
331     }
332 }
333
334 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash)]
335 pub enum Variance {
336     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
337     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
338     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
339     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
340 }
341
342 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
343 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
344 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
345 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
346 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
347 /// item.
348 pub struct CrateVariancesMap {
349     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
350     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
351     /// entry.
352     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
353
354     /// An empty vector, useful for cloning.
355     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
356 }
357
358 impl Variance {
359     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
360     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
361     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
362     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
363     /// variance with which the argument appears.
364     ///
365     /// Example 1:
366     ///
367     ///     *mut Vec<i32>
368     ///
369     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
370     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
371     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
372     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
373     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
374     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
375     /// (again) in `Invariant`.
376     ///
377     /// Example 2:
378     ///
379     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
380     ///
381     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
382     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
383     /// within which both pointer types appear is
384     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
385     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
386     /// which the first `Vec<i32>` appears is
387     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
388     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
389     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
390     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
391     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
392     ///
393     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
394     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
395     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
396         match (self, v) {
397             // Figure 1, column 1.
398             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
399             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
400             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
401             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
402
403             // Figure 1, column 2.
404             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
406             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
407             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
408
409             // Figure 1, column 3.
410             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
411
412             // Figure 1, column 4.
413             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
414         }
415     }
416 }
417
418 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
419 // the types of AST nodes.
420 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
421 pub struct CReaderCacheKey {
422     pub cnum: CrateNum,
423     pub pos: usize,
424 }
425
426 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
427 // through the type during type construction, so that we can quickly
428 // check whether the type has various kinds of types in it without
429 // recursing over the type itself.
430 bitflags! {
431     pub struct TypeFlags: u32 {
432         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
433         const HAS_SELF           = 1 << 1;
434         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
435         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
436         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
437
438         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
439         /// determine whether substitition is required, since those
440         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
441         /// hence may be substituted.
442         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
443
444         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
445         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
446         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
447
448         /// Is an error type reachable?
449         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
450         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
451
452         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
453         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
454
455         // `true` if there are "names" of types and regions and so forth
456         // that are local to a particular fn
457         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
458
459         // Present if the type belongs in a local type context.
460         // Only set for Infer other than Fresh.
461         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
462
463         // Is there a projection that does not involve a bound region?
464         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
465         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
466
467         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
468         /// if a global bound is safe to evaluate.
469         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
470
471         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
472                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
473                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
474
475         // Flags representing the nominal content of a type,
476         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
477         // flag, it should be added here too.
478         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
488                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
489                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
490                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
491     }
492 }
493
494 pub struct TyS<'tcx> {
495     pub sty: TyKind<'tcx>,
496     pub flags: TypeFlags,
497
498     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
499     /// binder such that
500     ///
501     /// (a) the binder itself captures nothing but
502     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
503     ///     by some sub-binder.
504     ///
505     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
506     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
507     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
508     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
509     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
510     /// inner binder.
511     ///
512     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
513     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
514     /// (exclusive)).
515     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
516 }
517
518 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
519     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
520         self.sty.cmp(&other.sty)
521     }
522 }
523
524 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
525     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
526         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
527     }
528 }
529
530 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
531     #[inline]
532     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
533         ptr::eq(self, other)
534     }
535 }
536 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
537
538 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
539     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
540         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
541     }
542 }
543
544 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
545     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
546         match self.sty {
547             TyKind::Bool |
548             TyKind::Char |
549             TyKind::Int(_) |
550             TyKind::Uint(_) |
551             TyKind::Float(_) |
552             TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
553             TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
554             TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
555             TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
556             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
557             _ => false,
558         }
559     }
560
561     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
562         match self.sty {
563             TyKind::Opaque(..) |
564             TyKind::FnDef(..) |
565             TyKind::FnPtr(..) |
566             TyKind::Dynamic(..) |
567             TyKind::Closure(..) |
568             TyKind::Infer(..) |
569             TyKind::Projection(..) => false,
570             _ => true,
571         }
572     }
573 }
574
575 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
576     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
577                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
578                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
579         let ty::TyS {
580             ref sty,
581
582             // The other fields just provide fast access to information that is
583             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
584             flags: _,
585
586             outer_exclusive_binder: _,
587         } = *self;
588
589         sty.hash_stable(hcx, hasher);
590     }
591 }
592
593 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
594
595 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
596 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
597
598 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
599
600 extern {
601     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
602     type OpaqueListContents;
603 }
604
605 /// A wrapper for slices with the additional invariant
606 /// that the slice is interned and no other slice with
607 /// the same contents can exist in the same context.
608 /// This means we can use pointer for both
609 /// equality comparisons and hashing.
610 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
611 #[repr(C)]
612 pub struct List<T> {
613     len: usize,
614     data: [T; 0],
615     opaque: OpaqueListContents,
616 }
617
618 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
619
620 impl<T: Copy> List<T> {
621     #[inline]
622     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
623         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
624         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
625         assert!(slice.len() != 0);
626
627         // Align up the size of the len (usize) field
628         let align = mem::align_of::<T>();
629         let align_mask = align - 1;
630         let offset = mem::size_of::<usize>();
631         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
632
633         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
634
635         let mem = arena.alloc_raw(
636             size,
637             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
638         unsafe {
639             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
640             // Write the length
641             result.len = slice.len();
642
643             // Write the elements
644             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
645             arena_slice.copy_from_slice(slice);
646
647             result
648         }
649     }
650 }
651
652 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
653     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
654         (**self).fmt(f)
655     }
656 }
657
658 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
659     #[inline]
660     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
661         (**self).encode(s)
662     }
663 }
664
665 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
666     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
667         if self == other { Ordering::Equal } else {
668             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
669         }
670     }
671 }
672
673 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
674     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
675         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
676             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
677         }
678     }
679 }
680
681 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
682     #[inline]
683     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
684         ptr::eq(self, other)
685     }
686 }
687 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
688
689 impl<T> Hash for List<T> {
690     #[inline]
691     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
692         (self as *const List<T>).hash(s)
693     }
694 }
695
696 impl<T> Deref for List<T> {
697     type Target = [T];
698     #[inline(always)]
699     fn deref(&self) -> &[T] {
700         unsafe {
701             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
702         }
703     }
704 }
705
706 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
707     type Item = &'a T;
708     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
709     #[inline(always)]
710     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
711         self[..].iter()
712     }
713 }
714
715 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
716
717 impl<T> List<T> {
718     #[inline(always)]
719     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
720         #[repr(align(64), C)]
721         struct EmptySlice([u8; 64]);
722         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
723         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
724         unsafe {
725             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
726         }
727     }
728 }
729
730 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
731 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
732 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
733 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
734 pub struct UpvarId {
735     pub var_id: hir::HirId,
736     pub closure_expr_id: LocalDefId,
737 }
738
739 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
740 pub enum BorrowKind {
741     /// Data must be immutable and is aliasable.
