]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Only promote calls to `#[rustc_promotable]` const fns
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::GlobalId;
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
40 use arena::SyncDroplessArena;
41 use session::DataTypeKind;
42
43 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
44 use std::cell::RefCell;
45 use std::cmp::{self, Ordering};
46 use std::fmt;
47 use std::hash::{Hash, Hasher};
48 use std::ops::Deref;
49 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
50 use std::slice;
51 use std::vec::IntoIter;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
61                                            HashStable};
62
63 use hir;
64
65 pub use self::sty::{Binder, CanonicalVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
66 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
67 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
68 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
69 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
70 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
72 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
73 pub use self::sty::RegionKind;
74 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
75 pub use self::sty::BoundRegion::*;
76 pub use self::sty::InferTy::*;
77 pub use self::sty::RegionKind::*;
78 pub use self::sty::TyKind::*;
79
80 pub use self::binding::BindingMode;
81 pub use self::binding::BindingMode::*;
82
83 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
84 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
85
86 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
87
88 pub use self::trait_def::TraitDef;
89
90 pub use self::query::queries;
91
92 pub mod adjustment;
93 pub mod binding;
94 pub mod cast;
95 #[macro_use]
96 pub mod codec;
97 mod constness;
98 pub mod error;
99 mod erase_regions;
100 pub mod fast_reject;
101 pub mod fold;
102 pub mod inhabitedness;
103 pub mod item_path;
104 pub mod layout;
105 pub mod _match;
106 pub mod outlives;
107 pub mod query;
108 pub mod relate;
109 pub mod steal;
110 pub mod subst;
111 pub mod trait_def;
112 pub mod walk;
113 pub mod wf;
114 pub mod util;
115
116 mod context;
117 mod flags;
118 mod instance;
119 mod structural_impls;
120 mod sty;
121
122 // Data types
123
124 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
125 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
126 ///
127 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
128 /// *on-demand* infrastructure.
129 #[derive(Clone)]
130 pub struct CrateAnalysis {
131     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
132     pub name: String,
133     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
134 }
135
136 #[derive(Clone)]
137 pub struct Resolutions {
138     pub freevars: FreevarMap,
139     pub trait_map: TraitMap,
140     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
141     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
142     pub export_map: ExportMap,
143 }
144
145 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
146 pub enum AssociatedItemContainer {
147     TraitContainer(DefId),
148     ImplContainer(DefId),
149 }
150
151 impl AssociatedItemContainer {
152     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
153     /// in a trait, and returns the trait def-id.
154     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
155         match *self {
156             TraitContainer(id) => id,
157             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
158         }
159     }
160
161     pub fn id(&self) -> DefId {
162         match *self {
163             TraitContainer(id) => id,
164             ImplContainer(id) => id,
165         }
166     }
167 }
168
169 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
170 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
171 /// bounds/where clauses).
172 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
173 pub struct ImplHeader<'tcx> {
174     pub impl_def_id: DefId,
175     pub self_ty: Ty<'tcx>,
176     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
177     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
178 }
179
180 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
181 pub struct AssociatedItem {
182     pub def_id: DefId,
183     pub ident: Ident,
184     pub kind: AssociatedKind,
185     pub vis: Visibility,
186     pub defaultness: hir::Defaultness,
187     pub container: AssociatedItemContainer,
188
189     /// Whether this is a method with an explicit self
190     /// as its first argument, allowing method calls.
191     pub method_has_self_argument: bool,
192 }
193
194 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
195 pub enum AssociatedKind {
196     Const,
197     Method,
198     Existential,
199     Type
200 }
201
202 impl AssociatedItem {
203     pub fn def(&self) -> Def {
204         match self.kind {
205             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
206             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
207             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
208             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
209         }
210     }
211
212     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
213     /// for !
214     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
215         match self.kind {
216             AssociatedKind::Existential |
217             AssociatedKind::Const |
218             AssociatedKind::Type => true,
219             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
220             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
221         }
222     }
223
224     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
225         match self.kind {
226             ty::AssociatedKind::Method => {
227                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
228                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
229                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
230                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
231                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
232             }
233             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
234             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
235             ty::AssociatedKind::Const => {
236                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
237             }
238         }
239     }
240 }
241
242 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
243 pub enum Visibility {
244     /// Visible everywhere (including in other crates).
245     Public,
246     /// Visible only in the given crate-local module.
247     Restricted(DefId),
248     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
249     Invisible,
250 }
251
252 pub trait DefIdTree: Copy {
253     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
254
255     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
256         if descendant.krate != ancestor.krate {
257             return false;
258         }
259
260         while descendant != ancestor {
261             match self.parent(descendant) {
262                 Some(parent) => descendant = parent,
263                 None => return false,
264             }
265         }
266         true
267     }
268 }
269
270 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
271     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
272         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
273     }
274 }
275
276 impl Visibility {
277     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
278         match visibility.node {
279             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
280             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
281             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
282                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
283                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
284                 Def::Err => Visibility::Public,
285                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
286             },
287             hir::VisibilityKind::Inherited => {
288                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
289             }
290         }
291     }
292
293     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
294     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
295         let restriction = match self {
296             // Public items are visible everywhere.
