]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Auto merge of #55650 - nikic:funnel-shift, r=nagisa
[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::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
40 use arena::SyncDroplessArena;
41 use session::DataTypeKind;
42
43 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
44 use std::cell::RefCell;
45 use std::cmp::{self, Ordering};
46 use std::fmt;
47 use std::hash::{Hash, Hasher};
48 use std::ops::Deref;
49 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
50 use std::slice;
51 use std::vec::IntoIter;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::indexed_vec::Idx;
61 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
62                                            HashStable};
63
64 use hir;
65
66 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
67 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
68 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
69 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
70 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
72 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
73 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
74 pub use self::sty::RegionKind;
75 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
76 pub use self::sty::BoundRegion::*;
77 pub use self::sty::InferTy::*;
78 pub use self::sty::RegionKind::*;
79 pub use self::sty::TyKind::*;
80
81 pub use self::binding::BindingMode;
82 pub use self::binding::BindingMode::*;
83
84 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
85 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
86
87 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
88
89 pub use self::trait_def::TraitDef;
90
91 pub use self::query::queries;
92
93 pub mod adjustment;
94 pub mod binding;
95 pub mod cast;
96 #[macro_use]
97 pub mod codec;
98 mod constness;
99 pub mod error;
100 mod erase_regions;
101 pub mod fast_reject;
102 pub mod fold;
103 pub mod inhabitedness;
104 pub mod item_path;
105 pub mod layout;
106 pub mod _match;
107 pub mod outlives;
108 pub mod query;
109 pub mod relate;
110 pub mod steal;
111 pub mod subst;
112 pub mod trait_def;
113 pub mod walk;
114 pub mod wf;
115 pub mod util;
116
117 mod context;
118 mod flags;
119 mod instance;
120 mod structural_impls;
121 mod sty;
122
123 // Data types
124
125 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
126 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
127 ///
128 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
129 /// *on-demand* infrastructure.
130 #[derive(Clone)]
131 pub struct CrateAnalysis {
132     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
133     pub name: String,
134     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
135 }
136
137 #[derive(Clone)]
138 pub struct Resolutions {
139     pub freevars: FreevarMap,
140     pub trait_map: TraitMap,
141     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
142     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
143     pub export_map: ExportMap,
144     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
145     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
146     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
147 }
148
149 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
150 pub enum AssociatedItemContainer {
151     TraitContainer(DefId),
152     ImplContainer(DefId),
153 }
154
155 impl AssociatedItemContainer {
156     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
157     /// in a trait, and returns the trait def-id.
158     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
159         match *self {
160             TraitContainer(id) => id,
161             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
162         }
163     }
164
165     pub fn id(&self) -> DefId {
166         match *self {
167             TraitContainer(id) => id,
168             ImplContainer(id) => id,
169         }
170     }
171 }
172
173 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
174 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
175 /// bounds/where clauses).
176 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
177 pub struct ImplHeader<'tcx> {
178     pub impl_def_id: DefId,
179     pub self_ty: Ty<'tcx>,
180     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
181     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub ident: Ident,
188     pub kind: AssociatedKind,
189     pub vis: Visibility,
190     pub defaultness: hir::Defaultness,
191     pub container: AssociatedItemContainer,
192
193     /// Whether this is a method with an explicit self
194     /// as its first argument, allowing method calls.
195     pub method_has_self_argument: bool,
196 }
197
198 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Existential,
203     Type
204 }
205
206 impl AssociatedItem {
207     pub fn def(&self) -> Def {
208         match self.kind {
209             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
210             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
211             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
212             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
213         }
214     }
215
216     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
217     /// for !
218     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
219         match self.kind {
220             AssociatedKind::Existential |
221             AssociatedKind::Const |
222             AssociatedKind::Type => true,
223             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
224             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
225         }
226     }
227
228     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
229         match self.kind {
230             ty::AssociatedKind::Method => {
231                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
232                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
233                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
234                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
235                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
236             }
237             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
238             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
239             ty::AssociatedKind::Const => {
240                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
241             }
242         }
243     }
244 }
245
246 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
247 pub enum Visibility {
248     /// Visible everywhere (including in other crates).
249     Public,
250     /// Visible only in the given crate-local module.
251     Restricted(DefId),
252     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
253     Invisible,
254 }
255
256 pub trait DefIdTree: Copy {
257     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
258
259     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
260         if descendant.krate != ancestor.krate {
261             return false;
262         }
263
264         while descendant != ancestor {
265             match self.parent(descendant) {
266                 Some(parent) => descendant = parent,
267                 None => return false,
268             }
269         }
270         true
271     }
272 }
273
274 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
275     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
276         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
277     }
278 }
279
280 impl Visibility {
281     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
282         match visibility.node {
283             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
284             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
285             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
286                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
287                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
288                 Def::Err => Visibility::Public,
289                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
290             },
291             hir::VisibilityKind::Inherited => {
292                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
293             }
294         }
295     }
296
297     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
298     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
299         let restriction = match self {
300             // Public items are visible everywhere.
301             Visibility::Public => return true,
302             // Private items from other crates are visible nowhere.
303             Visibility::Invisible => return false,
304             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
305             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
306             Visibility::Restricted(module) => module,
307         };
308
309         tree.is_descendant_of(module, restriction)
310     }
311
312     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
313     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
314         let vis_restriction = match vis {
315             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
316             Visibility::Invisible => return true,
317             Visibility::Restricted(module) => module,
318         };
319
320         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
321     }
322
323     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
324     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
325         match self {
326             Visibility::Public => true,
327             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
328             Visibility::Invisible => false,
329         }
330     }
331 }
332
333 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash)]
334 pub enum Variance {
335     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
336     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
337     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
338     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
339 }
340
341 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
342 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
343 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
344 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
345 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
346 /// item.
347 pub struct CrateVariancesMap {
348     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
349     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
350     /// entry.
351     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
352
353     /// An empty vector, useful for cloning.
354     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
355 }
356
357 impl Variance {
358     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
359     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
360     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
361     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
362     /// variance with which the argument appears.
363     ///
364     /// Example 1:
365     ///
366     ///     *mut Vec<i32>
367     ///
368     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
369     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
370     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
371     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
372     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
373     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
374     /// (again) in `Invariant`.
375     ///
376     /// Example 2:
377     ///
378     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
379     ///
380     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
381     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
382     /// within which both pointer types appear is
383     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
384     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
385     /// which the first `Vec<i32>` appears is
386     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
387     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
388     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
389     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
390     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
391     ///
392     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
393     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
394     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
395         match (self, v) {
396             // Figure 1, column 1.
397             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
398             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
399             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
400             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
401
402             // Figure 1, column 2.
403             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
406             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
407
408             // Figure 1, column 3.
409             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
410
411             // Figure 1, column 4.
412             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
413         }
414     }
415 }
416
417 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
418 // the types of AST nodes.