742     ImmBorrow,
743
744     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
745     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
746     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
747     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
748     ///
749     ///    let x: &mut isize = ...;
750     ///    let y = || *x += 5;
751     ///
752     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
753     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
754     ///
755     ///    struct Env { x: & &mut isize }
756     ///    let x: &mut isize = ...;
757     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
758     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
759     ///
760     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
761     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
762     /// an `&mut` borrow:
763     ///
764     ///    struct Env { x: & &mut isize }
765     ///    let x: &mut isize = ...;
766     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
767     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
768     ///
769     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
770     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
771     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
772     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
773     /// borrow is hidden.
774     ///
775     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
776     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
777     /// simplicity, we don't give users the way to express this
778     /// borrow, it's just used when translating closures.
779     UniqueImmBorrow,
780
781     /// Data is mutable and not aliasable.
782     MutBorrow
783 }
784
785 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
786 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
787 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
788 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
789     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
790     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
791     /// depending on inference.
792     ByValue,
793
794     /// Upvar is captured by reference.
795     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
796 }
797
798 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
799 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
800     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
801     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
802     /// syntax.
803     pub kind: BorrowKind,
804
805     /// Region of the resulting reference.
806     pub region: ty::Region<'tcx>,
807 }
808
809 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
810
811 #[derive(Copy, Clone)]
812 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
813     pub def: Def,
814     pub span: Span,
815     pub ty: Ty<'tcx>,
816 }
817
818 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
819 pub enum IntVarValue {
820     IntType(ast::IntTy),
821     UintType(ast::UintTy),
822 }
823
824 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
825 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
826
827 impl ty::EarlyBoundRegion {
828     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
829         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
830     }
831
832     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
833     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
834     pub fn has_name(&self) -> bool {
835         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
836     }
837 }
838
839 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
840 pub enum GenericParamDefKind {
841     Lifetime,
842     Type {
843         has_default: bool,
844         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
845         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
846     }
847 }
848
849 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
850 pub struct GenericParamDef {
851     pub name: InternedString,
852     pub def_id: DefId,
853     pub index: u32,
854
855     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
856     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
857     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
858     pub pure_wrt_drop: bool,
859
860     pub kind: GenericParamDefKind,
861 }
862
863 impl GenericParamDef {
864     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
865         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
866             ty::EarlyBoundRegion {
867                 def_id: self.def_id,
868                 index: self.index,
869                 name: self.name,
870             }
871         } else {
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         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
878             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
879         } else {
880             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
881         }
882     }
883 }
884
885 #[derive(Default)]
886 pub struct GenericParamCount {
887     pub lifetimes: usize,
888     pub types: usize,
889 }
890
891 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
892 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
893 ///
894 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
895 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
896 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
897 pub struct Generics {
898     pub parent: Option<DefId>,
899     pub parent_count: usize,
900     pub params: Vec<GenericParamDef>,
901
902     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
903     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
904
905     pub has_self: bool,
906     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
907 }
908
909 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
910     pub fn count(&self) -> usize {
911         self.parent_count + self.params.len()
912     }
913
914     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
915         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
916         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
917         // presence of this method will be a constant reminder.
918         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
919
920         for param in &self.params {
921             match param.kind {
922                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
923                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
924             };
925         }
926
927         own_counts
928     }
929
930     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
931         for param in &self.params {
932             match param.kind {
933                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
934                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
935             }
936         }
937         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
938             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
939             parent.requires_monomorphization(tcx)
940         } else {
941             false
942         }
943     }
944
945     pub fn region_param(&'tcx self,
946                         param: &EarlyBoundRegion,
947                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
948                         -> &'tcx GenericParamDef
949     {
950         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
951             let param = &self.params[index as usize];
952             match param.kind {
953                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
954                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
955             }
956         } else {
957             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
958                .region_param(param, tcx)
959         }
960     }
961
962     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
963     pub fn type_param(&'tcx self,
964                       param: &ParamTy,
965                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
966                       -> &'tcx GenericParamDef {
967         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
968             let param = &self.params[index as usize];
969             match param.kind {
970                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
971                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
972             }
973         } else {
974             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
975                .type_param(param, tcx)
976         }
977     }
978 }
979
980 /// Bounds on generics.
981 #[derive(Clone, Default)]
982 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
983     pub parent: Option<DefId>,
984     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
985 }
986
987 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
988 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
989
990 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
991     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
992                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
993         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
994         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
995         instantiated
996     }
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 the `ProjectionPredicate` struct for details.