297             Visibility::Public => return true,
298             // Private items from other crates are visible nowhere.
299             Visibility::Invisible => return false,
300             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
301             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
302             Visibility::Restricted(module) => module,
303         };
304
305         tree.is_descendant_of(module, restriction)
306     }
307
308     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
309     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
310         let vis_restriction = match vis {
311             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
312             Visibility::Invisible => return true,
313             Visibility::Restricted(module) => module,
314         };
315
316         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
317     }
318
319     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
320     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
321         match self {
322             Visibility::Public => true,
323             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
324             Visibility::Invisible => false,
325         }
326     }
327 }
328
329 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
330 pub enum Variance {
331     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
332     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
333     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
334     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
335 }
336
337 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
338 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
339 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
340 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
341 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
342 /// item.
343 pub struct CrateVariancesMap {
344     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
345     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
346     /// entry.
347     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
348
349     /// An empty vector, useful for cloning.
350     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
351 }
352
353 impl Variance {
354     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
355     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
356     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
357     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
358     /// variance with which the argument appears.
359     ///
360     /// Example 1:
361     ///
362     ///     *mut Vec<i32>
363     ///
364     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
365     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
366     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
367     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
368     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
369     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
370     /// (again) in `Invariant`.
371     ///
372     /// Example 2:
373     ///
374     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
375     ///
376     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
377     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
378     /// within which both pointer types appear is
379     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
380     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
381     /// which the first `Vec<i32>` appears is
382     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
383     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
384     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
385     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
386     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
387     ///
388     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
389     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
390     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
391         match (self, v) {
392             // Figure 1, column 1.
393             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
394             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
395             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
396             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
397
398             // Figure 1, column 2.
399             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
400             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
401             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
402             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
403
404             // Figure 1, column 3.
405             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
406
407             // Figure 1, column 4.
408             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
409         }
410     }
411 }
412
413 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
414 // the types of AST nodes.
415 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
416 pub struct CReaderCacheKey {
417     pub cnum: CrateNum,
418     pub pos: usize,
419 }
420
421 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
422 // through the type during type construction, so that we can quickly
423 // check whether the type has various kinds of types in it without
424 // recursing over the type itself.
425 bitflags! {
426     pub struct TypeFlags: u32 {
427         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
428         const HAS_SELF           = 1 << 1;
429         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
430         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
431         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
432
433         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
434         /// determine whether substitition is required, since those
435         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
436         /// hence may be substituted.
437         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
438
439         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
440         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
441         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
442
443         /// Is an error type reachable?
444         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
445         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
446
447         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
448         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
449
450         // true if there are "names" of types and regions and so forth
451         // that are local to a particular fn
452         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
453
454         // Present if the type belongs in a local type context.
455         // Only set for Infer other than Fresh.
456         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
457
458         // Is there a projection that does not involve a bound region?
459         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
460         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
461
462         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
463         // ought to be true only for the results of canonicalization.
464         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
465
466         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
467         /// if a global bound is safe to evaluate.
468         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 14;
469
470         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
471                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
472                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
473
474         // Flags representing the nominal content of a type,
475         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
476         // flag, it should be added here too.
477         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
488                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits |
490                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
491     }
492 }
493
494 pub struct TyS<'tcx> {
495     pub sty: TyKind<'tcx>,
496     pub flags: TypeFlags,
497
498     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
499     /// binder such that
500     ///
501     /// (a) the binder itself captures nothing but
502     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
503     ///     by some sub-binder.
504     ///
505     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
506     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
507     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
508     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
509     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
510     /// inner binder.
511     ///
512     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
513     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
514     /// (exclusive)).
515     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
516 }
517
518 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
519     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
520         self.sty.cmp(&other.sty)
521     }
522 }
523
524 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
525     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
526         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
527     }
528 }
529
530 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
531     #[inline]
532     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
533         ptr::eq(self, other)
534     }
535 }
536 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
537
538 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
539     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
540         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
541     }
542 }
543
544 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
545     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
546         match self.sty {
547             TyKind::Bool |
548                 TyKind::Char |
549                 TyKind::Int(_) |
550                 TyKind::Uint(_) |
551                 TyKind::Float(_) |
552                 TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
553                 TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
554                 TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
555                 TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
556             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
557             _ => false,
558         }
559     }
560
561     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
562         match self.sty {
563             TyKind::Opaque(..) |
564             TyKind::FnDef(..) |
565             TyKind::FnPtr(..) |
566             TyKind::Dynamic(..) |
567             TyKind::Closure(..) |
568             TyKind::Infer(..) |
569             TyKind::Projection(..) => false,
570             _ => true,
571         }
572     }
573 }
574
575 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
576     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
577                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
578                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
579         let ty::TyS {
580             ref sty,
581
582             // The other fields just provide fast access to information that is
583             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
584             flags: _,
585
586             outer_exclusive_binder: _,
587         } = *self;
588
589         sty.hash_stable(hcx, hasher);
590     }
591 }
592
593 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
594
595 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
596 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
597
598 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
599
600 extern {
601     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
602     type OpaqueListContents;
603 }
604
605 /// A wrapper for slices with the additional invariant
606 /// that the slice is interned and no other slice with
607 /// the same contents can exist in the same context.