419 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
420 pub struct CReaderCacheKey {
421     pub cnum: CrateNum,
422     pub pos: usize,
423 }
424
425 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
426 // through the type during type construction, so that we can quickly
427 // check whether the type has various kinds of types in it without
428 // recursing over the type itself.
429 bitflags! {
430     pub struct TypeFlags: u32 {
431         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
432         const HAS_SELF           = 1 << 1;
433         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
434         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
435         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
436
437         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
438         /// determine whether substitition is required, since those
439         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
440         /// hence may be substituted.
441         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
442
443         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
444         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
445         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
446
447         /// Is an error type reachable?
448         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
449         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
450
451         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
452         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
453
454         // true if there are "names" of types and regions and so forth
455         // that are local to a particular fn
456         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
457
458         // Present if the type belongs in a local type context.
459         // Only set for Infer other than Fresh.
460         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
461
462         // Is there a projection that does not involve a bound region?
463         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
464         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
465
466         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
467         /// if a global bound is safe to evaluate.
468         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
469
470         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
471                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
472                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
473
474         // Flags representing the nominal content of a type,
475         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
476         // flag, it should be added here too.
477         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
488                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
490     }
491 }
492
493 pub struct TyS<'tcx> {
494     pub sty: TyKind<'tcx>,
495     pub flags: TypeFlags,
496
497     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
498     /// binder such that
499     ///
500     /// (a) the binder itself captures nothing but
501     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
502     ///     by some sub-binder.
503     ///
504     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
505     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
506     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
507     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
508     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
509     /// inner binder.
510     ///
511     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
512     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
513     /// (exclusive)).
514     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
515 }
516
517 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
518     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
519         self.sty.cmp(&other.sty)
520     }
521 }
522
523 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
524     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
525         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
526     }
527 }
528
529 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
530     #[inline]
531     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
532         ptr::eq(self, other)
533     }
534 }
535 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
536
537 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
538     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
539         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
540     }
541 }
542
543 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
544     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
545         match self.sty {
546             TyKind::Bool |
547                 TyKind::Char |
548                 TyKind::Int(_) |
549                 TyKind::Uint(_) |
550                 TyKind::Float(_) |
551                 TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
552                 TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
553                 TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
554                 TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
555             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
556             _ => false,
557         }
558     }
559
560     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
561         match self.sty {
562             TyKind::Opaque(..) |
563             TyKind::FnDef(..) |
564             TyKind::FnPtr(..) |
565             TyKind::Dynamic(..) |
566             TyKind::Closure(..) |
567             TyKind::Infer(..) |
568             TyKind::Projection(..) => false,
569             _ => true,
570         }
571     }
572 }
573
574 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
575     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
576                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
577                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
578         let ty::TyS {
579             ref sty,
580
581             // The other fields just provide fast access to information that is
582             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
583             flags: _,
584
585             outer_exclusive_binder: _,
586         } = *self;
587
588         sty.hash_stable(hcx, hasher);
589     }
590 }
591
592 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
593
594 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
595 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
596
597 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
598
599 extern {
600     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
601     type OpaqueListContents;
602 }
603
604 /// A wrapper for slices with the additional invariant
605 /// that the slice is interned and no other slice with
606 /// the same contents can exist in the same context.
607 /// This means we can use pointer for both
608 /// equality comparisons and hashing.
609 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
610 #[repr(C)]
611 pub struct List<T> {
612     len: usize,
613     data: [T; 0],
614     opaque: OpaqueListContents,
615 }
616
617 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
618
619 impl<T: Copy> List<T> {
620     #[inline]
621     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
622         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
623         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
624         assert!(slice.len() != 0);
625
626         // Align up the size of the len (usize) field
627         let align = mem::align_of::<T>();
628         let align_mask = align - 1;
629         let offset = mem::size_of::<usize>();
630         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
631
632         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
633
634         let mem = arena.alloc_raw(
635             size,
636             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
637         unsafe {
638             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
639             // Write the length
640             result.len = slice.len();
641
642             // Write the elements
643             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
644             arena_slice.copy_from_slice(slice);
645
646             result
647         }
648     }
649 }
650
651 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
652     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
653         (**self).fmt(f)
654     }
655 }
656
657 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
658     #[inline]
659     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
660         (**self).encode(s)
661     }
662 }
663
664 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
665     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
666         if self == other { Ordering::Equal } else {
667             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
668         }
669     }
670 }
671
672 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
673     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
674         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
675             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
676         }
677     }
678 }
679
680 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
681     #[inline]
682     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
683         ptr::eq(self, other)
684     }
685 }
686 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
687
688 impl<T> Hash for List<T> {
689     #[inline]
690     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
691         (self as *const List<T>).hash(s)
692     }
693 }
694
695 impl<T> Deref for List<T> {
696     type Target = [T];
697     #[inline(always)]
698     fn deref(&self) -> &[T] {
699         unsafe {
700             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
701         }
702     }
703 }
704
705 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
706     type Item = &'a T;
707     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
708     #[inline(always)]
709     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
710         self[..].iter()
711     }
712 }
713
714 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
715
716 impl<T> List<T> {
717     #[inline(always)]
718     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
719         #[repr(align(64), C)]
720         struct EmptySlice([u8; 64]);
721         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
722         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
723         unsafe {
724             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
725         }
726     }
727 }
728
729 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
730 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
731 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
732 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
733 pub struct UpvarId {
734     pub var_id: hir::HirId,
735     pub closure_expr_id: LocalDefId,
736 }
737
738 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
739 pub enum BorrowKind {
740     /// Data must be immutable and is aliasable.
741     ImmBorrow,
742
743     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
744     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
745     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
746     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
747     ///
748     ///    let x: &mut isize = ...;
749     ///    let y = || *x += 5;
750     ///
751     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
752     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
753     ///
754     ///    struct Env { x: & &mut isize }
755     ///    let x: &mut isize = ...;
756     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
757     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
758     ///
759     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
760     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
761     /// an `&mut` borrow:
762     ///
763     ///    struct Env { x: & &mut isize }
764     ///    let x: &mut isize = ...;
765     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
766     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
767     ///
768     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
769     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
770     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
771     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
772     /// borrow is hidden.
773     ///
774     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
775     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
776     /// simplicity, we don't give users the way to express this
777     /// borrow, it's just used when translating closures.
778     UniqueImmBorrow,
779
780     /// Data is mutable and not aliasable.
781     MutBorrow
782 }
783
784 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
785 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
786 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
787 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
788     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
789     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
790     /// depending on inference.
791     ByValue,
792
793     /// Upvar is captured by reference.
794     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
795 }
796
797 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
798 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
799     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
800     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
801     /// syntax.
802     pub kind: BorrowKind,
803
804     /// Region of the resulting reference.