1059     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1060
1061     /// no syntax: `T` well-formed
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
1200 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1201
1202 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1203     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1204         self.trait_ref.def_id
1205     }
1206
1207     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1208         self.trait_ref.input_types()
1209     }
1210
1211     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1212         self.trait_ref.self_ty()
1213     }
1214 }
1215
1216 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1217     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1218         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1219         self.skip_binder().def_id()
1220     }
1221 }
1222
1223 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1224 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A: B`
1225 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1226 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1227                                                            ty::Region<'tcx>>;
1228 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1229                                                          ty::Region<'tcx>>;
1230 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1231 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1232
1233 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1234 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1235     pub a_is_expected: bool,
1236     pub a: Ty<'tcx>,
1237     pub b: Ty<'tcx>
1238 }
1239 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1240
1241 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1242 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1243 ///
1244 /// 1. `T: TraitRef<..., Item=Type>`
1245 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1246 ///
1247 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1248 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1249 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1250 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1251 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1252 /// instances to normalize the LHS.
1253 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1254 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1255     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1256     pub ty: Ty<'tcx>,
1257 }
1258
1259 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1260
1261 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1262     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1263     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1264         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1265     }
1266
1267     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1268         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1269         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1270         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1271         // return value, so we are preserving the number of binding
1272         // levels.
1273         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1274     }
1275
1276     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1277         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1278     }
1279
1280     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1281     ///
1282     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1283     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1284     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1285         // okay to skip binder since trait def-id does not care about regions
1286         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1287     }
1288 }
1289
1290 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1291     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1292 }
1293
1294 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1295     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1296         ty::Binder::dummy(self.clone())
1297     }
1298 }
1299
1300 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1301     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1302         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1303     }
1304 }
1305
1306 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1307     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1308 }
1309
1310 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1311     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1312         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1313             trait_ref: self.clone()
1314         }))
1315     }
1316 }
1317
1318 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1319     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1320         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1321     }
1322 }
1323
1324 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1325     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1326         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1327     }
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1331     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1332         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1333     }
1334 }
1335
1336 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1337     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1338         Predicate::Projection(self.clone())
1339     }
1340 }
1341
1342 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1343     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1344     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1345     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1346     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1347         let vec: Vec<_> = match *self {
1348             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1349                 data.skip_binder().input_types().collect()
1350             }
1351             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1352                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1353                 vec![a, b]
1354             }
1355             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1356                 vec![binder.skip_binder().0]
1357             }
1358             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1359                 vec![]
1360             }
1361             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1362                 let inner = data.skip_binder();
1363                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1364             }
1365             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1366                 vec![data]
1367             }
1368             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1369                 vec![]
1370             }
1371             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1372                 closure_substs.substs.types().collect()
1373             }
1374             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1375                 substs.types().collect()
1376             }
1377         };
1378
1379         // FIXME: The only reason to collect into a vector here is that I was
1380         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1381         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1382         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1383         // to be closer to `Ty::walk`.
1384         vec.into_iter()
1385     }
1386
1387     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1388         match *self {
1389             Predicate::Trait(ref t) => {
1390                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1391             }
1392             Predicate::Projection(..) |
1393             Predicate::Subtype(..) |
1394             Predicate::RegionOutlives(..) |
1395             Predicate::WellFormed(..) |
1396             Predicate::ObjectSafe(..) |
1397             Predicate::ClosureKind(..) |
1398             Predicate::TypeOutlives(..) |
1399             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1400                 None
1401             }
1402         }
1403     }
1404
1405     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1406         match *self {
1407             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1408                 Some(data)
1409             }
1410             Predicate::Trait(..) |
1411             Predicate::Projection(..) |
1412             Predicate::Subtype(..) |
1413             Predicate::RegionOutlives(..) |
1414             Predicate::WellFormed(..) |
1415             Predicate::ObjectSafe(..) |
1416             Predicate::ClosureKind(..) |
1417             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1418                 None
1419             }
1420         }
1421     }
1422 }
1423
1424 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1425 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1426 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1427 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1428 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1429 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1430 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1431 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1432 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1433 /// their values.
1434 ///
1435 /// Example:
1436 ///
1437 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1438 ///
1439 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1440 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1441 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1442 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1443 #[derive(Clone)]
1444 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1445     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1446 }
1447
1448 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1449     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1450         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1451     }
1452
1453     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1454         self.predicates.is_empty()
1455     }
1456 }
1457
1458 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1459 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1460 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1461 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1462 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1463 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1464 /// new names.
1465 ///
1466 /// To make this more concrete, consider this program:
1467 ///
1468 /// ```
1469 /// struct Foo { }
1470 /// fn bar<T>(x: T) {
1471 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1472 /// }
1473 /// ```
1474 ///
1475 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1476 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1477 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1478 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1479 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1480 /// name it inside the fn type but not outside.
1481 ///
1482 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1483 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1484 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1485 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1486 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1487 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1488 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1489 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1490 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1491 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1492 /// use for checking generic functions.
1493 newtype_index! {
1494     pub struct UniverseIndex {
1495         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1496     }
1497 }
1498
1499 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1500
1501 impl UniverseIndex {
1502     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1503
1504     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1505     /// is considered to extend all previous universes. This
1506     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1507     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1508     ///
1509     /// ```
1510     /// for<'a> fn(&'a u32)
1511     /// ```
1512     ///
1513     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1514     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1515     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1516     /// `U` because it was not in scope there.
1517     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1518         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1519     }
1520
1521     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1522     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1523     /// `other` (`self >= other`).
1524     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1525         self.private >= other.private
1526     }
1527
1528     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1529     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1530     /// those in `other` (`self < other`).
1531     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1532         self.private < other.private
1533     }
1534 }
1535
1536 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1537 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1538 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1539 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1540 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1541 /// another.
1542 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1543 pub struct Placeholder {
1544     pub universe: UniverseIndex,
1545     pub name: BoundRegion,
1546 }
1547
1548 impl_stable_hash_for!(struct Placeholder { universe, name });
1549
1550 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1551 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1552 /// particular point.