608 /// This means we can use pointer for both
609 /// equality comparisons and hashing.
610 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
611 #[repr(C)]
612 pub struct List<T> {
613     len: usize,
614     data: [T; 0],
615     opaque: OpaqueListContents,
616 }
617
618 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
619
620 impl<T: Copy> List<T> {
621     #[inline]
622     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
623         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
624         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
625         assert!(slice.len() != 0);
626
627         // Align up the size of the len (usize) field
628         let align = mem::align_of::<T>();
629         let align_mask = align - 1;
630         let offset = mem::size_of::<usize>();
631         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
632
633         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
634
635         let mem = arena.alloc_raw(
636             size,
637             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
638         unsafe {
639             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
640             // Write the length
641             result.len = slice.len();
642
643             // Write the elements
644             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
645             arena_slice.copy_from_slice(slice);
646
647             result
648         }
649     }
650 }
651
652 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
653     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
654         (**self).fmt(f)
655     }
656 }
657
658 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
659     #[inline]
660     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
661         (**self).encode(s)
662     }
663 }
664
665 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
666     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
667         if self == other { Ordering::Equal } else {
668             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
669         }
670     }
671 }
672
673 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
674     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
675         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
676             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
677         }
678     }
679 }
680
681 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
682     #[inline]
683     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
684         ptr::eq(self, other)
685     }
686 }
687 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
688
689 impl<T> Hash for List<T> {
690     #[inline]
691     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
692         (self as *const List<T>).hash(s)
693     }
694 }
695
696 impl<T> Deref for List<T> {
697     type Target = [T];
698     #[inline(always)]
699     fn deref(&self) -> &[T] {
700         unsafe {
701             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
702         }
703     }
704 }
705
706 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
707     type Item = &'a T;
708     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
709     #[inline(always)]
710     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
711         self[..].iter()
712     }
713 }
714
715 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
716
717 impl<T> List<T> {
718     #[inline(always)]
719     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
720         #[repr(align(64), C)]
721         struct EmptySlice([u8; 64]);
722         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
723         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
724         unsafe {
725             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
726         }
727     }
728 }
729
730 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
731 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
732 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
733 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
734 pub struct UpvarId {
735     pub var_id: hir::HirId,
736     pub closure_expr_id: LocalDefId,
737 }
738
739 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
740 pub enum BorrowKind {
741     /// Data must be immutable and is aliasable.
742     ImmBorrow,
743
744     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
745     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
746     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
747     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
748     ///
749     ///    let x: &mut isize = ...;
750     ///    let y = || *x += 5;
751     ///
752     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
753     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
754     ///
755     ///    struct Env { x: & &mut isize }
756     ///    let x: &mut isize = ...;
757     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
758     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
759     ///
760     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
761     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
762     /// an `&mut` borrow:
763     ///
764     ///    struct Env { x: & &mut isize }
765     ///    let x: &mut isize = ...;
766     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
767     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
768     ///
769     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
770     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
771     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
772     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
773     /// borrow is hidden.
774     ///
775     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
776     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
777     /// simplicity, we don't give users the way to express this
778     /// borrow, it's just used when translating closures.
779     UniqueImmBorrow,
780
781     /// Data is mutable and not aliasable.
782     MutBorrow
783 }
784
785 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
786 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
787 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
788 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
789     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
790     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
791     /// depending on inference.
792     ByValue,
793
794     /// Upvar is captured by reference.
795     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
796 }
797
798 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
799 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
800     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
801     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
802     /// syntax.
803     pub kind: BorrowKind,
804
805     /// Region of the resulting reference.
