]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #55050 - tshepang:repetition, r=steveklabnik
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::GlobalId;
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap, FxHashSet};
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, CanonicalVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
67 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, 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     pub extern_prelude: FxHashSet<Name>,
145 }
146
147 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
148 pub enum AssociatedItemContainer {
149     TraitContainer(DefId),
150     ImplContainer(DefId),
151 }
152
153 impl AssociatedItemContainer {
154     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
155     /// in a trait, and returns the trait def-id.
156     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
157         match *self {
158             TraitContainer(id) => id,
159             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
160         }
161     }
162
163     pub fn id(&self) -> DefId {
164         match *self {
165             TraitContainer(id) => id,
166             ImplContainer(id) => id,
167         }
168     }
169 }
170
171 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
172 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
173 /// bounds/where clauses).
174 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
175 pub struct ImplHeader<'tcx> {
176     pub impl_def_id: DefId,
177     pub self_ty: Ty<'tcx>,
178     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
179     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
180 }
181
182 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
183 pub struct AssociatedItem {
184     pub def_id: DefId,
185     pub ident: Ident,
186     pub kind: AssociatedKind,
187     pub vis: Visibility,
188     pub defaultness: hir::Defaultness,
189     pub container: AssociatedItemContainer,
190
191     /// Whether this is a method with an explicit self
192     /// as its first argument, allowing method calls.
193     pub method_has_self_argument: bool,
194 }
195
196 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
197 pub enum AssociatedKind {
198     Const,
199     Method,
200     Existential,
201     Type
202 }
203
204 impl AssociatedItem {
205     pub fn def(&self) -> Def {
206         match self.kind {
207             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
208             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
209             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
210             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
211         }
212     }
213
214     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
215     /// for !
216     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
217         match self.kind {
218             AssociatedKind::Existential |
219             AssociatedKind::Const |
220             AssociatedKind::Type => true,
221             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
222             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
223         }
224     }
225
226     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
227         match self.kind {
228             ty::AssociatedKind::Method => {
229                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
230                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
231                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
232                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
233                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
234             }
235             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
236             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
237             ty::AssociatedKind::Const => {
238                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
239             }
240         }
241     }
242 }
243
244 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
245 pub enum Visibility {
246     /// Visible everywhere (including in other crates).
247     Public,
248     /// Visible only in the given crate-local module.
249     Restricted(DefId),
250     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
251     Invisible,
252 }
253
254 pub trait DefIdTree: Copy {
255     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
256
257     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
258         if descendant.krate != ancestor.krate {
259             return false;
260         }
261
262         while descendant != ancestor {
263             match self.parent(descendant) {
264                 Some(parent) => descendant = parent,
265                 None => return false,
266             }
267         }
268         true
269     }
270 }
271
272 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
273     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
274         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
275     }
276 }
277
278 impl Visibility {
279     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
280         match visibility.node {
281             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
282             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
283             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
284                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
285                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
286                 Def::Err => Visibility::Public,
287                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
288             },
289             hir::VisibilityKind::Inherited => {
290                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
291             }
292         }
293     }
294
295     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
296     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
297         let restriction = match self {
298             // Public items are visible everywhere.
299             Visibility::Public => return true,
300             // Private items from other crates are visible nowhere.
301             Visibility::Invisible => return false,
302             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
303             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
304             Visibility::Restricted(module) => module,
305         };
306
307         tree.is_descendant_of(module, restriction)
308     }
309
310     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
311     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
312         let vis_restriction = match vis {
313             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
314             Visibility::Invisible => return true,
315             Visibility::Restricted(module) => module,
316         };
317
318         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
319     }
320
321     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
322     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
323         match self {
324             Visibility::Public => true,
325             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
326             Visibility::Invisible => false,
327         }
328     }
329 }
330
331 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
332 pub enum Variance {
333     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
334     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
335     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
336     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
337 }
338
339 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
340 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
341 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
342 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
343 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
344 /// item.
345 pub struct CrateVariancesMap {
346     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
347     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
348     /// entry.
349     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
350
351     /// An empty vector, useful for cloning.
352     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
353 }
354
355 impl Variance {
356     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
357     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
358     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
359     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
360     /// variance with which the argument appears.
361     ///
362     /// Example 1:
363     ///
364     ///     *mut Vec<i32>
365     ///
366     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
367     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
368     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
369     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
370     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
371     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
372     /// (again) in `Invariant`.
373     ///
374     /// Example 2:
375     ///
376     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
377     ///
378     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
379     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
380     /// within which both pointer types appear is
381     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
382     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
383     /// which the first `Vec<i32>` appears is
384     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
385     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
386     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
387     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
388     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
389     ///
390     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
391     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
392     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
393         match (self, v) {
394             // Figure 1, column 1.
395             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
396             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
397             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
398             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
399
400             // Figure 1, column 2.
401             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
402             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
403             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
405
406             // Figure 1, column 3.
407             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
408
409             // Figure 1, column 4.
410             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
411         }
412     }
413 }
414
415 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
416 // the types of AST nodes.
417 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
418 pub struct CReaderCacheKey {
419     pub cnum: CrateNum,
420     pub pos: usize,
421 }
422
423 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
424 // through the type during type construction, so that we can quickly
425 // check whether the type has various kinds of types in it without
426 // recursing over the type itself.
427 bitflags! {
428     pub struct TypeFlags: u32 {
429         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
430         const HAS_SELF           = 1 << 1;
431         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
432         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
433         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
434
435         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
436         /// determine whether substitition is required, since those
437         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
438         /// hence may be substituted.
439         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
440
441         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
442         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
443         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
444
445         /// Is an error type reachable?
446         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
447         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
448
449         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
450         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
451
452         // true if there are "names" of types and regions and so forth
453         // that are local to a particular fn
454         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
455
456         // Present if the type belongs in a local type context.
457         // Only set for Infer other than Fresh.
458         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
459
460         // Is there a projection that does not involve a bound region?
461         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
462         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
463
464         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
465         // ought to be true only for the results of canonicalization.
466         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
467
468         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
469         /// if a global bound is safe to evaluate.
470         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 14;
471
472         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
473                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
474                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
475
476         // Flags representing the nominal content of a type,
477         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
478         // flag, it should be added here too.
479         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
488                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
490                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
491                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits |
492                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
493     }
494 }
495
496 pub struct TyS<'tcx> {
497     pub sty: TyKind<'tcx>,
498     pub flags: TypeFlags,
499
500     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
501     /// binder such that
502     ///
503     /// (a) the binder itself captures nothing but
504     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
505     ///     by some sub-binder.