1553 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1554 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1555     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1556     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1557     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1558     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1559
1560     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1561     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1562     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1563     pub reveal: traits::Reveal,
1564 }
1565
1566 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1567     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1568     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1569     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1570     /// type-checking.
1571     pub fn empty() -> Self {
1572         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1573     }
1574
1575     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1576     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1577     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1578     /// environments like codegen or doing optimizations.
1579     ///
1580     /// N.B. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1581     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1582     pub fn reveal_all() -> Self {
1583         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1584     }
1585
1586     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1587     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1588                reveal: Reveal)
1589                -> Self {
1590         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1591     }
1592
1593     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1594     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1595     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1596     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1597     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1598     /// which is the default.
1599     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1600         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1601     }
1602
1603     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1604     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1605         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1606     }
1607
1608     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1609     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1610     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1611     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1612     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1613     /// invisible.
1614     ///
1615     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1616     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1617     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1618     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1619     /// although the surrounding function is never reachable.
1620     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1621         match self.reveal {
1622             Reveal::UserFacing => {
1623                 ParamEnvAnd {
1624                     param_env: self,
1625                     value,
1626                 }
1627             }
1628
1629             Reveal::All => {
1630                 if value.has_skol()
1631                     || value.needs_infer()
1632                     || value.has_param_types()
1633                     || value.has_self_ty()
1634                 {
1635                     ParamEnvAnd {
1636                         param_env: self,
1637                         value,
1638                     }
1639                 } else {
1640                     ParamEnvAnd {
1641                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1642                         value,
1643                     }
1644                 }
1645             }
1646         }
1647     }
1648 }
1649
1650 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1651 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1652     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1653     pub value: T,
1654 }
1655
1656 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1657     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1658         (self.param_env, self.value)
1659     }
1660 }
1661
1662 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1663     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1664 {
1665     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1666                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1667                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1668         let ParamEnvAnd {
1669             ref param_env,
1670             ref value
1671         } = *self;
1672
1673         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1674         value.hash_stable(hcx, hasher);
1675     }
1676 }
1677
1678 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1679 pub struct Destructor {
1680     /// The def-id of the destructor method
1681     pub did: DefId,
1682 }
1683
1684 bitflags! {
1685     pub struct AdtFlags: u32 {
1686         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1687         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1688         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1689         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1690         const IS_UNION            = 1 << 3;
1691         const IS_BOX              = 1 << 4;
1692         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1693         const IS_ARC              = 1 << 5;
1694         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1695         const IS_RC               = 1 << 6;
1696         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1697         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1698         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1699     }
1700 }
1701
1702 bitflags! {
1703     pub struct VariantFlags: u32 {
1704         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1705         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1706         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1707     }
1708 }
1709
1710 #[derive(Debug)]
1711 pub struct VariantDef {
1712     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1713     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1714     pub did: DefId,
1715     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1716     pub discr: VariantDiscr,
1717     pub fields: Vec<FieldDef>,
1718     pub ctor_kind: CtorKind,
1719     flags: VariantFlags,
1720 }
1721
1722 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1723     /// Create a new `VariantDef`.
1724     ///
1725     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1726     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1727     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1728     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1729     ///
1730     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1731     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1732     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1733     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1734     ///
1735     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1736     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1737     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1738                did: DefId,
1739                name: Name,
1740                discr: VariantDiscr,
1741                fields: Vec<FieldDef>,
1742                adt_kind: AdtKind,
1743                ctor_kind: CtorKind,
1744                attribute_def_id: DefId)
1745                -> Self
1746     {
1747         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1748                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1749         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1750         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1751             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1752             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1753         }
1754         VariantDef {
1755             did,
1756             name,
1757             discr,
1758             fields,
1759             ctor_kind,
1760             flags
1761         }
1762     }
1763
1764     #[inline]
1765     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1766         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1767     }
1768 }
1769
1770 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1771     did,
1772     name,
1773     discr,
1774     fields,
1775     ctor_kind,
1776     flags
1777 });
1778
1779 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1780 pub enum VariantDiscr {
1781     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1782     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1783     Explicit(DefId),
1784
1785     /// The previous variant's discriminant plus one.
1786     /// For efficiency reasons, the distance from the
1787     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1788     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1789     Relative(u32),
1790 }
1791
1792 #[derive(Debug)]
1793 pub struct FieldDef {
1794     pub did: DefId,
1795     pub ident: Ident,
1796     pub vis: Visibility,
1797 }
1798
1799 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1800 ///
1801 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1802 /// table.