806     pub region: ty::Region<'tcx>,
807 }
808
809 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
810
811 #[derive(Copy, Clone)]
812 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
813     pub def: Def,
814     pub span: Span,
815     pub ty: Ty<'tcx>,
816 }
817
818 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
819 pub enum IntVarValue {
820     IntType(ast::IntTy),
821     UintType(ast::UintTy),
822 }
823
824 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
825 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
826
827 impl ty::EarlyBoundRegion {
828     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
829         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
830     }
831
832     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
833     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
834     pub fn has_name(&self) -> bool {
835         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
836     }
837 }
838
839 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
840 pub enum GenericParamDefKind {
841     Lifetime,
842     Type {
843         has_default: bool,
844         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
845         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
846     }
847 }
848
849 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
850 pub struct GenericParamDef {
851     pub name: InternedString,
852     pub def_id: DefId,
853     pub index: u32,
854
855     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
856     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
857     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
858     pub pure_wrt_drop: bool,
859
860     pub kind: GenericParamDefKind,
861 }
862
863 impl GenericParamDef {
864     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
865         match self.kind {
866             GenericParamDefKind::Lifetime => {
867                 ty::EarlyBoundRegion {
868                     def_id: self.def_id,
869                     index: self.index,
870                     name: self.name,
871                 }
872             }
873             _ => bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
874         }
875     }
876
877     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
878         match self.kind {
879             GenericParamDefKind::Lifetime => {
880                 self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
881             }
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         // 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. But when you enter into
1462 /// some subuniverse, then it may add names that are only visible
1463 /// within that subtree (but it can still name the names of its
1464 /// ancestor universes).
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 a subuniverse U1 --
1477 /// i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside of
1478 /// `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1479 /// region `'a` is in a subuniverse U2 of U1, because we can name it
1480 /// inside the fn type but not outside.
1481 ///
1482 /// Universes are related to **skolemization** -- which is a way of
1483 /// doing type- and trait-checking around these "forall" binders (also
1484 /// called **universal quantification**). The idea is that when, in
1485 /// the body of `bar`, we refer to `T` as a type, we aren't referring
1486 /// to any type in particular, but rather a kind of "fresh" type that
1487 /// is distinct from all other types we have actually declared. This
1488 /// is called a **skolemized** type, and we use universes to talk
1489 /// about this. In other words, a type name in universe 0 always
1490 /// corresponds to some "ground" type that the user declared, but a
1491 /// type name in a non-zero universe is a skolemized type -- an
1492 /// idealized representative of "types in general" that we use for
1493 /// checking generic functions.
1494 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1495 pub struct UniverseIndex(u32);
1496
1497 impl UniverseIndex {
1498     /// The root universe, where things that the user defined are
1499     /// visible.
1500     pub const ROOT: Self = UniverseIndex(0);
1501
1502     /// The "max universe" -- this isn't really a valid universe, but
1503     /// it's useful sometimes as a "starting value" when you are
1504     /// taking the minimum of a (non-empty!) set of universes.
1505     pub const MAX: Self = UniverseIndex(::std::u32::MAX);
1506
1507     /// Creates a universe index from the given integer.  Not to be
1508     /// used lightly lest you pick a bad value. But sometimes we
1509     /// convert universe indices into integers and back for various
1510     /// reasons.
1511     pub fn from_u32(index: u32) -> Self {
1512         UniverseIndex(index)
1513     }
1514
1515     /// A "subuniverse" corresponds to being inside a `forall` quantifier.
1516     /// So, for example, suppose we have this type in universe `U`:
1517     ///
1518     /// ```
1519     /// for<'a> fn(&'a u32)
1520     /// ```
1521     ///
1522     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1523     /// subuniverse of `U` -- in this new universe, we can name the
1524     /// region `'a`, but that region was not nameable from `U` because
1525     /// it was not in scope there.
1526     pub fn subuniverse(self) -> UniverseIndex {
1527         UniverseIndex(self.0.checked_add(1).unwrap())
1528     }
1529
1530     /// True if the names in this universe are a subset of the names in `other`.
1531     pub fn is_subset_of(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1532         self.0 <= other.0
1533     }
1534
1535     pub fn as_u32(&self) -> u32 {
1536         self.0
1537     }
1538
1539     pub fn as_usize(&self) -> usize {
1540         self.0 as usize
1541     }
1542 }
1543
1544 impl fmt::Debug for UniverseIndex {
1545     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1546         write!(fmt, "U{}", self.as_u32())
1547     }
1548 }
1549
1550 impl From<u32> for UniverseIndex {
1551     fn from(index: u32) -> Self {
1552         UniverseIndex(index)
1553     }
1554 }
1555
1556 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1557 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1558 /// particular point.
1559 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1560 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1561     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1562     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1563     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1564     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1565
1566     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1567     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1568     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1569     pub reveal: traits::Reveal,
1570 }
1571
1572 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1573     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1574     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1575     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1576     /// type-checking.
1577     pub fn empty() -> Self {
1578         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1579     }
1580
1581     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1582     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1583     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1584     /// environments like codegen or doing optimizations.
1585     ///
1586     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1587     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1588     pub fn reveal_all() -> Self {
1589         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1590     }
1591
1592     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1593     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1594                reveal: Reveal)
1595                -> Self {
1596         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1597     }
1598
1599     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1600     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1601     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1602     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1603     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1604     /// which is the default.
1605     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1606         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1607     }
1608
1609     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1610     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1611         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1612     }
1613
1614     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1615     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1616     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1617     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1618     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1619     /// invisible.