805     pub region: ty::Region<'tcx>,
806 }
807
808 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
809
810 #[derive(Copy, Clone)]
811 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
812     pub def: Def,
813     pub span: Span,
814     pub ty: Ty<'tcx>,
815 }
816
817 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
818 pub enum IntVarValue {
819     IntType(ast::IntTy),
820     UintType(ast::UintTy),
821 }
822
823 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
824 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
825
826 impl ty::EarlyBoundRegion {
827     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
828         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
829     }
830
831     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
832     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
833     pub fn has_name(&self) -> bool {
834         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
835     }
836 }
837
838 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
839 pub enum GenericParamDefKind {
840     Lifetime,
841     Type {
842         has_default: bool,
843         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
844         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
845     }
846 }
847
848 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
849 pub struct GenericParamDef {
850     pub name: InternedString,
851     pub def_id: DefId,
852     pub index: u32,
853
854     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
855     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
856     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
857     pub pure_wrt_drop: bool,
858
859     pub kind: GenericParamDefKind,
860 }
861
862 impl GenericParamDef {
863     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
864         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
865             ty::EarlyBoundRegion {
866                 def_id: self.def_id,
867                 index: self.index,
868                 name: self.name,
869             }
870         } else {
871             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
872         }
873     }
874
875     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
876         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
877             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
878         } else {
879             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
880         }
881     }
882 }
883
884 #[derive(Default)]
885 pub struct GenericParamCount {
886     pub lifetimes: usize,
887     pub types: usize,
888 }
889
890 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
891 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
892 ///
893 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
894 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
895 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
896 pub struct Generics {
897     pub parent: Option<DefId>,
898     pub parent_count: usize,
899     pub params: Vec<GenericParamDef>,
900
901     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
902     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
903
904     pub has_self: bool,
905     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
906 }
907
908 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
909     pub fn count(&self) -> usize {
910         self.parent_count + self.params.len()
911     }
912
913     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
914         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
915         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
916         // presence of this method will be a constant reminder.
917         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
918
919         for param in &self.params {
920             match param.kind {
921                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
922                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
923             };
924         }
925
926         own_counts
927     }
928
929     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
930         for param in &self.params {
931             match param.kind {
932                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
933                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
934             }
935         }
936         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
937             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
938             parent.requires_monomorphization(tcx)
939         } else {
940             false
941         }
942     }
943
944     pub fn region_param(&'tcx self,
945                         param: &EarlyBoundRegion,
946                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
947                         -> &'tcx GenericParamDef
948     {
949         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
950             let param = &self.params[index as usize];
951             match param.kind {
952                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
953                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
954             }
955         } else {
956             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
957                .region_param(param, tcx)
958         }
959     }
960
961     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
962     pub fn type_param(&'tcx self,
963                       param: &ParamTy,
964                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
965                       -> &'tcx GenericParamDef {
966         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
967             let param = &self.params[index as usize];
968             match param.kind {
969                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
970                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
971             }
972         } else {
973             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
974                .type_param(param, tcx)
975         }
976     }
977 }
978
979 /// Bounds on generics.
980 #[derive(Clone, Default)]
981 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
982     pub parent: Option<DefId>,
983     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
984 }
985
986 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
987 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
988
989 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
990     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
991                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
992         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
993         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
994         instantiated
995     }
996     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
997                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
998         InstantiatedPredicates {
999             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1000         }
1001     }
1002
1003     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1004                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1005                         substs: &Substs<'tcx>) {
1006         if let Some(def_id) = self.parent {
1007             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1008         }
1009         instantiated.predicates.extend(
1010             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1011         );
1012     }
1013
1014     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1015                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1016         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1017         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1018         instantiated
1019     }
1020
1021     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1022                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1023         if let Some(def_id) = self.parent {
1024             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1025         }
1026         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1027     }
1028
1029     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1030                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1031                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1032     {
1033         assert_eq!(self.parent, None);
1034         InstantiatedPredicates {
1035             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1036                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1037             }).collect()
1038         }
1039     }
1040 }
1041
1042 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1043 pub enum Predicate<'tcx> {
1044     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1045     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1046     /// would be the type parameters.
1047     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1048
1049     /// where `'a : 'b`
1050     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1051
1052     /// where `T : 'a`
1053     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1054
1055     /// where `<T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1056     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1057     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1058
1059     /// no syntax: `T` well-formed
1060     WellFormed(Ty<'tcx>),
1061
1062     /// trait must be object-safe
1063     ObjectSafe(DefId),
1064
1065     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
1066     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1067     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1068     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1069
1070     /// `T1 <: T2`
1071     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1072
1073     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1074     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1075 }
1076
1077 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1078 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1079 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1080 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1081 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1082 /// item.
1083 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1084     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1085     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1086     /// bounds, it will have no entry.
1087     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1088
1089     /// An empty vector, useful for cloning.
1090     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1091 }
1092
1093 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1094     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1095         self
1096     }
1097 }
1098
1099 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1100     /// Performs a substitution suitable for going from a
1101     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1102     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1103     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1104     /// lengthy comment below for details.
1105     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1106                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1107                             -> ty::Predicate<'tcx>
1108     {
1109         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1110         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1111         //
1112         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1113         //
1114         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
1115         //     trait Bar<'b,'c> { }
1116         //
1117         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1118         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1119         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1120         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1121         // normal substitution.
1122         //
1123         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1124         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1125         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1126         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1127         // `'a`.
1128         //
1129         // Another example to be careful of is this:
1130         //
1131         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1132         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1133         //
1134         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1135         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1136         // reason is similar to the previous example: any impl of
1137         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1138         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1139         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1140         //
1141         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1142         // consider the more complicated scenario:
1143         //
1144         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1145         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1146         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1147         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1148         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1149         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1150         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1151         //   DB index of 1.
1152         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1153         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1154         //   just as we wanted.
1155         //
1156         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1157         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1158         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1159         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1160         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1161         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1162         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1163         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1164         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1165         // substitution code expects equal binding levels in the values
1166         // from the substitution and the value being substituted into, and
1167         // this trick achieves that).
1168
1169         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1170         match *self {
1171             Predicate::Trait(ref binder) =>
1172                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1173             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1174                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1175             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1176                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1177             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1178                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1179             Predicate::Projection(ref binder) =>
1180                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1181             Predicate::WellFormed(data) =>
1182                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1183             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1184                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1185             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1186                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1187             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1188                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1189         }
1190     }
1191 }
1192
1193 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1194 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1195     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1196 }
1197 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1198
1199 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1200     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1201         self.trait_ref.def_id
1202     }
1203
1204     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1205         self.trait_ref.input_types()
1206     }
1207
1208     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1209         self.trait_ref.self_ty()
1210     }
1211 }
1212
1213 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1214     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1215         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1216         self.skip_binder().def_id()
1217     }
1218 }
1219
1220 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1221 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1222 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1223 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1224                                                            ty::Region<'tcx>>;
1225 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1226                                                          ty::Region<'tcx>>;
1227 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1228 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1229
1230 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1231 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1232     pub a_is_expected: bool,
1233     pub a: Ty<'tcx>,
1234     pub b: Ty<'tcx>
1235 }
1236 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1237
1238 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1239 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1240 ///
1241 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1242 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1243 ///
1244 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1245 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1246 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1247 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1248 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1249 /// instances to normalize the LHS.