1803 pub struct AdtDef {
1804     pub did: DefId,
1805     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
1806     flags: AdtFlags,
1807     pub repr: ReprOptions,
1808 }
1809
1810 impl PartialOrd for AdtDef {
1811     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1812         Some(self.cmp(&other))
1813     }
1814 }
1815
1816 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1817 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1818 impl Ord for AdtDef {
1819     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1820         self.did.cmp(&other.did)
1821     }
1822 }
1823
1824 impl PartialEq for AdtDef {
1825     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1826     #[inline]
1827     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1828 }
1829
1830 impl Eq for AdtDef {}
1831
1832 impl Hash for AdtDef {
1833     #[inline]
1834     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1835         (self as *const AdtDef).hash(s)
1836     }
1837 }
1838
1839 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1840     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1841         self.did.encode(s)
1842     }
1843 }
1844
1845 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1846
1847
1848 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1849     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1850                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1851                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1852         thread_local! {
1853             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1854         }
1855
1856         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1857             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1858             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1859                 let ty::AdtDef {
1860                     did,
1861                     ref variants,
1862                     ref flags,
1863                     ref repr,
1864                 } = *self;
1865
1866                 let mut hasher = StableHasher::new();
1867                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1868                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1869                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1870                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1871
1872                 hasher.finish()
1873            })
1874         });
1875
1876         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1877     }
1878 }
1879
1880 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1881 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1882
1883 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1884     fn into(self) -> DataTypeKind {
1885         match self {
1886             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1887             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1888             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1889         }
1890     }
1891 }
1892
1893 bitflags! {
1894     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1895     pub struct ReprFlags: u8 {
1896         const IS_C               = 1 << 0;
1897         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1898         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1899         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1900         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1901
1902         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1903         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1904                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1905                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1906     }
1907 }
1908
1909 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1910     bits
1911 });
1912
1913
1914
1915 /// Represents the repr options provided by the user,
1916 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1917 pub struct ReprOptions {
1918     pub int: Option<attr::IntType>,
1919     pub align: u32,
1920     pub pack: u32,
1921     pub flags: ReprFlags,
1922 }
1923
1924 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1925     align,
1926     pack,
1927     int,
1928     flags
1929 });
1930
1931 impl ReprOptions {
1932     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1933         let mut flags = ReprFlags::empty();
1934         let mut size = None;
1935         let mut max_align = 0;
1936         let mut min_pack = 0;
1937         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1938             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
1939                 flags.insert(match r {
1940                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1941                     attr::ReprPacked(pack) => {
1942                         min_pack = if min_pack > 0 {
1943                             cmp::min(pack, min_pack)
1944                         } else {
1945                             pack
1946                         };
1947                         ReprFlags::empty()
1948                     },
1949                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1950                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1951                     attr::ReprInt(i) => {
1952                         size = Some(i);
1953                         ReprFlags::empty()
1954                     },
1955                     attr::ReprAlign(align) => {
1956                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1957                         ReprFlags::empty()
1958                     },
1959                 });
1960             }
1961         }
1962
1963         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1964         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1965             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1966         }
1967         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1968     }
1969
1970     #[inline]
1971     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1972     #[inline]
1973     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1974     #[inline]
1975     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1976     #[inline]
1977     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1978     #[inline]
1979     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1980
1981     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1982         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1983     }
1984
1985     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1986     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1987     /// single pointer.
1988     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1989         self.c() || self.int.is_some()
1990     }
1991
1992     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1993     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1994     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1995         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1996     }
1997
1998     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit union abi optimisations
1999     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2000         self.c()
2001     }
2002
2003 }
2004
2005 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2006     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2007            did: DefId,
2008            kind: AdtKind,
2009            variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2010            repr: ReprOptions) -> Self {
2011         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2012         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2013         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2014         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2015             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2016         }
2017         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2018             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2019         }
2020         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2021             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2022         }
2023         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2024             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2025         }
2026         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2027             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2028         }
2029         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2030             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2031             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2032         }
2033         match kind {
2034             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2035             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2036             AdtKind::Struct => {}
2037         }
2038         AdtDef {
2039             did,
2040             variants,
2041             flags,
2042             repr,
2043         }
2044     }
2045
2046     #[inline]
2047     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2048         !self.is_union() && !self.is_enum()
2049     }
2050
2051     #[inline]
2052     pub fn is_union(&self) -> bool {
2053         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2054     }
2055
2056     #[inline]
2057     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2058         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2059     }
2060
2061     #[inline]
2062     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2063         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2064     }
2065
2066     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2067     #[inline]
2068     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2069         if self.is_enum() {
2070             AdtKind::Enum
2071         } else if self.is_union() {
2072             AdtKind::Union
2073         } else {
2074             AdtKind::Struct
2075         }
2076     }
2077
2078     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2079         match self.adt_kind() {
2080             AdtKind::Struct => "struct",
2081             AdtKind::Union => "union",
2082             AdtKind::Enum => "enum",
2083         }
2084     }
2085
2086     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2087         match self.adt_kind() {
2088             AdtKind::Struct => "struct",
2089             AdtKind::Union => "union",
2090             AdtKind::Enum => "variant",
2091         }
2092     }
2093
2094     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2095     /// of coherence checking.
2096     #[inline]
2097     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2098         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2099     }
2100
2101     /// Returns `true` if this is PhantomData<T>.
2102     #[inline]
2103     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2104         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2105     }
2106
2107     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2108     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2109         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2110     }
2111
2112     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2113     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2114         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2115     }
2116
2117     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2118     #[inline]
2119     pub fn is_box(&self) -> bool {
2120         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2121     }
2122
2123     /// Returns whether this type has a destructor.
2124     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2125         self.destructor(tcx).is_some()
2126     }
2127
2128     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2129     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2130         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2131         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2132     }
2133
2134     #[inline]
2135     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2136         tcx.predicates_of(self.did)
2137     }
2138
2139     /// Returns an iterator over all fields contained
2140     /// by this ADT.