1620     ///
1621     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1622     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1623     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1624     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1625     /// although the surrounding function is never reachable.
1626     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1627         match self.reveal {
1628             Reveal::UserFacing => {
1629                 ParamEnvAnd {
1630                     param_env: self,
1631                     value,
1632                 }
1633             }
1634
1635             Reveal::All => {
1636                 if value.has_skol()
1637                     || value.needs_infer()
1638                     || value.has_param_types()
1639                     || value.has_self_ty()
1640                 {
1641                     ParamEnvAnd {
1642                         param_env: self,
1643                         value,
1644                     }
1645                 } else {
1646                     ParamEnvAnd {
1647                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1648                         value,
1649                     }
1650                 }
1651             }
1652         }
1653     }
1654 }
1655
1656 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1657 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1658     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1659     pub value: T,
1660 }
1661
1662 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1663     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1664         (self.param_env, self.value)
1665     }
1666 }
1667
1668 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1669     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1670 {
1671     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1672                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1673                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1674         let ParamEnvAnd {
1675             ref param_env,
1676             ref value
1677         } = *self;
1678
1679         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1680         value.hash_stable(hcx, hasher);
1681     }
1682 }
1683
1684 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1685 pub struct Destructor {
1686     /// The def-id of the destructor method
1687     pub did: DefId,
1688 }
1689
1690 bitflags! {
1691     pub struct AdtFlags: u32 {
1692         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1693         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1694         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1695         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1696         const IS_UNION            = 1 << 3;
1697         const IS_BOX              = 1 << 4;
1698         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1699         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1700         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 5;
1701     }
1702 }
1703
1704 bitflags! {
1705     pub struct VariantFlags: u32 {
1706         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1707         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1708         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1709     }
1710 }
1711
1712 #[derive(Debug)]
1713 pub struct VariantDef {
1714     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1715     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1716     pub did: DefId,
1717     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1718     pub discr: VariantDiscr,
1719     pub fields: Vec<FieldDef>,
1720     pub ctor_kind: CtorKind,
1721     flags: VariantFlags,
1722 }
1723
1724 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1725     /// Create a new `VariantDef`.
1726     ///
1727     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1728     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1729     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1730     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1731     ///
1732     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1733     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1734     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1735     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1736     ///
1737     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1738     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1739     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1740                did: DefId,
1741                name: Name,
1742                discr: VariantDiscr,
1743                fields: Vec<FieldDef>,
1744                adt_kind: AdtKind,
1745                ctor_kind: CtorKind,
1746                attribute_def_id: DefId)
1747                -> Self
1748     {
1749         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1750                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1751         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1752         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1753             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1754             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1755         }
1756         VariantDef {
1757             did,
1758             name,
1759             discr,
1760             fields,
1761             ctor_kind,
1762             flags
1763         }
1764     }
1765
1766     #[inline]
1767     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1768         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1769     }
1770 }
1771
1772 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1773     did,
1774     name,
1775     discr,
1776     fields,
1777     ctor_kind,
1778     flags
1779 });
1780
1781 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1782 pub enum VariantDiscr {
1783     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1784     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1785     Explicit(DefId),
1786
1787     /// The previous variant's discriminant plus one.
1788     /// For efficiency reasons, the distance from the
1789     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1790     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1791     Relative(usize),
1792 }
1793
1794 #[derive(Debug)]
1795 pub struct FieldDef {
1796     pub did: DefId,
1797     pub ident: Ident,
1798     pub vis: Visibility,
1799 }
1800
1801 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1802 ///
1803 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1804 /// table.