506     ///
507     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
508     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
509     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
510     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
511     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
512     /// inner binder.
513     ///
514     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
515     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
516     /// (exclusive)).
517     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
518 }
519
520 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
521     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
522         self.sty.cmp(&other.sty)
523     }
524 }
525
526 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
527     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
528         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
529     }
530 }
531
532 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
533     #[inline]
534     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
535         ptr::eq(self, other)
536     }
537 }
538 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
539
540 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
541     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
542         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
543     }
544 }
545
546 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
547     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
548         match self.sty {
549             TyKind::Bool |
550                 TyKind::Char |
551                 TyKind::Int(_) |
552                 TyKind::Uint(_) |
553                 TyKind::Float(_) |
554                 TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
555                 TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
556                 TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
557                 TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
558             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
559             _ => false,
560         }
561     }
562
563     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
564         match self.sty {
565             TyKind::Opaque(..) |
566             TyKind::FnDef(..) |
567             TyKind::FnPtr(..) |
568             TyKind::Dynamic(..) |
569             TyKind::Closure(..) |
570             TyKind::Infer(..) |
571             TyKind::Projection(..) => false,
572             _ => true,
573         }
574     }
575 }
576
577 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
578     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
579                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
580                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
581         let ty::TyS {
582             ref sty,
583
584             // The other fields just provide fast access to information that is
585             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
586             flags: _,
587
588             outer_exclusive_binder: _,
589         } = *self;
590
591         sty.hash_stable(hcx, hasher);
592     }
593 }
594
595 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
596
597 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
598 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
599
600 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
601
602 extern {
603     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
604     type OpaqueListContents;
605 }
606
607 /// A wrapper for slices with the additional invariant
608 /// that the slice is interned and no other slice with
609 /// the same contents can exist in the same context.
610 /// This means we can use pointer for both
611 /// equality comparisons and hashing.
612 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
613 #[repr(C)]
614 pub struct List<T> {
615     len: usize,
616     data: [T; 0],
617     opaque: OpaqueListContents,
618 }
619
620 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
621
622 impl<T: Copy> List<T> {
623     #[inline]
624     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
625         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
626         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
627         assert!(slice.len() != 0);
628
629         // Align up the size of the len (usize) field
630         let align = mem::align_of::<T>();
631         let align_mask = align - 1;
632         let offset = mem::size_of::<usize>();
633         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
634
635         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
636
637         let mem = arena.alloc_raw(
638             size,
639             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
640         unsafe {
641             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
642             // Write the length
643             result.len = slice.len();
644
645             // Write the elements
646             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
647             arena_slice.copy_from_slice(slice);
648
649             result
650         }
651     }
652 }
653
654 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
655     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
656         (**self).fmt(f)
657     }
658 }
659
660 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
661     #[inline]
662     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
663         (**self).encode(s)
664     }
665 }
666
667 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
668     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
669         if self == other { Ordering::Equal } else {
670             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
671         }
672     }
673 }
674
675 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
676     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
677         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
678             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
679         }
680     }
681 }
682
683 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
684     #[inline]
685     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
686         ptr::eq(self, other)
687     }
688 }
689 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
690
691 impl<T> Hash for List<T> {
692     #[inline]
693     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
694         (self as *const List<T>).hash(s)
695     }
696 }
697
698 impl<T> Deref for List<T> {
699     type Target = [T];
700     #[inline(always)]
701     fn deref(&self) -> &[T] {
702         unsafe {
703             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
704         }
705     }
706 }
707
708 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
709     type Item = &'a T;
710     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
711     #[inline(always)]
712     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
713         self[..].iter()
714     }
715 }
716
717 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
718
719 impl<T> List<T> {
720     #[inline(always)]
721     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
722         #[repr(align(64), C)]
723         struct EmptySlice([u8; 64]);
724         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
725         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
726         unsafe {
727             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
728         }
729     }
730 }
731
732 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
733 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
734 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
735 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
736 pub struct UpvarId {
737     pub var_id: hir::HirId,
738     pub closure_expr_id: LocalDefId,
739 }
740
741 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
742 pub enum BorrowKind {
743     /// Data must be immutable and is aliasable.
744     ImmBorrow,
745
746     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
747     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
748     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
749     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
750     ///
751     ///    let x: &mut isize = ...;
752     ///    let y = || *x += 5;
753     ///
754     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
755     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
756     ///
757     ///    struct Env { x: & &mut isize }
758     ///    let x: &mut isize = ...;
759     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
760     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
761     ///
762     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
763     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
764     /// an `&mut` borrow:
765     ///
766     ///    struct Env { x: & &mut isize }
767     ///    let x: &mut isize = ...;
768     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
769     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
770     ///
771     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
772     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
773     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
774     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
775     /// borrow is hidden.
776     ///
777     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
778     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
779     /// simplicity, we don't give users the way to express this
780     /// borrow, it's just used when translating closures.
781     UniqueImmBorrow,
782
783     /// Data is mutable and not aliasable.
784     MutBorrow
785 }
786
787 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
788 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
789 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
790 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
791     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
792     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
793     /// depending on inference.
794     ByValue,
795
796     /// Upvar is captured by reference.
797     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
798 }
799
800 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
801 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
802     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
803     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
804     /// syntax.
805     pub kind: BorrowKind,
806
807     /// Region of the resulting reference.
808     pub region: ty::Region<'tcx>,
809 }
810
811 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
812
813 #[derive(Copy, Clone)]
814 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
815     pub def: Def,
816     pub span: Span,
817     pub ty: Ty<'tcx>,
818 }
819
820 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
821 pub enum IntVarValue {
822     IntType(ast::IntTy),
823     UintType(ast::UintTy),
824 }
825
826 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
827 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
828
829 impl ty::EarlyBoundRegion {
830     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
831         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
832     }
833
834     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
835     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
836     pub fn has_name(&self) -> bool {
837         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
838     }
839 }
840
841 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
842 pub enum GenericParamDefKind {
843     Lifetime,
844     Type {
845         has_default: bool,
846         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
847         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
848     }
849 }
850
851 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
852 pub struct GenericParamDef {
853     pub name: InternedString,
854     pub def_id: DefId,
855     pub index: u32,
856
857     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
858     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
859     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
860     pub pure_wrt_drop: bool,
861
862     pub kind: GenericParamDefKind,
863 }
864
865 impl GenericParamDef {
866     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
867         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
868             ty::EarlyBoundRegion {
869                 def_id: self.def_id,
870                 index: self.index,
871                 name: self.name,
872             }
873         } else {
874             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
875         }
876     }
877
878     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
879         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
880             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
881         } else {
882             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
883         }
884     }
885 }
886
887 #[derive(Default)]
888 pub struct GenericParamCount {
889     pub lifetimes: usize,
890     pub types: usize,
891 }
892
893 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
894 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
895 ///
896 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
897 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
898 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
899 pub struct Generics {
900     pub parent: Option<DefId>,
901     pub parent_count: usize,
902     pub params: Vec<GenericParamDef>,
903
904     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
905     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
906
907     pub has_self: bool,
908     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
909 }
910
911 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
912     pub fn count(&self) -> usize {
913         self.parent_count + self.params.len()
914     }
915
916     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
917         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
918         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
919         // presence of this method will be a constant reminder.