2141     #[inline]
2142     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2143         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2144     }
2145
2146     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2147         !self.variants.is_empty() &&
2148             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2149     }
2150
2151     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2152         self.variants
2153             .iter()
2154             .find(|v| v.did == vid)
2155             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2156     }
2157
2158     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2159         self.variants
2160             .iter_enumerated()
2161             .find(|(_, v)| v.did == vid)
2162             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2163             .0
2164     }
2165
2166     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2167         match def {
2168             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2169             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2170             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2171             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2172             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2173         }
2174     }
2175
2176     #[inline]
2177     pub fn eval_explicit_discr(
2178         &self,
2179         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2180         expr_did: DefId,
2181     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2182         let param_env = ParamEnv::empty();
2183         let repr_type = self.repr.discr_type();
2184         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2185         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2186         let cid = GlobalId {
2187             instance,
2188             promoted: None
2189         };
2190         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2191             Ok(val) => {
2192                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2193                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2194                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2195                     Some(Discr {
2196                         val: b,
2197                         ty: val.ty,
2198                     })
2199                 } else {
2200                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2201                     ::mir::interpret::struct_error(
2202                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2203                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2204                     ).emit();
2205                     None
2206                 }
2207             }
2208             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2209                 if !expr_did.is_local() {
2210                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2211                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2212                          in its crate but failed locally");
2213                 }
2214                 None
2215             }
2216             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2217                 tcx.def_span(expr_did),
2218                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2219             ),
2220         }
2221     }
2222
2223     #[inline]
2224     pub fn discriminants(
2225         &'a self,
2226         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2227     ) -> impl Iterator<Item=(VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'gcx> + 'a {
2228         let repr_type = self.repr.discr_type();
2229         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2230         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2231         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2232             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2233             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2234                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2235                     discr = new_discr;
2236                 }
2237             }
2238             prev_discr = Some(discr);
2239
2240             (i, discr)
2241         })
2242     }
2243
2244     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2245     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2246     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2247     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2248     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2249     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2250                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2251                                     variant_index: VariantIdx)
2252                                     -> Discr<'tcx> {
2253         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2254         let explicit_value = val
2255             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2256             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2257         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2258     }
2259
2260     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2261     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2262     /// inferred discriminant directly
2263     pub fn discriminant_def_for_variant(
2264         &self,
2265         variant_index: VariantIdx,
2266     ) -> (Option<DefId>, u32) {
2267         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2268         let expr_did;
2269         loop {
2270             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2271                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2272                     expr_did = None;
2273                     break;
2274                 },
2275                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2276                     explicit_index -= distance;
2277                 }
2278                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2279                     expr_did = Some(did);
2280                     break;
2281                 }
2282             }
2283         }
2284         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2285     }
2286
2287     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2288         tcx.adt_destructor(self.did)
2289     }
2290
2291     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2292     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2293     ///
2294     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2295     /// actually more expressive than checking all members:
2296     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2297     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2298     ///
2299     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2300     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2301     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2302         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2303             Ok(tys) => tys,
2304             Err(mut bug) => {
2305                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2306                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2307                 //
2308                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2309                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2310                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2311                 // emit an error.
2312                 bug.delay_as_bug();
2313                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2314             }
2315         }
2316     }
2317
2318     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2319                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2320                                ty: Ty<'tcx>)
2321                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2322         let result = match ty.sty {
2323             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2324             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2325             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2326                 vec![]
2327             }
2328
2329             Str |
2330             Dynamic(..) |
2331             Slice(_) |
2332             Foreign(..) |
2333             Error |
2334             GeneratorWitness(..) => {
2335                 // these are never sized - return the target type
2336                 vec![ty]
2337             }
2338
2339             Tuple(ref tys) => {
2340                 match tys.last() {
2341                     None => vec![],
2342                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2343                 }
2344             }
2345
2346             Adt(adt, substs) => {
2347                 // recursive case
2348                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2349                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2350                        ty, adt_tys);
2351                 adt_tys.iter()
2352                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2353                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2354                        .collect()
2355             }
2356
2357             Projection(..) | Opaque(..) => {
2358                 // must calculate explicitly.
2359                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2360                 vec![ty]
2361             }
2362
2363             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2364
2365             Param(..) => {
2366                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2367                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2368                 // it on the impl.
2369
2370                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2371                     Some(x) => x,
2372                     _ => return vec![ty]
2373                 };
2374                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2375                     def_id: sized_trait,
2376                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2377                 }).to_predicate();
2378                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2379                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2380                     vec![]
2381                 } else {
2382                     vec![ty]
2383                 }
2384             }
2385
2386             Bound(..) |
2387             Infer(..) => {
2388                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2389                      ty)
2390             }
2391         };
2392         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2393         result
2394     }
2395 }
2396
2397 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2398     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2399         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2400     }
2401 }
2402
2403 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2404 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2405 /// desuaring) argument that the closure expects.
2406 ///
2407 /// You can get the environment type of a closure using
2408 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2409 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2410 pub enum ClosureKind {
2411     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2412     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2413     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2414     Fn,
2415     FnMut,
2416     FnOnce,
2417 }
2418
2419 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2420     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2421     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2422
2423     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2424         match *self {
2425             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2426             ClosureKind::FnMut => {
2427                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2428             }
2429             ClosureKind::FnOnce => {
2430                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2431             }
2432         }
2433     }
2434
2435     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2436     /// must also implement `other`.
2437     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2438         match (self, other) {
2439             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2440             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2441             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2442             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2443             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2444             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2445             _ => false,
2446         }
2447     }
2448
2449     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2450     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2451     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2452         match self {
2453             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2454             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2455             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2456         }
2457     }
2458 }
2459
2460 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2461     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2462     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2463     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2464     /// structs or variants. For example:
2465     ///
2466     /// ```notrust
2467     /// isize => { isize }
2468     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2469     /// [isize] => { [isize], isize }
2470     /// ```
2471     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2472         TypeWalker::new(self)
2473     }
2474
2475     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2476     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2477     /// (but not `i32`, like `walk`).
2478     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2479         walk::walk_shallow(self)
2480     }
2481
2482     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2483     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2484     /// children of the current type are ignored.
2485     ///
2486     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2487     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2488         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2489     {
2490         let mut walker = self.walk();
2491         while let Some(ty) = walker.next() {
2492             if !f(ty) {
2493                 walker.skip_current_subtree();
2494             }
2495         }
2496     }
2497 }
2498
2499 impl BorrowKind {
2500     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2501         match m {
2502             hir::MutMutable => MutBorrow,
2503             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2504         }
2505     }
2506
2507     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2508     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2509     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2510     /// question.
2511     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2512         match self {
2513             MutBorrow => hir::MutMutable,
2514             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2515
2516             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2517             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2518             // and hence is a safe "over approximation".