1805 pub struct AdtDef {
1806     pub did: DefId,
1807     pub variants: Vec<VariantDef>,
1808     flags: AdtFlags,
1809     pub repr: ReprOptions,
1810 }
1811
1812 impl PartialOrd for AdtDef {
1813     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1814         Some(self.cmp(&other))
1815     }
1816 }
1817
1818 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1819 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1820 impl Ord for AdtDef {
1821     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1822         self.did.cmp(&other.did)
1823     }
1824 }
1825
1826 impl PartialEq for AdtDef {
1827     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1828     #[inline]
1829     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1830 }
1831
1832 impl Eq for AdtDef {}
1833
1834 impl Hash for AdtDef {
1835     #[inline]
1836     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1837         (self as *const AdtDef).hash(s)
1838     }
1839 }
1840
1841 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1842     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1843         self.did.encode(s)
1844     }
1845 }
1846
1847 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1848
1849
1850 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1851     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1852                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1853                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1854         thread_local! {
1855             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1856                 RefCell::new(FxHashMap());
1857         }
1858
1859         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1860             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1861             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1862                 let ty::AdtDef {
1863                     did,
1864                     ref variants,
1865                     ref flags,
1866                     ref repr,
1867                 } = *self;
1868
1869                 let mut hasher = StableHasher::new();
1870                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1871                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1872                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1873                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1874
1875                 hasher.finish()
1876            })
1877         });
1878
1879         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1880     }
1881 }
1882
1883 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1884 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1885
1886 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1887     fn into(self) -> DataTypeKind {
1888         match self {
1889             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1890             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1891             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1892         }
1893     }
1894 }
1895
1896 bitflags! {
1897     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1898     pub struct ReprFlags: u8 {
1899         const IS_C               = 1 << 0;
1900         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1901         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1902         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1903         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1904
1905         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1906         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1907                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1908                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1909     }
1910 }
1911
1912 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1913     bits
1914 });
1915
1916
1917
1918 /// Represents the repr options provided by the user,
1919 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1920 pub struct ReprOptions {
1921     pub int: Option<attr::IntType>,
1922     pub align: u32,
1923     pub pack: u32,
1924     pub flags: ReprFlags,
1925 }
1926
1927 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1928     align,
1929     pack,
1930     int,
1931     flags
1932 });
1933
1934 impl ReprOptions {
1935     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1936         let mut flags = ReprFlags::empty();
1937         let mut size = None;
1938         let mut max_align = 0;
1939         let mut min_pack = 0;
1940         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1941             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1942                 flags.insert(match r {
1943                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1944                     attr::ReprPacked(pack) => {
1945                         min_pack = if min_pack > 0 {
1946                             cmp::min(pack, min_pack)
1947                         } else {
1948                             pack
1949                         };
1950                         ReprFlags::empty()
1951                     },
1952                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1953                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1954                     attr::ReprInt(i) => {
1955                         size = Some(i);
1956                         ReprFlags::empty()
1957                     },
1958                     attr::ReprAlign(align) => {
1959                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1960                         ReprFlags::empty()
1961                     },
1962                 });
1963             }
1964         }
1965
1966         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1967         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1968             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1969         }
1970         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1971     }
1972
1973     #[inline]
1974     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1975     #[inline]
1976     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1977     #[inline]
1978     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1979     #[inline]
1980     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1981     #[inline]
1982     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1983
1984     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1985         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1986     }
1987
1988     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1989     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1990     /// single pointer.
1991     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1992         self.c() || self.int.is_some()
1993     }
1994
1995     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1996     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1997     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1998         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1999     }
2000 }
2001
2002 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2003     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2004            did: DefId,
2005            kind: AdtKind,
2006            variants: Vec<VariantDef>,
2007            repr: ReprOptions) -> Self {
2008         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2009         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2010         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2011         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2012             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2013         }
2014         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2015             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2016         }
2017         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2018             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2019         }
2020         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2021             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2022             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2023         }
2024         match kind {
2025             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2026             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2027             AdtKind::Struct => {}
2028         }
2029         AdtDef {
2030             did,
2031             variants,
2032             flags,
2033             repr,
2034         }
2035     }
2036
2037     #[inline]
2038     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2039         !self.is_union() && !self.is_enum()
2040     }
2041
2042     #[inline]
2043     pub fn is_union(&self) -> bool {
2044         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2045     }
2046
2047     #[inline]
2048     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2049         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2050     }
2051
2052     #[inline]
2053     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2054         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2055     }
2056
2057     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2058     #[inline]
2059     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2060         if self.is_enum() {
2061             AdtKind::Enum
2062         } else if self.is_union() {
2063             AdtKind::Union
2064         } else {
2065             AdtKind::Struct
2066         }
2067     }
2068
2069     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2070         match self.adt_kind() {
2071             AdtKind::Struct => "struct",
2072             AdtKind::Union => "union",
2073             AdtKind::Enum => "enum",
2074         }
2075     }
2076
2077     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2078         match self.adt_kind() {
2079             AdtKind::Struct => "struct",
2080             AdtKind::Union => "union",
2081             AdtKind::Enum => "variant",
2082         }
2083     }
2084
2085     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2086     /// of coherence checking.
2087     #[inline]
2088     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2089         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2090     }
2091
2092     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
2093     #[inline]
2094     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2095         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2096     }
2097
2098     /// Returns true if this is Box<T>.
2099     #[inline]
2100     pub fn is_box(&self) -> bool {
2101         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2102     }
2103
2104     /// Returns whether this type has a destructor.
2105     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2106         self.destructor(tcx).is_some()
2107     }
2108
2109     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2110     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2111         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2112         &self.variants[0]
2113     }
2114
2115     #[inline]
2116     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2117         tcx.predicates_of(self.did)
2118     }
2119
2120     /// Returns an iterator over all fields contained
2121     /// by this ADT.