920         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
921
922         for param in &self.params {
923             match param.kind {
924                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
925                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
926             };
927         }
928
929         own_counts
930     }
931
932     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
933         for param in &self.params {
934             match param.kind {
935                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
936                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
937             }
938         }
939         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
940             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
941             parent.requires_monomorphization(tcx)
942         } else {
943             false
944         }
945     }
946
947     pub fn region_param(&'tcx self,
948                         param: &EarlyBoundRegion,
949                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
950                         -> &'tcx GenericParamDef
951     {
952         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
953             let param = &self.params[index as usize];
954             match param.kind {
955                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
956                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
957             }
958         } else {
959             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
960                .region_param(param, tcx)
961         }
962     }
963
964     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
965     pub fn type_param(&'tcx self,
966                       param: &ParamTy,
967                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
968                       -> &'tcx GenericParamDef {
969         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
970             let param = &self.params[index as usize];
971             match param.kind {
972                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
973                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
974             }
975         } else {
976             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
977                .type_param(param, tcx)
978         }
979     }
980 }
981
982 /// Bounds on generics.
983 #[derive(Clone, Default)]
984 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
985     pub parent: Option<DefId>,
986     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
987 }
988
989 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
990 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
991
992 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
993     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
994                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
995         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
996         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
997         instantiated
998     }
999     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1000                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1001         InstantiatedPredicates {
1002             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1003         }
1004     }
1005
1006     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1007                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1008                         substs: &Substs<'tcx>) {
1009         if let Some(def_id) = self.parent {
1010             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1011         }
1012         instantiated.predicates.extend(
1013             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1014         );
1015     }
1016
1017     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1018                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1019         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1020         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1021         instantiated
1022     }
1023
1024     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1025                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1026         if let Some(def_id) = self.parent {
1027             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1028         }
1029         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1030     }
1031
1032     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1033                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1034                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1035     {
1036         assert_eq!(self.parent, None);
1037         InstantiatedPredicates {
1038             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1039                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1040             }).collect()
1041         }
1042     }
1043 }
1044
1045 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1046 pub enum Predicate<'tcx> {
1047     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1048     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1049     /// would be the type parameters.
1050     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1051
1052     /// where 'a : 'b
1053     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1054
1055     /// where T : 'a
1056     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1057
1058     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
1059     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
1060     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1061
1062     /// no syntax: T WF
1063     WellFormed(Ty<'tcx>),
1064
1065     /// trait must be object-safe
1066     ObjectSafe(DefId),
1067
1068     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
1069     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
1070     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1071     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1072
1073     /// `T1 <: T2`
1074     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1075
1076     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1077     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1078 }
1079
1080 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1081 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1082 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1083 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1084 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1085 /// item.
1086 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1087     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1088     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1089     /// bounds, it will have no entry.
1090     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1091
1092     /// An empty vector, useful for cloning.
1093     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1094 }
1095
1096 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1097     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1098         self
1099     }
1100 }
1101
1102 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1103     /// Performs a substitution suitable for going from a
1104     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1105     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1106     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1107     /// lengthy comment below for details.
1108     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1109                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1110                             -> ty::Predicate<'tcx>
1111     {
1112         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1113         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1114         //
1115         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1116         //
1117         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
1118         //     trait Bar<'b,'c> { }
1119         //
1120         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1121         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1122         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1123         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1124         // normal substitution.
1125         //
1126         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1127         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1128         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1129         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1130         // `'a`.
1131         //
1132         // Another example to be careful of is this:
1133         //
1134         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1135         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1136         //
1137         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1138         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1139         // reason is similar to the previous example: any impl of
1140         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1141         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1142         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1143         //
1144         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1145         // consider the more complicated scenario:
1146         //
1147         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1148         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1149         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1150         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1151         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1152         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1153         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1154         //   DB index of 1.
1155         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1156         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1157         //   just as we wanted.
1158         //
1159         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1160         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1161         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1162         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1163         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1164         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1165         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1166         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1167         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1168         // substitution code expects equal binding levels in the values
1169         // from the substitution and the value being substituted into, and
1170         // this trick achieves that).
1171
1172         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1173         match *self {
1174             Predicate::Trait(ref binder) =>
1175                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1176             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1177                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1178             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1179                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1180             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1181                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1182             Predicate::Projection(ref binder) =>
1183                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1184             Predicate::WellFormed(data) =>
1185                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1186             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1187                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1188             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1189                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1190             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1191                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1192         }
1193     }
1194 }
1195
1196 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1197 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1198     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1199 }
1200 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1201
1202 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1203     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1204         self.trait_ref.def_id
1205     }
1206
1207     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1208         self.trait_ref.input_types()
1209     }
1210
1211     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1212         self.trait_ref.self_ty()
1213     }
1214 }
1215
1216 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1217     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1218         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1219         self.skip_binder().def_id()
1220     }
1221 }
1222
1223 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1224 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1225 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1226 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1227                                                            ty::Region<'tcx>>;
1228 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1229                                                          ty::Region<'tcx>>;
1230 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1231 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1232
1233 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1234 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1235     pub a_is_expected: bool,
1236     pub a: Ty<'tcx>,
1237     pub b: Ty<'tcx>
1238 }
1239 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1240
1241 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1242 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1243 ///
1244 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1245 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1246 ///
1247 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1248 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1249 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1250 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1251 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1252 /// instances to normalize the LHS.
1253 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1254 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1255     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1256     pub ty: Ty<'tcx>,
1257 }
1258
1259 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1260
1261 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1262     /// Returns the def-id of the associated item being projected.
1263     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1264         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1265     }
1266
1267     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1268         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1269         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1270         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1271         // return value, so we are preserving the number of binding
1272         // levels.
1273         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1274     }
1275
1276     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1277         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1278     }
1279
1280     /// The DefId of the TraitItem for the associated type.