1250 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1251 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1252     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1253     pub ty: Ty<'tcx>,
1254 }
1255
1256 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1257
1258 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1259     /// Returns the def-id of the associated item being projected.
1260     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1261         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1262     }
1263
1264     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1265         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1266         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1267         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1268         // return value, so we are preserving the number of binding
1269         // levels.
1270         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1271     }
1272
1273     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1274         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1275     }
1276
1277     /// The DefId of the TraitItem for the associated type.
1278     ///
1279     /// Note that this is not the DefId of the TraitRef containing this
1280     /// associated type, which is in tcx.associated_item(projection_def_id()).container.
1281     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1282         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1283         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1284     }
1285 }
1286
1287 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1288     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1289 }
1290
1291 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1292     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1293         ty::Binder::dummy(self.clone())
1294     }
1295 }
1296
1297 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1298     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1299         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1300     }
1301 }
1302
1303 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1304     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1305 }
1306
1307 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1308     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1309         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1310             trait_ref: self.clone()
1311         }))
1312     }
1313 }
1314
1315 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1316     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1317         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1318     }
1319 }
1320
1321 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1322     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1323         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1324     }
1325 }
1326
1327 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1328     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1329         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1330     }
1331 }
1332
1333 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1334     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1335         Predicate::Projection(self.clone())
1336     }
1337 }
1338
1339 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1340     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1341     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1342     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1343     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1344         let vec: Vec<_> = match *self {
1345             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1346                 data.skip_binder().input_types().collect()
1347             }
1348             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1349                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1350                 vec![a, b]
1351             }
1352             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1353                 vec![binder.skip_binder().0]
1354             }
1355             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1356                 vec![]
1357             }
1358             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1359                 let inner = data.skip_binder();
1360                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1361             }
1362             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1363                 vec![data]
1364             }
1365             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1366                 vec![]
1367             }
1368             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1369                 closure_substs.substs.types().collect()
1370             }
1371             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1372                 substs.types().collect()
1373             }
1374         };
1375
1376         // FIXME: The only reason to collect into a vector here is that I was
1377         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1378         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1379         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1380         // to be closer to `Ty::walk`.
1381         vec.into_iter()
1382     }
1383
1384     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1385         match *self {
1386             Predicate::Trait(ref t) => {
1387                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1388             }
1389             Predicate::Projection(..) |
1390             Predicate::Subtype(..) |
1391             Predicate::RegionOutlives(..) |
1392             Predicate::WellFormed(..) |
1393             Predicate::ObjectSafe(..) |
1394             Predicate::ClosureKind(..) |
1395             Predicate::TypeOutlives(..) |
1396             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1397                 None
1398             }
1399         }
1400     }
1401
1402     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1403         match *self {
1404             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1405                 Some(data)
1406             }
1407             Predicate::Trait(..) |
1408             Predicate::Projection(..) |
1409             Predicate::Subtype(..) |
1410             Predicate::RegionOutlives(..) |
1411             Predicate::WellFormed(..) |
1412             Predicate::ObjectSafe(..) |
1413             Predicate::ClosureKind(..) |
1414             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1415                 None
1416             }
1417         }
1418     }
1419 }
1420
1421 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1422 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1423 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1424 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1425 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1426 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1427 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1428 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1429 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1430 /// their values.
1431 ///
1432 /// Example:
1433 ///
1434 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1435 ///
1436 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1437 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1438 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1439 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1440 #[derive(Clone)]
1441 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1442     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1443 }
1444
1445 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1446     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1447         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1448     }
1449
1450     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1451         self.predicates.is_empty()
1452     }
1453 }
1454
1455 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1456 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1457 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1458 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1459 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1460 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1461 /// new names.
1462 ///
1463 /// To make this more concrete, consider this program:
1464 ///
1465 /// ```
1466 /// struct Foo { }
1467 /// fn bar<T>(x: T) {
1468 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1469 /// }
1470 /// ```
1471 ///
1472 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1473 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1474 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1475 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1476 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1477 /// name it inside the fn type but not outside.
1478 ///
1479 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1480 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1481 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1482 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1483 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1484 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1485 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1486 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1487 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1488 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1489 /// use for checking generic functions.
1490 newtype_index! {
1491     pub struct UniverseIndex {
1492         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1493     }
1494 }
1495
1496 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1497
1498 impl UniverseIndex {
1499     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1500
1501     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1502     /// is considered to extend all previous universes. This
1503     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1504     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1505     ///
1506     /// ```
1507     /// for<'a> fn(&'a u32)
1508     /// ```
1509     ///
1510     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1511     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1512     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1513     /// `U` because it was not in scope there.
1514     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1515         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1516     }
1517
1518     /// True if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1519     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1520     /// `other` (`self >= other`).
1521     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1522         self.private >= other.private
1523     }
1524
1525     /// True if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1526     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1527     /// those in `other` (`self < other`).
1528     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1529         self.private < other.private
1530     }
1531 }
1532
1533 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1534 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1535 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1536 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1537 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1538 /// another.
1539 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1540 pub struct Placeholder {
1541     pub universe: UniverseIndex,
1542     pub name: BoundRegion,
1543 }
1544
1545 impl_stable_hash_for!(struct Placeholder { universe, name });
1546
1547 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1548 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1549 /// particular point.
1550 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1551 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1552     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1553     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1554     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1555     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1556
1557     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1558     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1559     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1560     pub reveal: traits::Reveal,
1561 }
1562
1563 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1564     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1565     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1566     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1567     /// type-checking.
1568     pub fn empty() -> Self {
1569         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1570     }
1571
1572     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1573     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1574     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1575     /// environments like codegen or doing optimizations.
1576     ///
1577     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1578     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1579     pub fn reveal_all() -> Self {
1580         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1581     }
1582
1583     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1584     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1585                reveal: Reveal)
1586                -> Self {
1587         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1588     }
1589
1590     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1591     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1592     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1593     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1594     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1595     /// which is the default.
1596     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1597         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1598     }
1599
1600     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1601     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1602         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1603     }
1604
1605     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1606     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1607     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1608     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1609     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1610     /// invisible.
1611     ///
1612     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1613     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1614     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1615     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1616     /// although the surrounding function is never reachable.