2122     #[inline]
2123     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2124         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2125     }
2126
2127     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2128         !self.variants.is_empty() &&
2129             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2130     }
2131
2132     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2133         self.variants
2134             .iter()
2135             .find(|v| v.did == vid)
2136             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2137     }
2138
2139     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2140         self.variants
2141             .iter()
2142             .position(|v| v.did == vid)
2143             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2144     }
2145
2146     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2147         match def {
2148             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2149             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2150             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2151             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2152             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2153         }
2154     }
2155
2156     #[inline]
2157     pub fn eval_explicit_discr(
2158         &self,
2159         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2160         expr_did: DefId,
2161     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2162         let param_env = ParamEnv::empty();
2163         let repr_type = self.repr.discr_type();
2164         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2165         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2166         let cid = GlobalId {
2167             instance,
2168             promoted: None
2169         };
2170         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2171             Ok(val) => {
2172                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2173                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2174                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2175                     Some(Discr {
2176                         val: b,
2177                         ty: val.ty,
2178                     })
2179                 } else {
2180                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2181                     ::mir::interpret::struct_error(
2182                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2183                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2184                     ).emit();
2185                     None
2186                 }
2187             }
2188             Err(err) => {
2189                 err.report_as_error(
2190                     tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2191                     "could not evaluate enum discriminant",
2192                 );
2193                 if !expr_did.is_local() {
2194                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2195                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2196                             in its crate but failed locally");
2197                 }
2198                 None
2199             }
2200         }
2201     }
2202
2203     #[inline]
2204     pub fn discriminants(
2205         &'a self,
2206         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2207     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2208         let repr_type = self.repr.discr_type();
2209         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2210         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2211         self.variants.iter().map(move |v| {
2212             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2213             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2214                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2215                     discr = new_discr;
2216                 }
2217             }
2218             prev_discr = Some(discr);
2219
2220             discr
2221         })
2222     }
2223
2224     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2225     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2226     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2227     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2228     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2229     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2230                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2231                                     variant_index: usize)
2232                                     -> Discr<'tcx> {
2233         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2234         let explicit_value = val
2235             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2236             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2237         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2238     }
2239
2240     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2241     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2242     /// inferred discriminant directly
2243     pub fn discriminant_def_for_variant(
2244         &self,
2245         variant_index: usize,
2246     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2247         let mut explicit_index = variant_index;
2248         let expr_did;
2249         loop {
2250             match self.variants[explicit_index].discr {
2251                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2252                     expr_did = None;
2253                     break;
2254                 },
2255                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2256                     explicit_index -= distance;
2257                 }
2258                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2259                     expr_did = Some(did);
2260                     break;
2261                 }
2262             }
2263         }
2264         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2265     }
2266
2267     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2268         tcx.adt_destructor(self.did)
2269     }
2270
2271     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2272     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2273     ///
2274     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2275     /// actually more expressive than checking all members:
2276     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2277     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2278     ///
2279     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2280     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2281     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2282         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2283             Ok(tys) => tys,
2284             Err(mut bug) => {
2285                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2286                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2287                 //
2288                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2289                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2290                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2291                 // emit an error.
2292                 bug.delay_as_bug();
2293                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2294             }
2295         }
2296     }
2297
2298     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2299                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2300                                ty: Ty<'tcx>)
2301                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2302         let result = match ty.sty {
2303             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2304             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2305             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2306                 vec![]
2307             }
2308
2309             Str |
2310             Dynamic(..) |
2311             Slice(_) |
2312             Foreign(..) |
2313             Error |
2314             GeneratorWitness(..) => {
2315                 // these are never sized - return the target type
2316                 vec![ty]
2317             }
2318
2319             Tuple(ref tys) => {
2320                 match tys.last() {
2321                     None => vec![],
2322                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2323                 }
2324             }
2325
2326             Adt(adt, substs) => {
2327                 // recursive case
2328                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2329                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2330                        ty, adt_tys);
2331                 adt_tys.iter()
2332                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2333                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2334                     .collect()
2335             }
2336
2337             Projection(..) | Opaque(..) => {
2338                 // must calculate explicitly.
2339                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2340                 vec![ty]
2341             }
2342
2343             Param(..) => {
2344                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2345                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2346                 // it on the impl.
2347
2348                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2349                     Some(x) => x,
2350                     _ => return vec![ty]
2351                 };
2352                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2353                     def_id: sized_trait,
2354                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2355                 }).to_predicate();
2356                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2357                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2358                     vec![]
2359                 } else {
2360                     vec![ty]
2361                 }
2362             }
2363
2364             Infer(..) => {
2365                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2366                      ty)
2367             }
2368         };
2369         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2370         result
2371     }
2372 }
2373
2374 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2375     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2376         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2377     }
2378 }
2379
2380 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2381 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2382 /// desuaring) argument that the closure expects.
2383 ///
2384 /// You can get the environment type of a closure using
2385 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2386 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2387 pub enum ClosureKind {
2388     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2389     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2390     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2391     Fn,
2392     FnMut,
2393     FnOnce,
2394 }
2395
2396 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2397     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2398     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2399
2400     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2401         match *self {
2402             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2403             ClosureKind::FnMut => {
2404                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2405             }
2406             ClosureKind::FnOnce => {
2407                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2408             }
2409         }
2410     }
2411
2412     /// True if this a type that impls this closure kind
2413     /// must also implement `other`.