1281     ///
1282     /// Note that this is not the DefId of the TraitRef containing this
1283     /// associated type, which is in tcx.associated_item(projection_def_id()).container.
1284     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1285         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1286         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1287     }
1288 }
1289
1290 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1291     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1292 }
1293
1294 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1295     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1296         ty::Binder::dummy(self.clone())
1297     }
1298 }
1299
1300 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1301     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1302         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1303     }
1304 }
1305
1306 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1307     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1308 }
1309
1310 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1311     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1312         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1313             trait_ref: self.clone()
1314         }))
1315     }
1316 }
1317
1318 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1319     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1320         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1321     }
1322 }
1323
1324 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1325     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1326         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1327     }
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1331     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1332         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1333     }
1334 }
1335
1336 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1337     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1338         Predicate::Projection(self.clone())
1339     }
1340 }
1341
1342 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1343     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1344     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1345     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1346     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1347         let vec: Vec<_> = match *self {
1348             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1349                 data.skip_binder().input_types().collect()
1350             }
1351             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1352                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1353                 vec![a, b]
1354             }
1355             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1356                 vec![binder.skip_binder().0]
1357             }
1358             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1359                 vec![]
1360             }
1361             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1362                 let inner = data.skip_binder();
1363                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1364             }
1365             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1366                 vec![data]
1367             }
1368             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1369                 vec![]
1370             }
1371             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1372                 closure_substs.substs.types().collect()
1373             }
1374             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1375                 substs.types().collect()
1376             }
1377         };
1378
1379         // FIXME: The only reason to collect into a vector here is that I was
1380         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1381         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1382         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1383         // to be closer to `Ty::walk`.
1384         vec.into_iter()
1385     }
1386
1387     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1388         match *self {
1389             Predicate::Trait(ref t) => {
1390                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1391             }
1392             Predicate::Projection(..) |
1393             Predicate::Subtype(..) |
1394             Predicate::RegionOutlives(..) |
1395             Predicate::WellFormed(..) |
1396             Predicate::ObjectSafe(..) |
1397             Predicate::ClosureKind(..) |
1398             Predicate::TypeOutlives(..) |
1399             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1400                 None
1401             }
1402         }
1403     }
1404
1405     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1406         match *self {
1407             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1408                 Some(data)
1409             }
1410             Predicate::Trait(..) |
1411             Predicate::Projection(..) |
1412             Predicate::Subtype(..) |
1413             Predicate::RegionOutlives(..) |
1414             Predicate::WellFormed(..) |
1415             Predicate::ObjectSafe(..) |
1416             Predicate::ClosureKind(..) |
1417             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1418                 None
1419             }
1420         }
1421     }
1422 }
1423
1424 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1425 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1426 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1427 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1428 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1429 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1430 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1431 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1432 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1433 /// their values.
1434 ///
1435 /// Example:
1436 ///
1437 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1438 ///
1439 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1440 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1441 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1442 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1443 #[derive(Clone)]
1444 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1445     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1446 }
1447
1448 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1449     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1450         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1451     }
1452
1453     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1454         self.predicates.is_empty()
1455     }
1456 }
1457
1458 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1459 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1460 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1461 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1462 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1463 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1464 /// new names.
1465 ///
1466 /// To make this more concrete, consider this program:
1467 ///
1468 /// ```
1469 /// struct Foo { }
1470 /// fn bar<T>(x: T) {
1471 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1472 /// }
1473 /// ```
1474 ///
1475 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1476 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1477 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1478 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1479 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1480 /// name it inside the fn type but not outside.
1481 ///
1482 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1483 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1484 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1485 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1486 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1487 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1488 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1489 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1490 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1491 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1492 /// use for checking generic functions.
1493 newtype_index! {
1494     pub struct UniverseIndex {
1495         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1496     }
1497 }
1498
1499 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1500
1501 impl UniverseIndex {
1502     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1503
1504     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1505     /// is considered to extend all previous universes. This
1506     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1507     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1508     ///
1509     /// ```
1510     /// for<'a> fn(&'a u32)
1511     /// ```
1512     ///
1513     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1514     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1515     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1516     /// `U` because it was not in scope there.
1517     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1518         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1519     }
1520
1521     /// True if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1522     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1523     /// `other`.
1524     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1525         self.private >= other.private
1526     }
1527 }
1528
1529 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1530 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1531 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1532 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1533 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1534 /// another.
1535 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1536 pub struct Placeholder {
1537     pub universe: UniverseIndex,
1538     pub name: BoundRegion,
1539 }
1540
1541 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1542 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1543 /// particular point.
1544 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1545 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1546     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1547     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1548     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1549     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1550
1551     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1552     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1553     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1554     pub reveal: traits::Reveal,
1555 }
1556
1557 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1558     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1559     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1560     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1561     /// type-checking.
1562     pub fn empty() -> Self {
1563         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1564     }
1565
1566     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1567     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1568     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1569     /// environments like codegen or doing optimizations.
1570     ///
1571     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1572     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1573     pub fn reveal_all() -> Self {
1574         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1575     }
1576
1577     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1578     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1579                reveal: Reveal)
1580                -> Self {
1581         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1582     }
1583
1584     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1585     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1586     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1587     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1588     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1589     /// which is the default.
1590     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1591         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1592     }
1593
1594     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1595     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1596         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1597     }
1598
1599     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1600     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1601     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1602     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1603     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1604     /// invisible.
1605     ///
1606     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1607     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1608     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1609     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1610     /// although the surrounding function is never reachable.