1617     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1618         match self.reveal {
1619             Reveal::UserFacing => {
1620                 ParamEnvAnd {
1621                     param_env: self,
1622                     value,
1623                 }
1624             }
1625
1626             Reveal::All => {
1627                 if value.has_skol()
1628                     || value.needs_infer()
1629                     || value.has_param_types()
1630                     || value.has_self_ty()
1631                 {
1632                     ParamEnvAnd {
1633                         param_env: self,
1634                         value,
1635                     }
1636                 } else {
1637                     ParamEnvAnd {
1638                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1639                         value,
1640                     }
1641                 }
1642             }
1643         }
1644     }
1645 }
1646
1647 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1648 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1649     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1650     pub value: T,
1651 }
1652
1653 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1654     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1655         (self.param_env, self.value)
1656     }
1657 }
1658
1659 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1660     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1661 {
1662     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1663                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1664                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1665         let ParamEnvAnd {
1666             ref param_env,
1667             ref value
1668         } = *self;
1669
1670         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1671         value.hash_stable(hcx, hasher);
1672     }
1673 }
1674
1675 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1676 pub struct Destructor {
1677     /// The def-id of the destructor method
1678     pub did: DefId,
1679 }
1680
1681 bitflags! {
1682     pub struct AdtFlags: u32 {
1683         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1684         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1685         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1686         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1687         const IS_UNION            = 1 << 3;
1688         const IS_BOX              = 1 << 4;
1689         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1690         const IS_ARC              = 1 << 5;
1691         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1692         const IS_RC               = 1 << 6;
1693         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1694         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1695         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1696     }
1697 }
1698
1699 bitflags! {
1700     pub struct VariantFlags: u32 {
1701         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1702         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1703         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1704     }
1705 }
1706
1707 #[derive(Debug)]
1708 pub struct VariantDef {
1709     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1710     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1711     pub did: DefId,
1712     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1713     pub discr: VariantDiscr,
1714     pub fields: Vec<FieldDef>,
1715     pub ctor_kind: CtorKind,
1716     flags: VariantFlags,
1717 }
1718
1719 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1720     /// Create a new `VariantDef`.
1721     ///
1722     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1723     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1724     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1725     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1726     ///
1727     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1728     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1729     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1730     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1731     ///
1732     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1733     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1734     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1735                did: DefId,
1736                name: Name,
1737                discr: VariantDiscr,
1738                fields: Vec<FieldDef>,
1739                adt_kind: AdtKind,
1740                ctor_kind: CtorKind,
1741                attribute_def_id: DefId)
1742                -> Self
1743     {
1744         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1745                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1746         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1747         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1748             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1749             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1750         }
1751         VariantDef {
1752             did,
1753             name,
1754             discr,
1755             fields,
1756             ctor_kind,
1757             flags
1758         }
1759     }
1760
1761     #[inline]
1762     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1763         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1764     }
1765 }
1766
1767 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1768     did,
1769     name,
1770     discr,
1771     fields,
1772     ctor_kind,
1773     flags
1774 });
1775
1776 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1777 pub enum VariantDiscr {
1778     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1779     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1780     Explicit(DefId),
1781
1782     /// The previous variant's discriminant plus one.
1783     /// For efficiency reasons, the distance from the
1784     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1785     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1786     Relative(usize),
1787 }
1788
1789 #[derive(Debug)]
1790 pub struct FieldDef {
1791     pub did: DefId,
1792     pub ident: Ident,
1793     pub vis: Visibility,
1794 }
1795
1796 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1797 ///
1798 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1799 /// table.
1800 pub struct AdtDef {
1801     pub did: DefId,
1802     pub variants: Vec<VariantDef>,
1803     flags: AdtFlags,
1804     pub repr: ReprOptions,
1805 }
1806
1807 impl PartialOrd for AdtDef {
1808     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1809         Some(self.cmp(&other))
1810     }
1811 }
1812
1813 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1814 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1815 impl Ord for AdtDef {
1816     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1817         self.did.cmp(&other.did)
1818     }
1819 }
1820
1821 impl PartialEq for AdtDef {
1822     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1823     #[inline]
1824     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1825 }
1826
1827 impl Eq for AdtDef {}
1828
1829 impl Hash for AdtDef {
1830     #[inline]
1831     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1832         (self as *const AdtDef).hash(s)
1833     }
1834 }
1835
1836 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1837     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1838         self.did.encode(s)
1839     }
1840 }
1841
1842 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1843
1844
1845 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1846     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1847                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1848                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1849         thread_local! {
1850             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1851         }
1852
1853         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1854             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1855             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1856                 let ty::AdtDef {
1857                     did,
1858                     ref variants,
1859                     ref flags,
1860                     ref repr,
1861                 } = *self;
1862
1863                 let mut hasher = StableHasher::new();
1864                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1865                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1866                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1867                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1868
1869                 hasher.finish()
1870            })
1871         });
1872
1873         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1874     }
1875 }
1876
1877 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1878 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1879
1880 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1881     fn into(self) -> DataTypeKind {
1882         match self {
1883             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1884             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1885             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1886         }
1887     }
1888 }
1889
1890 bitflags! {
1891     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1892     pub struct ReprFlags: u8 {
1893         const IS_C               = 1 << 0;
1894         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1895         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1896         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1897         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1898
1899         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1900         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1901                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1902                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1903     }
1904 }
1905
1906 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1907     bits
1908 });
1909
1910
1911
1912 /// Represents the repr options provided by the user,
1913 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1914 pub struct ReprOptions {
1915     pub int: Option<attr::IntType>,
1916     pub align: u32,
1917     pub pack: u32,
1918     pub flags: ReprFlags,
1919 }
1920
1921 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1922     align,
1923     pack,
1924     int,
1925     flags
1926 });
1927
1928 impl ReprOptions {
1929     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1930         let mut flags = ReprFlags::empty();
1931         let mut size = None;
1932         let mut max_align = 0;
1933         let mut min_pack = 0;
1934         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1935             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
1936                 flags.insert(match r {
1937                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1938                     attr::ReprPacked(pack) => {
1939                         min_pack = if min_pack > 0 {
1940                             cmp::min(pack, min_pack)
1941                         } else {
1942                             pack
1943                         };
1944                         ReprFlags::empty()
1945                     },
1946                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1947                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1948                     attr::ReprInt(i) => {
1949                         size = Some(i);
1950                         ReprFlags::empty()
1951                     },
1952                     attr::ReprAlign(align) => {
1953                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1954                         ReprFlags::empty()
1955                     },
1956                 });
1957             }
1958         }
1959
1960         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1961         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1962             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1963         }
1964         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1965     }
1966
1967     #[inline]
1968     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1969     #[inline]
1970     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1971     #[inline]
1972     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1973     #[inline]
1974     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1975     #[inline]
1976     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1977
1978     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1979         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1980     }
1981
1982     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1983     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1984     /// single pointer.