2519             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2520         }
2521     }
2522
2523     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2524         match *self {
2525             MutBorrow => "mutable",
2526             ImmBorrow => "immutable",
2527             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2528         }
2529     }
2530 }
2531
2532 #[derive(Debug, Clone)]
2533 pub enum Attributes<'gcx> {
2534     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2535     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2536 }
2537
2538 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2539     type Target = [ast::Attribute];
2540
2541     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2542         match self {
2543             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2544             &Attributes::Borrowed(data) => data
2545         }
2546     }
2547 }
2548
2549 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2550     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2551         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2552     }
2553
2554     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2555     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2556     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2557     pub fn body_owners(
2558         self,
2559     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2560         self.hir.krate()
2561                 .body_ids
2562                 .iter()
2563                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2564     }
2565
2566     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2567         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2568             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2569         });
2570     }
2571
2572     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2573         match self.hir.find(id) {
2574             Some(Node::Expr(e)) => {
2575                 e.span
2576             }
2577             Some(f) => {
2578                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2579             }
2580             None => {
2581                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2582             }
2583         }
2584     }
2585
2586     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2587         self.associated_items(id)
2588             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2589             .collect()
2590     }
2591
2592     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2593         self.associated_items(did).any(|item| {
2594             item.relevant_for_never()
2595         })
2596     }
2597
2598     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2599         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2600             match self.hir.get(node_id) {
2601                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2602                 _ => false,
2603             }
2604         } else {
2605             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2606                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2607                 _ => false,
2608             }
2609         };
2610
2611         if is_associated_item {
2612             Some(self.associated_item(def_id))
2613         } else {
2614             None
2615         }
2616     }
2617
2618     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2619                                            parent_def_id: DefId,
2620                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2621                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2622                                            -> AssociatedItem {
2623         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2624         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2625             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2626             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2627                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2628             }
2629             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2630             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2631         };
2632
2633         AssociatedItem {
2634             ident: trait_item_ref.ident,
2635             kind,
2636             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2637             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2638             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2639             def_id,
2640             container: TraitContainer(parent_def_id),
2641             method_has_self_argument: has_self
2642         }
2643     }
2644
2645     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2646                                           parent_def_id: DefId,
2647                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2648                                           -> AssociatedItem {
2649         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2650         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2651             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2652             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2653                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2654             }
2655             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2656             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2657         };
2658
2659         AssociatedItem {
2660             ident: impl_item_ref.ident,
2661             kind,
2662             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2663             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2664             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2665             def_id,
2666             container: ImplContainer(parent_def_id),
2667             method_has_self_argument: has_self
2668         }
2669     }
2670
2671     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2672         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2673         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2674     }
2675
2676     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2677         variant.fields.iter().position(|field| {
2678             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2679         })
2680     }
2681
2682     pub fn associated_items(
2683         self,
2684         def_id: DefId,
2685     ) -> AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx, 'tcx> {
2686         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2687         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2688         // in place, so we use a hand-written iterator.
2689         //
2690         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2691         AssociatedItemsIterator {
2692             tcx: self,
2693             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2694             next_index: 0,
2695         }
2696     }
2697
2698     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2699     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2700     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2701         if self.features().overlapping_marker_traits {
2702             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2703                 .map_or(false, |trait_ref| {
2704                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2705                 });
2706             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2707                 .map_or(false, |trait_ref| {
2708                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2709                 });
2710             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2711                 && trait1_is_empty
2712                 && trait2_is_empty
2713         } else if self.features().marker_trait_attr {
2714             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2715                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2716                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2717             };
2718             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2719                 && is_marker_impl(def_id1)
2720                 && is_marker_impl(def_id2)
2721         } else {
2722             false
2723         }
2724     }
2725
2726     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2727     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2728     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2729         match def {
2730             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2731                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2732                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2733             }
2734             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2735                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2736             }
2737             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2738                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2739                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2740             }
2741             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2742         }
2743     }
2744
2745     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2746     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2747         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2748         match def_key.disambiguated_data.data {
2749             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2750             // is the *parent* of the variant
2751             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2752                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2753
2754             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2755             _ => variant_def.did,
2756         }
2757     }
2758
2759     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2760         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2761             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2762         } else {
2763             let def_key = self.def_key(id);
2764             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2765             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2766                 self.item_name(DefId {
2767                     krate: id.krate,
2768                     index: def_key.parent.unwrap()
2769                 })
2770             } else {
2771                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2772                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2773                 })
2774             }
2775         }
2776     }
2777
2778     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2779     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2780                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2781     {
2782         match instance {
2783             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2784                 self.optimized_mir(did)
2785             }
2786             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
2787             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2788             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2789             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2790             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2791             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2792             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2793                 self.mir_shims(instance)
2794             }
2795         }
2796     }
2797
2798     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2799     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2800     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2801         if self.is_mir_available(did) {
2802             Some(self.optimized_mir(did))
2803         } else {
2804             None
2805         }
2806     }
2807
2808     /// Get the attributes of a definition.
2809     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2810         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2811             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2812         } else {
2813             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2814         }
2815     }
2816
2817     /// Determine whether an item is annotated with an attribute.
2818     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2819         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2820     }
2821
2822     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2823     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2824         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2825     }
2826
2827     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2828         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2829     }
2830
2831     /// Given the def-id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2832     /// If it implements no trait, return `None`.
2833     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2834         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2835     }
2836
2837     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, return the
2838     /// def-id of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2839     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2840         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2841             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2842                 Some(self.associated_item(def_id))
2843             } else {
2844                 None
2845             }
2846         } else {
2847             self.opt_associated_item(def_id)
2848         };
2849
2850         item.and_then(|trait_item|
2851             match trait_item.container {
2852                 TraitContainer(_) => None,
2853                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2854             }
2855         )
2856     }
2857
2858     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2859     /// with the name of the crate containing the impl.
2860     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2861         if impl_did.is_local() {
2862             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2863             Ok(self.hir.span(node_id))
2864         } else {
2865             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2866         }
2867     }
2868
2869     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2870     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2871     // definition's parent/scope to perform comparison.