1611     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1612         match self.reveal {
1613             Reveal::UserFacing => {
1614                 ParamEnvAnd {
1615                     param_env: self,
1616                     value,
1617                 }
1618             }
1619
1620             Reveal::All => {
1621                 if value.has_skol()
1622                     || value.needs_infer()
1623                     || value.has_param_types()
1624                     || value.has_self_ty()
1625                 {
1626                     ParamEnvAnd {
1627                         param_env: self,
1628                         value,
1629                     }
1630                 } else {
1631                     ParamEnvAnd {
1632                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1633                         value,
1634                     }
1635                 }
1636             }
1637         }
1638     }
1639 }
1640
1641 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1642 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1643     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1644     pub value: T,
1645 }
1646
1647 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1648     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1649         (self.param_env, self.value)
1650     }
1651 }
1652
1653 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1654     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1655 {
1656     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1657                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1658                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1659         let ParamEnvAnd {
1660             ref param_env,
1661             ref value
1662         } = *self;
1663
1664         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1665         value.hash_stable(hcx, hasher);
1666     }
1667 }
1668
1669 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1670 pub struct Destructor {
1671     /// The def-id of the destructor method
1672     pub did: DefId,
1673 }
1674
1675 bitflags! {
1676     pub struct AdtFlags: u32 {
1677         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1678         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1679         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1680         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1681         const IS_UNION            = 1 << 3;
1682         const IS_BOX              = 1 << 4;
1683         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1684         const IS_ARC              = 1 << 5;
1685         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1686         const IS_RC               = 1 << 6;
1687         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1688         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1689         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1690     }
1691 }
1692
1693 bitflags! {
1694     pub struct VariantFlags: u32 {
1695         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1696         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1697         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1698     }
1699 }
1700
1701 #[derive(Debug)]
1702 pub struct VariantDef {
1703     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1704     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1705     pub did: DefId,
1706     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1707     pub discr: VariantDiscr,
1708     pub fields: Vec<FieldDef>,
1709     pub ctor_kind: CtorKind,
1710     flags: VariantFlags,
1711 }
1712
1713 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1714     /// Create a new `VariantDef`.
1715     ///
1716     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1717     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1718     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1719     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1720     ///
1721     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1722     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1723     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1724     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1725     ///
1726     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1727     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1728     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1729                did: DefId,
1730                name: Name,
1731                discr: VariantDiscr,
1732                fields: Vec<FieldDef>,
1733                adt_kind: AdtKind,
1734                ctor_kind: CtorKind,
1735                attribute_def_id: DefId)
1736                -> Self
1737     {
1738         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1739                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1740         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1741         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1742             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1743             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1744         }
1745         VariantDef {
1746             did,
1747             name,
1748             discr,
1749             fields,
1750             ctor_kind,
1751             flags
1752         }
1753     }
1754
1755     #[inline]
1756     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1757         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1758     }
1759 }
1760
1761 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1762     did,
1763     name,
1764     discr,
1765     fields,
1766     ctor_kind,
1767     flags
1768 });
1769
1770 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1771 pub enum VariantDiscr {
1772     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1773     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1774     Explicit(DefId),
1775
1776     /// The previous variant's discriminant plus one.
1777     /// For efficiency reasons, the distance from the
1778     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1779     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1780     Relative(usize),
1781 }
1782
1783 #[derive(Debug)]
1784 pub struct FieldDef {
1785     pub did: DefId,
1786     pub ident: Ident,
1787     pub vis: Visibility,
1788 }
1789
1790 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1791 ///
1792 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1793 /// table.
1794 pub struct AdtDef {
1795     pub did: DefId,
1796     pub variants: Vec<VariantDef>,
1797     flags: AdtFlags,
1798     pub repr: ReprOptions,
1799 }
1800
1801 impl PartialOrd for AdtDef {
1802     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1803         Some(self.cmp(&other))
1804     }
1805 }
1806
1807 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1808 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1809 impl Ord for AdtDef {
1810     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1811         self.did.cmp(&other.did)
1812     }
1813 }
1814
1815 impl PartialEq for AdtDef {
1816     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1817     #[inline]
1818     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1819 }
1820
1821 impl Eq for AdtDef {}
1822
1823 impl Hash for AdtDef {
1824     #[inline]
1825     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1826         (self as *const AdtDef).hash(s)
1827     }
1828 }
1829
1830 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1831     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1832         self.did.encode(s)
1833     }
1834 }
1835
1836 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1837
1838
1839 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1840     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1841                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1842                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1843         thread_local! {
1844             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1845                 RefCell::new(FxHashMap());
1846         }
1847
1848         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1849             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1850             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1851                 let ty::AdtDef {
1852                     did,
1853                     ref variants,
1854                     ref flags,
1855                     ref repr,
1856                 } = *self;
1857
1858                 let mut hasher = StableHasher::new();
1859                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1860                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1861                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1862                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1863
1864                 hasher.finish()
1865            })
1866         });
1867
1868         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1869     }
1870 }
1871
1872 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1873 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1874
1875 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1876     fn into(self) -> DataTypeKind {
1877         match self {
1878             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1879             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1880             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1881         }
1882     }
1883 }
1884
1885 bitflags! {
1886     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1887     pub struct ReprFlags: u8 {
1888         const IS_C               = 1 << 0;
1889         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1890         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1891         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1892         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1893
1894         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1895         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1896                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1897                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1898     }
1899 }
1900
1901 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1902     bits
1903 });
1904
1905
1906
1907 /// Represents the repr options provided by the user,
1908 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1909 pub struct ReprOptions {
1910     pub int: Option<attr::IntType>,
1911     pub align: u32,
1912     pub pack: u32,
1913     pub flags: ReprFlags,
1914 }
1915
1916 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1917     align,
1918     pack,
1919     int,
1920     flags
1921 });
1922
1923 impl ReprOptions {
1924     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1925         let mut flags = ReprFlags::empty();
1926         let mut size = None;
1927         let mut max_align = 0;
1928         let mut min_pack = 0;
1929         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1930             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1931                 flags.insert(match r {
1932                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1933                     attr::ReprPacked(pack) => {
1934                         min_pack = if min_pack > 0 {
1935                             cmp::min(pack, min_pack)
1936                         } else {
1937                             pack
1938                         };
1939                         ReprFlags::empty()
1940                     },
1941                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1942                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1943                     attr::ReprInt(i) => {
1944                         size = Some(i);
1945                         ReprFlags::empty()
1946                     },
1947                     attr::ReprAlign(align) => {
1948                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1949                         ReprFlags::empty()
1950                     },
1951                 });
1952             }
1953         }
1954
1955         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1956         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1957             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1958         }
1959         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1960     }
1961
1962     #[inline]
1963     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1964     #[inline]
1965     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1966     #[inline]
1967     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1968     #[inline]
1969     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1970     #[inline]
1971     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1972
1973     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1974         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1975     }
1976
1977     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1978     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1979     /// single pointer.