1985     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1986         self.c() || self.int.is_some()
1987     }
1988
1989     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1990     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1991     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1992         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1993     }
1994 }
1995
1996 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1997     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
1998            did: DefId,
1999            kind: AdtKind,
2000            variants: Vec<VariantDef>,
2001            repr: ReprOptions) -> Self {
2002         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2003         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2004         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2005         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2006             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2007         }
2008         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2009             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2010         }
2011         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2012             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2013         }
2014         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2015             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2016         }
2017         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2018             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2019         }
2020         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2021             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2022             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2023         }
2024         match kind {
2025             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2026             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2027             AdtKind::Struct => {}
2028         }
2029         AdtDef {
2030             did,
2031             variants,
2032             flags,
2033             repr,
2034         }
2035     }
2036
2037     #[inline]
2038     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2039         !self.is_union() && !self.is_enum()
2040     }
2041
2042     #[inline]
2043     pub fn is_union(&self) -> bool {
2044         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2045     }
2046
2047     #[inline]
2048     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2049         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2050     }
2051
2052     #[inline]
2053     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2054         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2055     }
2056
2057     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2058     #[inline]
2059     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2060         if self.is_enum() {
2061             AdtKind::Enum
2062         } else if self.is_union() {
2063             AdtKind::Union
2064         } else {
2065             AdtKind::Struct
2066         }
2067     }
2068
2069     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2070         match self.adt_kind() {
2071             AdtKind::Struct => "struct",
2072             AdtKind::Union => "union",
2073             AdtKind::Enum => "enum",
2074         }
2075     }
2076
2077     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2078         match self.adt_kind() {
2079             AdtKind::Struct => "struct",
2080             AdtKind::Union => "union",
2081             AdtKind::Enum => "variant",
2082         }
2083     }
2084
2085     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2086     /// of coherence checking.
2087     #[inline]
2088     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2089         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2090     }
2091
2092     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
2093     #[inline]
2094     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2095         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2096     }
2097
2098     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2099     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2100         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2101     }
2102
2103     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2104     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2105         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2106     }
2107
2108     /// Returns true if this is Box<T>.
2109     #[inline]
2110     pub fn is_box(&self) -> bool {
2111         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2112     }
2113
2114     /// Returns whether this type has a destructor.
2115     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2116         self.destructor(tcx).is_some()
2117     }
2118
2119     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2120     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2121         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2122         &self.variants[0]
2123     }
2124
2125     #[inline]
2126     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2127         tcx.predicates_of(self.did)
2128     }
2129
2130     /// Returns an iterator over all fields contained
2131     /// by this ADT.
2132     #[inline]
2133     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2134         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2135     }
2136
2137     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2138         !self.variants.is_empty() &&
2139             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2140     }
2141
2142     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2143         self.variants
2144             .iter()
2145             .find(|v| v.did == vid)
2146             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2147     }
2148
2149     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2150         self.variants
2151             .iter()
2152             .position(|v| v.did == vid)
2153             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2154     }
2155
2156     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2157         match def {
2158             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2159             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2160             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2161             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2162             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2163         }
2164     }
2165
2166     #[inline]
2167     pub fn eval_explicit_discr(
2168         &self,
2169         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2170         expr_did: DefId,
2171     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2172         let param_env = ParamEnv::empty();
2173         let repr_type = self.repr.discr_type();
2174         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2175         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2176         let cid = GlobalId {
2177             instance,
2178             promoted: None
2179         };
2180         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2181             Ok(val) => {
2182                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2183                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2184                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2185                     Some(Discr {
2186                         val: b,
2187                         ty: val.ty,
2188                     })
2189                 } else {
2190                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2191                     ::mir::interpret::struct_error(
2192                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2193                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2194                     ).emit();
2195                     None
2196                 }
2197             }
2198             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2199                 if !expr_did.is_local() {
2200                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2201                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2202                          in its crate but failed locally");
2203                 }
2204                 None
2205             }
2206             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2207                 tcx.def_span(expr_did),
2208                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2209             ),
2210         }
2211     }
2212
2213     #[inline]
2214     pub fn discriminants(
2215         &'a self,
2216         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2217     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2218         let repr_type = self.repr.discr_type();
2219         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2220         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2221         self.variants.iter().map(move |v| {
2222             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2223             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2224                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2225                     discr = new_discr;
2226                 }
2227             }
2228             prev_discr = Some(discr);
2229
2230             discr
2231         })
2232     }
2233
2234     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2235     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2236     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2237     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2238     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2239     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2240                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2241                                     variant_index: usize)
2242                                     -> Discr<'tcx> {
2243         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2244         let explicit_value = val
2245             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2246             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2247         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2248     }
2249
2250     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2251     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2252     /// inferred discriminant directly
2253     pub fn discriminant_def_for_variant(
2254         &self,
2255         variant_index: usize,
2256     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2257         let mut explicit_index = variant_index;
2258         let expr_did;
2259         loop {
2260             match self.variants[explicit_index].discr {
2261                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2262                     expr_did = None;
2263                     break;
2264                 },
2265                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2266                     explicit_index -= distance;
2267                 }
2268                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2269                     expr_did = Some(did);
2270                     break;
2271                 }
2272             }
2273         }
2274         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2275     }
2276
2277     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2278         tcx.adt_destructor(self.did)
2279     }
2280
2281     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2282     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2283     ///
2284     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2285     /// actually more expressive than checking all members:
2286     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2287     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2288     ///
2289     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2290     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2291     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2292         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2293             Ok(tys) => tys,
2294             Err(mut bug) => {
2295                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2296                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2297                 //
2298                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2299                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2300                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2301                 // emit an error.
2302                 bug.delay_as_bug();
2303                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2304             }
2305         }
2306     }
2307
2308     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2309                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2310                                ty: Ty<'tcx>)
2311                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2312         let result = match ty.sty {
2313             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2314             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2315             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2316                 vec![]
2317             }
2318
2319             Str |
2320             Dynamic(..) |
2321             Slice(_) |
2322             Foreign(..) |
2323             Error |
2324             GeneratorWitness(..) => {
2325                 // these are never sized - return the target type
2326                 vec![ty]
2327             }
2328
2329             Tuple(ref tys) => {
2330                 match tys.last() {
2331                     None => vec![],
2332                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2333                 }
2334             }
2335
2336             Adt(adt, substs) => {
2337                 // recursive case
2338                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2339                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2340                        ty, adt_tys);
2341                 adt_tys.iter()
2342                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2343                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2344                        .collect()
2345             }
2346
2347             Projection(..) | Opaque(..) => {
2348                 // must calculate explicitly.
2349                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2350                 vec![ty]
2351             }
2352
2353             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2354
2355             Param(..) => {
2356                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2357                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2358                 // it on the impl.