2872     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2873         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2874     }
2875
2876     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2877         ident = ident.modern();
2878         let target_expansion = match scope.krate {
2879             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2880             _ => Mark::root(),
2881         };
2882         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2883             Some(actual_expansion) =>
2884                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2885             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2886             None => self.hir.get_module_parent(block),
2887         };
2888         (ident, scope)
2889     }
2890 }
2891
2892 pub struct AssociatedItemsIterator<'a, 'gcx: 'tcx, 'tcx: 'a> {
2893     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2894     def_ids: Lrc<Vec<DefId>>,
2895     next_index: usize,
2896 }
2897
2898 impl Iterator for AssociatedItemsIterator<'_, '_, '_> {
2899     type Item = AssociatedItem;
2900
2901     fn next(&mut self) -> Option<AssociatedItem> {
2902         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
2903         self.next_index += 1;
2904         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
2905     }
2906 }
2907
2908 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2909     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2910         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2911     {
2912         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2913         match self.freevars(def_id) {
2914             None => f(&[]),
2915             Some(d) => f(&d),
2916         }
2917     }
2918 }
2919
2920 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2921     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2922     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2923     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2924     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2925     match parent_item.node {
2926         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2927             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2928                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2929                                                                         impl_item_ref);
2930                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2931                 return assoc_item;
2932             }
2933         }
2934
2935         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2936             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2937                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2938                                                                          &parent_item.vis,
2939                                                                          trait_item_ref);
2940                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2941                 return assoc_item;
2942             }
2943         }
2944
2945         _ => { }
2946     }
2947
2948     span_bug!(parent_item.span,
2949               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2950               parent_item.node)
2951 }
2952
2953 /// Calculates the Sized-constraint.
2954 ///
2955 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2956 ///     - an obviously-unsized type
2957 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2958 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2959 ///       such.
2960 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2961 ///       check should catch this case.
2962 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2963                                   def_id: DefId)
2964                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2965     let def = tcx.adt_def(def_id);
2966
2967     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2968         v.fields.last()
2969     }).flat_map(|f| {
2970         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2971     }));
2972
2973     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2974
2975     result
2976 }
2977
2978 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2979                                      def_id: DefId)
2980                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2981     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2982     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2983     let vec: Vec<_> = match item.node {
2984         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2985             trait_item_refs.iter()
2986                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2987                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2988                            .collect()
2989         }
2990         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2991             impl_item_refs.iter()
2992                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2993                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2994                           .collect()
2995         }
2996         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2997         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2998     };
2999     Lrc::new(vec)
3000 }
3001
3002 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
3003     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
3004 }
3005
3006 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
3007 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
3008 /// Otherwise, return `None`.
3009 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3010     tcx.opt_associated_item(def_id)
3011         .and_then(|associated_item| {
3012             match associated_item.container {
3013                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3014                 ImplContainer(_) => None
3015             }
3016         })
3017 }
3018
3019 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3020 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3021     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3022         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3023             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
3024                 return exist_ty.impl_trait_fn;
3025             }
3026         }
3027     }
3028     None
3029 }
3030
3031 /// Returns `true` if `def_id` is a trait alias.
3032 pub fn is_trait_alias(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> bool {
3033     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3034         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3035             if let hir::ItemKind::TraitAlias(..) = item.node {
3036                 return true;
3037             }
3038         }
3039     }
3040     false
3041 }
3042
3043 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3044 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3045                        def_id: DefId)
3046                        -> ParamEnv<'tcx>
3047 {
3048     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3049     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3050         return param_env(tcx, parent);
3051     }
3052     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3053
3054     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3055         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3056
3057     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3058     // case they contain any associated type projections. This process
3059     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3060     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3061     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3062     // right to me, because constructing the environment feels like a
3063     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3064     // a better place. In practice, we construct environments for
3065     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3066     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3067     // sure that this will succeed without errors anyway.
3068
3069     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3070                                              traits::Reveal::UserFacing);
3071
3072     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3073         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3074     });
3075     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3076     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3077 }
3078
3079 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3080                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3081     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3082     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3083 }
3084
3085 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3086                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3087     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3088     tcx.crate_name.clone()
3089 }
3090
3091 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3092                         crate_num: CrateNum)
3093                         -> Svh {
3094     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3095     tcx.hir.crate_hash
3096 }
3097
3098 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3099                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3100                                         -> usize {
3101     match instance_def {
3102         InstanceDef::Item(..) |
3103         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3104             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3105             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3106         },
3107         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3108         _ => 1
3109     }
3110 }
3111
3112 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3113     context::provide(providers);
3114     erase_regions::provide(providers);
3115     layout::provide(providers);
3116     util::provide(providers);
3117     constness::provide(providers);
3118     *providers = ty::query::Providers {
3119         associated_item,
3120         associated_item_def_ids,
3121         adt_sized_constraint,
3122         def_span,
3123         param_env,
3124         trait_of_item,
3125         crate_disambiguator,
3126         original_crate_name,
3127         crate_hash,
3128         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3129         instance_def_size_estimate,
3130         ..*providers
3131     };
3132 }
3133
3134 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3135 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3136 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3137 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3138 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3139 #[derive(Clone, Debug)]
3140 pub struct CrateInherentImpls {
3141     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3142 }
3143
3144 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3145 pub struct SymbolName {
3146     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3147     // this be a `&'tcx str`.
3148     pub name: InternedString
3149 }
3150
3151 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3152     name
3153 });
3154
3155 impl SymbolName {
3156     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3157         SymbolName {
3158             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3159         }
3160     }
3161
3162     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3163         self.name.as_str()
3164     }
3165 }
3166
3167 impl fmt::Display for SymbolName {
3168     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3169         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3170     }
3171 }
3172
3173 impl fmt::Debug for SymbolName {
3174     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3175         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3176     }
3177 }