1980     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1981         self.c() || self.int.is_some()
1982     }
1983
1984     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1985     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1986     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1987         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1988     }
1989 }
1990
1991 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1992     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
1993            did: DefId,
1994            kind: AdtKind,
1995            variants: Vec<VariantDef>,
1996            repr: ReprOptions) -> Self {
1997         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
1998         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
1999         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2000         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2001             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2002         }
2003         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2004             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2005         }
2006         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2007             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2008         }
2009         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2010             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2011         }
2012         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2013             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2014         }
2015         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2016             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2017             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2018         }
2019         match kind {
2020             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2021             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2022             AdtKind::Struct => {}
2023         }
2024         AdtDef {
2025             did,
2026             variants,
2027             flags,
2028             repr,
2029         }
2030     }
2031
2032     #[inline]
2033     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2034         !self.is_union() && !self.is_enum()
2035     }
2036
2037     #[inline]
2038     pub fn is_union(&self) -> bool {
2039         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2040     }
2041
2042     #[inline]
2043     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2044         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2045     }
2046
2047     #[inline]
2048     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2049         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2050     }
2051
2052     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2053     #[inline]
2054     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2055         if self.is_enum() {
2056             AdtKind::Enum
2057         } else if self.is_union() {
2058             AdtKind::Union
2059         } else {
2060             AdtKind::Struct
2061         }
2062     }
2063
2064     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2065         match self.adt_kind() {
2066             AdtKind::Struct => "struct",
2067             AdtKind::Union => "union",
2068             AdtKind::Enum => "enum",
2069         }
2070     }
2071
2072     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2073         match self.adt_kind() {
2074             AdtKind::Struct => "struct",
2075             AdtKind::Union => "union",
2076             AdtKind::Enum => "variant",
2077         }
2078     }
2079
2080     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2081     /// of coherence checking.
2082     #[inline]
2083     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2084         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2085     }
2086
2087     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
2088     #[inline]
2089     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2090         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2091     }
2092
2093     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2094     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2095         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2096     }
2097
2098     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2099     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2100         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2101     }
2102
2103     /// Returns true if this is Box<T>.
2104     #[inline]
2105     pub fn is_box(&self) -> bool {
2106         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2107     }
2108
2109     /// Returns whether this type has a destructor.
2110     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2111         self.destructor(tcx).is_some()
2112     }
2113
2114     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2115     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2116         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2117         &self.variants[0]
2118     }
2119
2120     #[inline]
2121     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2122         tcx.predicates_of(self.did)
2123     }
2124
2125     /// Returns an iterator over all fields contained
2126     /// by this ADT.
2127     #[inline]
2128     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2129         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2130     }
2131
2132     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2133         !self.variants.is_empty() &&
2134             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2135     }
2136
2137     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2138         self.variants
2139             .iter()
2140             .find(|v| v.did == vid)
2141             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2142     }
2143
2144     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2145         self.variants
2146             .iter()
2147             .position(|v| v.did == vid)
2148             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2149     }
2150
2151     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2152         match def {
2153             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2154             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2155             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2156             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2157             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2158         }
2159     }
2160
2161     #[inline]
2162     pub fn eval_explicit_discr(
2163         &self,
2164         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2165         expr_did: DefId,
2166     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2167         let param_env = ParamEnv::empty();
2168         let repr_type = self.repr.discr_type();
2169         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2170         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2171         let cid = GlobalId {
2172             instance,
2173             promoted: None
2174         };
2175         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2176             Ok(val) => {
2177                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2178                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2179                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2180                     Some(Discr {
2181                         val: b,
2182                         ty: val.ty,
2183                     })
2184                 } else {
2185                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2186                     ::mir::interpret::struct_error(
2187                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2188                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2189                     ).emit();
2190                     None
2191                 }
2192             }
2193             Err(err) => {
2194                 err.report_as_error(
2195                     tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2196                     "could not evaluate enum discriminant",
2197                 );
2198                 if !expr_did.is_local() {
2199                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2200                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2201                          in its crate but failed locally");
2202                 }
2203                 None
2204             }
2205         }
2206     }
2207
2208     #[inline]
2209     pub fn discriminants(
2210         &'a self,
2211         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2212     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2213         let repr_type = self.repr.discr_type();
2214         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2215         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2216         self.variants.iter().map(move |v| {
2217             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2218             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2219                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2220                     discr = new_discr;
2221                 }
2222             }
2223             prev_discr = Some(discr);
2224
2225             discr
2226         })
2227     }
2228
2229     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2230     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2231     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2232     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2233     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2234     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2235                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2236                                     variant_index: usize)
2237                                     -> Discr<'tcx> {
2238         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2239         let explicit_value = val
2240             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2241             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2242         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2243     }
2244
2245     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2246     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2247     /// inferred discriminant directly
2248     pub fn discriminant_def_for_variant(
2249         &self,
2250         variant_index: usize,
2251     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2252         let mut explicit_index = variant_index;
2253         let expr_did;
2254         loop {
2255             match self.variants[explicit_index].discr {
2256                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2257                     expr_did = None;
2258                     break;
2259                 },
2260                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2261                     explicit_index -= distance;
2262                 }
2263                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2264                     expr_did = Some(did);
2265                     break;
2266                 }
2267             }
2268         }
2269         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2270     }
2271
2272     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2273         tcx.adt_destructor(self.did)
2274     }
2275
2276     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2277     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2278     ///
2279     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2280     /// actually more expressive than checking all members:
2281     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2282     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2283     ///
2284     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2285     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2286     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2287         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2288             Ok(tys) => tys,
2289             Err(mut bug) => {
2290                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2291                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2292                 //
2293                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2294                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2295                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2296                 // emit an error.
2297                 bug.delay_as_bug();
2298                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2299             }
2300         }
2301     }
2302
2303     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2304                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2305                                ty: Ty<'tcx>)
2306                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2307         let result = match ty.sty {
2308             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2309             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2310             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2311                 vec![]
2312             }
2313
2314             Str |
2315             Dynamic(..) |
2316             Slice(_) |
2317             Foreign(..) |
2318             Error |
2319             GeneratorWitness(..) => {
2320                 // these are never sized - return the target type
2321                 vec![ty]
2322             }
2323
2324             Tuple(ref tys) => {
2325                 match tys.last() {
2326                     None => vec![],
2327                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2328                 }
2329             }
2330
2331             Adt(adt, substs) => {
2332                 // recursive case
2333                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2334                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2335                        ty, adt_tys);
2336                 adt_tys.iter()
2337                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2338                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2339                        .collect()
2340             }
2341
2342             Projection(..) | Opaque(..) => {
2343                 // must calculate explicitly.
2344                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2345                 vec![ty]
2346             }
2347
2348             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2349
2350             Param(..) => {
2351                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2352                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2353                 // it on the impl.
2354
2355                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2356                     Some(x) => x,
2357                     _ => return vec![ty]
2358                 };
2359                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2360                     def_id: sized_trait,
2361                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2362                 }).to_predicate();
2363                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2364                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2365                     vec![]
2366                 } else {
2367                     vec![ty]
2368                 }
2369             }
2370
2371             Infer(..) => {
2372                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2373                      ty)
2374             }
2375         };
2376         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2377         result
2378     }
2379 }
2380
2381 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2382     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2383         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2384     }
2385 }
2386
2387 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2388 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2389 /// desuaring) argument that the closure expects.