2359
2360                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2361                     Some(x) => x,
2362                     _ => return vec![ty]
2363                 };
2364                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2365                     def_id: sized_trait,
2366                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2367                 }).to_predicate();
2368                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2369                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2370                     vec![]
2371                 } else {
2372                     vec![ty]
2373                 }
2374             }
2375
2376             Bound(..) |
2377             Infer(..) => {
2378                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2379                      ty)
2380             }
2381         };
2382         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2383         result
2384     }
2385 }
2386
2387 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2388     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2389         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2390     }
2391 }
2392
2393 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2394 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2395 /// desuaring) argument that the closure expects.
2396 ///
2397 /// You can get the environment type of a closure using
2398 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2399 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2400 pub enum ClosureKind {
2401     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2402     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2403     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2404     Fn,
2405     FnMut,
2406     FnOnce,
2407 }
2408
2409 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2410     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2411     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2412
2413     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2414         match *self {
2415             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2416             ClosureKind::FnMut => {
2417                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2418             }
2419             ClosureKind::FnOnce => {
2420                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2421             }
2422         }
2423     }
2424
2425     /// True if this a type that impls this closure kind
2426     /// must also implement `other`.
2427     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2428         match (self, other) {
2429             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2430             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2431             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2432             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2433             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2434             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2435             _ => false,
2436         }
2437     }
2438
2439     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2440     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2441     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2442         match self {
2443             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2444             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2445             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2446         }
2447     }
2448 }
2449
2450 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2451     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2452     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2453     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2454     /// structs or variants. For example:
2455     ///
2456     /// ```notrust
2457     /// isize => { isize }
2458     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2459     /// [isize] => { [isize], isize }
2460     /// ```
2461     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2462         TypeWalker::new(self)
2463     }
2464
2465     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2466     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2467     /// (but not `i32`, like `walk`).
2468     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2469         walk::walk_shallow(self)
2470     }
2471
2472     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2473     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2474     /// children of the current type are ignored.
2475     ///
2476     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2477     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2478         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2479     {
2480         let mut walker = self.walk();
2481         while let Some(ty) = walker.next() {
2482             if !f(ty) {
2483                 walker.skip_current_subtree();
2484             }
2485         }
2486     }
2487 }
2488
2489 impl BorrowKind {
2490     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2491         match m {
2492             hir::MutMutable => MutBorrow,
2493             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2494         }
2495     }
2496
2497     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2498     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2499     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2500     /// question.
2501     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2502         match self {
2503             MutBorrow => hir::MutMutable,
2504             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2505
2506             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2507             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2508             // and hence is a safe "over approximation".
2509             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2510         }
2511     }
2512
2513     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2514         match *self {
2515             MutBorrow => "mutable",
2516             ImmBorrow => "immutable",
2517             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2518         }
2519     }
2520 }
2521
2522 #[derive(Debug, Clone)]
2523 pub enum Attributes<'gcx> {
2524     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2525     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2526 }
2527
2528 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2529     type Target = [ast::Attribute];
2530
2531     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2532         match self {
2533             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2534             &Attributes::Borrowed(data) => data
2535         }
2536     }
2537 }
2538
2539 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2540     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2541         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2542     }
2543
2544     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2545     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2546     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2547     pub fn body_owners(
2548         self,
2549     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2550         self.hir.krate()
2551                 .body_ids
2552                 .iter()
2553                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2554     }
2555
2556     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2557         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2558             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2559         });
2560     }
2561
2562     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2563         match self.hir.find(id) {
2564             Some(Node::Expr(e)) => {
2565                 e.span
2566             }
2567             Some(f) => {
2568                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2569             }
2570             None => {
2571                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2572             }
2573         }
2574     }
2575
2576     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2577         self.associated_items(id)
2578             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2579             .collect()
2580     }
2581
2582     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2583         self.associated_items(did).any(|item| {
2584             item.relevant_for_never()
2585         })
2586     }
2587
2588     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2589         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2590             match self.hir.get(node_id) {
2591                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2592                 _ => false,
2593             }
2594         } else {
2595             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2596                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2597                 _ => false,
2598             }
2599         };
2600
2601         if is_associated_item {
2602             Some(self.associated_item(def_id))
2603         } else {
2604             None
2605         }
2606     }
2607
2608     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2609                                            parent_def_id: DefId,
2610                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2611                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2612                                            -> AssociatedItem {
2613         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2614         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2615             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2616             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2617                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2618             }
2619             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2620             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2621         };
2622
2623         AssociatedItem {
2624             ident: trait_item_ref.ident,
2625             kind,
2626             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2627             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2628             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2629             def_id,
2630             container: TraitContainer(parent_def_id),
2631             method_has_self_argument: has_self
2632         }
2633     }
2634
2635     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2636                                           parent_def_id: DefId,
2637                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2638                                           -> AssociatedItem {
2639         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2640         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2641             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2642             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2643                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2644             }
2645             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2646             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2647         };
2648
2649         AssociatedItem {
2650             ident: impl_item_ref.ident,
2651             kind,
2652             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2653             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2654             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2655             def_id,
2656             container: ImplContainer(parent_def_id),
2657             method_has_self_argument: has_self
2658         }
2659     }
2660
2661     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2662         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2663         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2664     }
2665
2666     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2667         variant.fields.iter().position(|field| {
2668             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2669         })
2670     }
2671
2672     pub fn associated_items(
2673         self,
2674         def_id: DefId,
2675     ) -> impl Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a {
2676         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2677         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2678             as Box<dyn Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a>
2679     }
2680
2681     /// Returns true if the impls are the same polarity and the trait either
2682     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2683     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2684         if self.features().overlapping_marker_traits {
2685             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2686                 .map_or(false, |trait_ref| {
2687                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2688                 });
2689             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2690                 .map_or(false, |trait_ref| {
2691                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2692                 });
2693             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2694                 && trait1_is_empty
2695                 && trait2_is_empty
2696         } else if self.features().marker_trait_attr {
2697             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2698                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2699                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2700             };
2701             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2702                 && is_marker_impl(def_id1)
2703                 && is_marker_impl(def_id2)
2704         } else {
2705             false
2706         }
2707     }
2708
2709     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2710     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2711     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2712         match def {
2713             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2714                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2715                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2716             }
2717             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2718                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2719             }
2720             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2721                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2722                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2723             }
2724             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2725         }
2726     }
2727
2728     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2729     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2730         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2731         match def_key.disambiguated_data.data {
2732             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2733             // is the *parent* of the variant
2734             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2735                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2736
2737             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2738             _ => variant_def.did,
2739         }
2740     }
2741
2742     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2743         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2744             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2745         } else {
2746             let def_key = self.def_key(id);
2747             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2748             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2749                 self.item_name(DefId {
2750                     krate: id.krate,
2751                     index: def_key.parent.unwrap()
2752                 })
2753             } else {
2754                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2755                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2756                 })
2757             }
2758         }
2759     }
2760
2761     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2762     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2763                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2764     {
2765         match instance {
2766             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2767                 self.optimized_mir(did)
2768             }
2769             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
2770             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2771             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2772             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2773             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2774             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2775             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2776                 self.mir_shims(instance)
2777             }
2778         }
2779     }
2780
2781     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2782     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2783     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2784         if self.is_mir_available(did) {
2785             Some(self.optimized_mir(did))
2786         } else {
2787             None
2788         }
2789     }
2790
2791     /// Get the attributes of a definition.