2390 ///
2391 /// You can get the environment type of a closure using
2392 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2393 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2394 pub enum ClosureKind {
2395     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2396     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2397     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2398     Fn,
2399     FnMut,
2400     FnOnce,
2401 }
2402
2403 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2404     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2405     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2406
2407     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2408         match *self {
2409             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2410             ClosureKind::FnMut => {
2411                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2412             }
2413             ClosureKind::FnOnce => {
2414                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2415             }
2416         }
2417     }
2418
2419     /// True if this a type that impls this closure kind
2420     /// must also implement `other`.
2421     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2422         match (self, other) {
2423             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2424             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2425             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2426             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2427             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2428             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2429             _ => false,
2430         }
2431     }
2432
2433     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2434     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2435     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2436         match self {
2437             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2438             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2439             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2440         }
2441     }
2442 }
2443
2444 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2445     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2446     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2447     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2448     /// structs or variants. For example:
2449     ///
2450     /// ```notrust
2451     /// isize => { isize }
2452     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2453     /// [isize] => { [isize], isize }
2454     /// ```
2455     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2456         TypeWalker::new(self)
2457     }
2458
2459     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2460     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2461     /// (but not `i32`, like `walk`).
2462     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2463         walk::walk_shallow(self)
2464     }
2465
2466     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2467     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2468     /// children of the current type are ignored.
2469     ///
2470     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2471     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2472         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2473     {
2474         let mut walker = self.walk();
2475         while let Some(ty) = walker.next() {
2476             if !f(ty) {
2477                 walker.skip_current_subtree();
2478             }
2479         }
2480     }
2481 }
2482
2483 impl BorrowKind {
2484     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2485         match m {
2486             hir::MutMutable => MutBorrow,
2487             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2488         }
2489     }
2490
2491     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2492     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2493     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2494     /// question.
2495     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2496         match self {
2497             MutBorrow => hir::MutMutable,
2498             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2499
2500             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2501             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2502             // and hence is a safe "over approximation".
2503             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2504         }
2505     }
2506
2507     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2508         match *self {
2509             MutBorrow => "mutable",
2510             ImmBorrow => "immutable",
2511             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2512         }
2513     }
2514 }
2515
2516 #[derive(Debug, Clone)]
2517 pub enum Attributes<'gcx> {
2518     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2519     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2520 }
2521
2522 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2523     type Target = [ast::Attribute];
2524
2525     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2526         match self {
2527             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2528             &Attributes::Borrowed(data) => data
2529         }
2530     }
2531 }
2532
2533 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2534     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2535         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2536     }
2537
2538     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2539     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2540     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2541     pub fn body_owners(
2542         self,
2543     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2544         self.hir.krate()
2545                 .body_ids
2546                 .iter()
2547                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2548     }
2549
2550     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2551         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2552             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2553         });
2554     }
2555
2556     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2557         match self.hir.find(id) {
2558             Some(Node::Expr(e)) => {
2559                 e.span
2560             }
2561             Some(f) => {
2562                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2563             }
2564             None => {
2565                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2566             }
2567         }
2568     }
2569
2570     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2571         self.associated_items(id)
2572             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2573             .collect()
2574     }
2575
2576     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2577         self.associated_items(did).any(|item| {
2578             item.relevant_for_never()
2579         })
2580     }
2581
2582     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2583         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2584             match self.hir.get(node_id) {
2585                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2586                 _ => false,
2587             }
2588         } else {
2589             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2590                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2591                 _ => false,
2592             }
2593         };
2594
2595         if is_associated_item {
2596             Some(self.associated_item(def_id))
2597         } else {
2598             None
2599         }
2600     }
2601
2602     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2603                                            parent_def_id: DefId,
2604                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2605                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2606                                            -> AssociatedItem {
2607         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2608         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2609             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2610             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2611                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2612             }
2613             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2614             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2615         };
2616
2617         AssociatedItem {
2618             ident: trait_item_ref.ident,
2619             kind,
2620             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2621             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2622             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2623             def_id,
2624             container: TraitContainer(parent_def_id),
2625             method_has_self_argument: has_self
2626         }
2627     }
2628
2629     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2630                                           parent_def_id: DefId,
2631                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2632                                           -> AssociatedItem {
2633         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2634         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2635             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2636             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2637                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2638             }
2639             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2640             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2641         };
2642
2643         AssociatedItem {
2644             ident: impl_item_ref.ident,
2645             kind,
2646             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2647             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2648             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2649             def_id,
2650             container: ImplContainer(parent_def_id),
2651             method_has_self_argument: has_self
2652         }
2653     }
2654
2655     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2656         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2657         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2658     }
2659
2660     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2661         variant.fields.iter().position(|field| {
2662             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2663         })
2664     }
2665
2666     pub fn associated_items(
2667         self,
2668         def_id: DefId,
2669     ) -> impl Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a {
2670         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2671         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2672             as Box<dyn Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a>
2673     }
2674
2675     /// Returns true if the impls are the same polarity and the trait either
2676     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2677     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2678         if self.features().overlapping_marker_traits {
2679             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2680                 .map_or(false, |trait_ref| {
2681                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2682                 });
2683             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2684                 .map_or(false, |trait_ref| {
2685                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2686                 });
2687             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2688                 && trait1_is_empty
2689                 && trait2_is_empty
2690         } else if self.features().marker_trait_attr {
2691             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2692                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2693                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2694             };
2695             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2696                 && is_marker_impl(def_id1)
2697                 && is_marker_impl(def_id2)
2698         } else {
2699             false
2700         }
2701     }
2702
2703     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2704     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2705     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2706         match def {
2707             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2708                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2709                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2710             }
2711             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2712                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2713             }
2714             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2715                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2716                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2717             }
2718             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2719         }
2720     }
2721
2722     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2723     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2724         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2725         match def_key.disambiguated_data.data {
2726             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2727             // is the *parent* of the variant
2728             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2729                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2730
2731             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2732             _ => variant_def.did,
2733         }
2734     }
2735
2736     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2737         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2738             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2739         } else {
2740             let def_key = self.def_key(id);
2741             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2742             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2743                 self.item_name(DefId {
2744                     krate: id.krate,
2745                     index: def_key.parent.unwrap()
2746                 })
2747             } else {
2748                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2749                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2750                 })
2751             }
2752         }
2753     }
2754
2755     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2756     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2757                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2758     {
2759         match instance {
2760             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2761                 self.optimized_mir(did)
2762             }
2763             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2764             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2765             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2766             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2767             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2768             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2769                 self.mir_shims(instance)
2770             }
2771         }
2772     }
2773
2774     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2775     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2776     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2777         if self.is_mir_available(did) {
2778             Some(self.optimized_mir(did))
2779         } else {
2780             None
2781         }
2782     }
2783
2784     /// Get the attributes of a definition.