2792     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2793         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2794             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2795         } else {
2796             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2797         }
2798     }
2799
2800     /// Determine whether an item is annotated with an attribute.
2801     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2802         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2803     }
2804
2805     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2806     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2807         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2808     }
2809
2810     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2811         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2812     }
2813
2814     /// Given the def-id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2815     /// If it implements no trait, return `None`.
2816     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2817         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2818     }
2819
2820     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, return the
2821     /// def-id of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2822     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2823         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2824             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2825                 Some(self.associated_item(def_id))
2826             } else {
2827                 None
2828             }
2829         } else {
2830             self.opt_associated_item(def_id)
2831         };
2832
2833         item.and_then(|trait_item|
2834             match trait_item.container {
2835                 TraitContainer(_) => None,
2836                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2837             }
2838         )
2839     }
2840
2841     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2842     /// with the name of the crate containing the impl.
2843     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2844         if impl_did.is_local() {
2845             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2846             Ok(self.hir.span(node_id))
2847         } else {
2848             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2849         }
2850     }
2851
2852     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2853     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2854     // definition's parent/scope to perform comparison.
2855     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2856         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2857     }
2858
2859     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2860         ident = ident.modern();
2861         let target_expansion = match scope.krate {
2862             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2863             _ => Mark::root(),
2864         };
2865         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2866             Some(actual_expansion) =>
2867                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2868             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2869             None => self.hir.get_module_parent(block),
2870         };
2871         (ident, scope)
2872     }
2873 }
2874
2875 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2876     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2877         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2878     {
2879         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2880         match self.freevars(def_id) {
2881             None => f(&[]),
2882             Some(d) => f(&d),
2883         }
2884     }
2885 }
2886
2887 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2888     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2889     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2890     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2891     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2892     match parent_item.node {
2893         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2894             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2895                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2896                                                                         impl_item_ref);
2897                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2898                 return assoc_item;
2899             }
2900         }
2901
2902         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2903             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2904                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2905                                                                          &parent_item.vis,
2906                                                                          trait_item_ref);
2907                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2908                 return assoc_item;
2909             }
2910         }
2911
2912         _ => { }
2913     }
2914
2915     span_bug!(parent_item.span,
2916               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2917               parent_item.node)
2918 }
2919
2920 /// Calculates the Sized-constraint.
2921 ///
2922 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2923 ///     - an obviously-unsized type
2924 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2925 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2926 ///       such.
2927 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2928 ///       check should catch this case.
2929 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2930                                   def_id: DefId)
2931                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2932     let def = tcx.adt_def(def_id);
2933
2934     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2935         v.fields.last()
2936     }).flat_map(|f| {
2937         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2938     }));
2939
2940     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2941
2942     result
2943 }
2944
2945 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2946                                      def_id: DefId)
2947                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2948     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2949     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2950     let vec: Vec<_> = match item.node {
2951         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2952             trait_item_refs.iter()
2953                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2954                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2955                            .collect()
2956         }
2957         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2958             impl_item_refs.iter()
2959                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2960                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2961                           .collect()
2962         }
2963         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2964         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2965     };
2966     Lrc::new(vec)
2967 }
2968
2969 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2970     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2971 }
2972
2973 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2974 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2975 /// Otherwise, return `None`.
2976 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2977     tcx.opt_associated_item(def_id)
2978         .and_then(|associated_item| {
2979             match associated_item.container {
2980                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2981                 ImplContainer(_) => None
2982             }
2983         })
2984 }
2985
2986 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2987 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2988     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
2989         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
2990             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
2991                 return exist_ty.impl_trait_fn;
2992             }
2993         }
2994     }
2995     None
2996 }
2997
2998 /// Returns `true` if `def_id` is a trait alias.
2999 pub fn is_trait_alias(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> bool {
3000     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3001         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3002             if let hir::ItemKind::TraitAlias(..) = item.node {
3003                 return true;
3004             }
3005         }
3006     }
3007     false
3008 }
3009
3010 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3011 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3012                        def_id: DefId)
3013                        -> ParamEnv<'tcx>
3014 {
3015     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3016     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3017         return param_env(tcx, parent);
3018     }
3019     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3020
3021     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3022         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3023
3024     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3025     // case they contain any associated type projections. This process
3026     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3027     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3028     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3029     // right to me, because constructing the environment feels like a
3030     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3031     // a better place. In practice, we construct environments for
3032     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3033     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3034     // sure that this will succeed without errors anyway.
3035
3036     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3037                                              traits::Reveal::UserFacing);
3038
3039     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3040         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3041     });
3042     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3043     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3044 }
3045
3046 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3047                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3048     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3049     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3050 }
3051
3052 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3053                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3054     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3055     tcx.crate_name.clone()
3056 }
3057
3058 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3059                         crate_num: CrateNum)
3060                         -> Svh {
3061     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3062     tcx.hir.crate_hash
3063 }
3064
3065 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3066                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3067                                         -> usize {
3068     match instance_def {
3069         InstanceDef::Item(..) |
3070         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3071             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3072             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3073         },
3074         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3075         _ => 1
3076     }
3077 }
3078
3079 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3080     context::provide(providers);
3081     erase_regions::provide(providers);
3082     layout::provide(providers);
3083     util::provide(providers);
3084     constness::provide(providers);
3085     *providers = ty::query::Providers {
3086         associated_item,
3087         associated_item_def_ids,
3088         adt_sized_constraint,
3089         def_span,
3090         param_env,
3091         trait_of_item,
3092         crate_disambiguator,
3093         original_crate_name,
3094         crate_hash,
3095         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3096         instance_def_size_estimate,
3097         ..*providers
3098     };
3099 }
3100
3101 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3102 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3103 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3104 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3105 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3106 #[derive(Clone, Debug)]
3107 pub struct CrateInherentImpls {
3108     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3109 }
3110
3111 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3112 pub struct SymbolName {
3113     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3114     // this be a `&'tcx str`.
3115     pub name: InternedString
3116 }
3117
3118 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3119     name
3120 });
3121
3122 impl SymbolName {
3123     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3124         SymbolName {
3125             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3126         }
3127     }
3128
3129     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3130         self.name.as_str()
3131     }
3132 }
3133
3134 impl fmt::Display for SymbolName {
3135     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3136         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3137     }
3138 }
3139
3140 impl fmt::Debug for SymbolName {
3141     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3142         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3143     }
3144 }