2785     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2786         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2787             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2788         } else {
2789             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2790         }
2791     }
2792
2793     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2794     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2795         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2796     }
2797
2798     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2799     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2800         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2801     }
2802
2803     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2804         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2805     }
2806
2807     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2808     /// If it implements no trait, return `None`.
2809     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2810         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2811     }
2812
2813     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2814     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2815     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2816         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2817             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2818                 Some(self.associated_item(def_id))
2819             } else {
2820                 None
2821             }
2822         } else {
2823             self.opt_associated_item(def_id)
2824         };
2825
2826         item.and_then(|trait_item|
2827             match trait_item.container {
2828                 TraitContainer(_) => None,
2829                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2830             }
2831         )
2832     }
2833
2834     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2835     /// with the name of the crate containing the impl.
2836     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2837         if impl_did.is_local() {
2838             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2839             Ok(self.hir.span(node_id))
2840         } else {
2841             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2842         }
2843     }
2844
2845     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2846     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2847     // definition's parent/scope to perform comparison.
2848     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2849         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2850     }
2851
2852     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2853         ident = ident.modern();
2854         let target_expansion = match scope.krate {
2855             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2856             _ => Mark::root(),
2857         };
2858         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2859             Some(actual_expansion) =>
2860                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2861             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2862             None => self.hir.get_module_parent(block),
2863         };
2864         (ident, scope)
2865     }
2866 }
2867
2868 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2869     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2870         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2871     {
2872         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2873         match self.freevars(def_id) {
2874             None => f(&[]),
2875             Some(d) => f(&d),
2876         }
2877     }
2878 }
2879
2880 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2881     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2882     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2883     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2884     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2885     match parent_item.node {
2886         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2887             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2888                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2889                                                                         impl_item_ref);
2890                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2891                 return assoc_item;
2892             }
2893         }
2894
2895         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2896             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2897                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2898                                                                          &parent_item.vis,
2899                                                                          trait_item_ref);
2900                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2901                 return assoc_item;
2902             }
2903         }
2904
2905         _ => { }
2906     }
2907
2908     span_bug!(parent_item.span,
2909               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2910               parent_item.node)
2911 }
2912
2913 /// Calculates the Sized-constraint.
2914 ///
2915 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2916 ///     - an obviously-unsized type
2917 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2918 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2919 ///       such.
2920 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2921 ///       check should catch this case.
2922 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2923                                   def_id: DefId)
2924                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2925     let def = tcx.adt_def(def_id);
2926
2927     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2928         v.fields.last()
2929     }).flat_map(|f| {
2930         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2931     }));
2932
2933     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2934
2935     result
2936 }
2937
2938 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2939                                      def_id: DefId)
2940                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2941     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2942     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2943     let vec: Vec<_> = match item.node {
2944         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2945             trait_item_refs.iter()
2946                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2947                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2948                            .collect()
2949         }
2950         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2951             impl_item_refs.iter()
2952                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2953                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2954                           .collect()
2955         }
2956         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2957         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2958     };
2959     Lrc::new(vec)
2960 }
2961
2962 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2963     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2964 }
2965
2966 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2967 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2968 /// Otherwise, return `None`.
2969 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2970     tcx.opt_associated_item(def_id)
2971         .and_then(|associated_item| {
2972             match associated_item.container {
2973                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2974                 ImplContainer(_) => None
2975             }
2976         })
2977 }
2978
2979 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition
2980 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2981     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
2982         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
2983             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
2984                 return exist_ty.impl_trait_fn;
2985             }
2986         }
2987     }
2988     None
2989 }
2990
2991 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2992 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2993                        def_id: DefId)
2994                        -> ParamEnv<'tcx>
2995 {
2996     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
2997     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
2998         return param_env(tcx, parent);
2999     }
3000     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3001
3002     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3003         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3004
3005     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3006     // case they contain any associated type projections. This process
3007     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3008     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3009     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3010     // right to me, because constructing the environment feels like a
3011     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3012     // a better place. In practice, we construct environments for
3013     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3014     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3015     // sure that this will succeed without errors anyway.
3016
3017     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3018                                              traits::Reveal::UserFacing);
3019
3020     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3021         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3022     });
3023     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3024     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3025 }
3026
3027 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3028                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3029     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3030     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3031 }
3032
3033 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3034                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3035     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3036     tcx.crate_name.clone()
3037 }
3038
3039 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3040                         crate_num: CrateNum)
3041                         -> Svh {
3042     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3043     tcx.hir.crate_hash
3044 }
3045
3046 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3047                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3048                                         -> usize {
3049     match instance_def {
3050         InstanceDef::Item(..) |
3051         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3052             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3053             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3054         },
3055         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3056         _ => 1
3057     }
3058 }
3059
3060 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3061     context::provide(providers);
3062     erase_regions::provide(providers);
3063     layout::provide(providers);
3064     util::provide(providers);
3065     constness::provide(providers);
3066     *providers = ty::query::Providers {
3067         associated_item,
3068         associated_item_def_ids,
3069         adt_sized_constraint,
3070         def_span,
3071         param_env,
3072         trait_of_item,
3073         crate_disambiguator,
3074         original_crate_name,
3075         crate_hash,
3076         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3077         instance_def_size_estimate,
3078         ..*providers
3079     };
3080 }
3081
3082 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3083 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3084 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3085 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3086 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3087 #[derive(Clone, Debug)]
3088 pub struct CrateInherentImpls {
3089     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3090 }
3091
3092 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3093 pub struct SymbolName {
3094     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3095     // this be a `&'tcx str`.
3096     pub name: InternedString
3097 }
3098
3099 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3100     name
3101 });
3102
3103 impl SymbolName {
3104     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3105         SymbolName {
3106             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3107         }
3108     }
3109
3110     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3111         self.name.as_str()
3112     }
3113 }
3114
3115 impl fmt::Display for SymbolName {
3116     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3117         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3118     }
3119 }
3120
3121 impl fmt::Debug for SymbolName {
3122     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3123         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3124     }
3125 }