2414     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2415         match (self, other) {
2416             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2417             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2418             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2419             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2420             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2421             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2422             _ => false,
2423         }
2424     }
2425
2426     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2427     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2428     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2429         match self {
2430             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2431             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2432             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2433         }
2434     }
2435 }
2436
2437 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2438     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2439     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2440     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2441     /// structs or variants. For example:
2442     ///
2443     /// ```notrust
2444     /// isize => { isize }
2445     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2446     /// [isize] => { [isize], isize }
2447     /// ```
2448     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2449         TypeWalker::new(self)
2450     }
2451
2452     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2453     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2454     /// (but not `i32`, like `walk`).
2455     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2456         walk::walk_shallow(self)
2457     }
2458
2459     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2460     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2461     /// children of the current type are ignored.
2462     ///
2463     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2464     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2465         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2466     {
2467         let mut walker = self.walk();
2468         while let Some(ty) = walker.next() {
2469             if !f(ty) {
2470                 walker.skip_current_subtree();
2471             }
2472         }
2473     }
2474 }
2475
2476 impl BorrowKind {
2477     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2478         match m {
2479             hir::MutMutable => MutBorrow,
2480             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2481         }
2482     }
2483
2484     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2485     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2486     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2487     /// question.
2488     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2489         match self {
2490             MutBorrow => hir::MutMutable,
2491             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2492
2493             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2494             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2495             // and hence is a safe "over approximation".
2496             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2497         }
2498     }
2499
2500     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2501         match *self {
2502             MutBorrow => "mutable",
2503             ImmBorrow => "immutable",
2504             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2505         }
2506     }
2507 }
2508
2509 #[derive(Debug, Clone)]
2510 pub enum Attributes<'gcx> {
2511     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2512     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2513 }
2514
2515 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2516     type Target = [ast::Attribute];
2517
2518     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2519         match self {
2520             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2521             &Attributes::Borrowed(data) => data
2522         }
2523     }
2524 }
2525
2526 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2527     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2528         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2529     }
2530
2531     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2532     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2533     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2534     pub fn body_owners(
2535         self,
2536     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2537         self.hir.krate()
2538                 .body_ids
2539                 .iter()
2540                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2541     }
2542
2543     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2544         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2545             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2546         });
2547     }
2548
2549     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2550         match self.hir.find(id) {
2551             Some(Node::Expr(e)) => {
2552                 e.span
2553             }
2554             Some(f) => {
2555                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2556             }
2557             None => {
2558                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2559             }
2560         }
2561     }
2562
2563     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2564         self.associated_items(id)
2565             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2566             .collect()
2567     }
2568
2569     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2570         self.associated_items(did).any(|item| {
2571             item.relevant_for_never()
2572         })
2573     }
2574
2575     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2576         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2577             match self.hir.get(node_id) {
2578                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2579                 _ => false,
2580             }
2581         } else {
2582             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2583                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2584                 _ => false,
2585             }
2586         };
2587
2588         if is_associated_item {
2589             Some(self.associated_item(def_id))
2590         } else {
2591             None
2592         }
2593     }
2594
2595     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2596                                            parent_def_id: DefId,
2597                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2598                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2599                                            -> AssociatedItem {
2600         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2601         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2602             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2603             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2604                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2605             }
2606             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2607             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2608         };
2609
2610         AssociatedItem {
2611             ident: trait_item_ref.ident,
2612             kind,
2613             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2614             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2615             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2616             def_id,
2617             container: TraitContainer(parent_def_id),
2618             method_has_self_argument: has_self
2619         }
2620     }
2621
2622     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2623                                           parent_def_id: DefId,
2624                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2625                                           -> AssociatedItem {
2626         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2627         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2628             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2629             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2630                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2631             }
2632             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2633             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2634         };
2635
2636         AssociatedItem {
2637             ident: impl_item_ref.ident,
2638             kind,
2639             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2640             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2641             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2642             def_id,
2643             container: ImplContainer(parent_def_id),
2644             method_has_self_argument: has_self
2645         }
2646     }
2647
2648     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2649         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2650         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2651     }
2652
2653     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2654         variant.fields.iter().position(|field| {
2655             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2656         })
2657     }
2658
2659     pub fn associated_items(
2660         self,
2661         def_id: DefId,
2662     ) -> impl Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a {
2663         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2664         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2665             as Box<dyn Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a>
2666     }
2667
2668     /// Returns true if the impls are the same polarity and the trait either
2669     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2670     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2671         if self.features().overlapping_marker_traits {
2672             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2673                 .map_or(false, |trait_ref| {
2674                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2675                 });
2676             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2677                 .map_or(false, |trait_ref| {
2678                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2679                 });
2680             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2681                 && trait1_is_empty
2682                 && trait2_is_empty
2683         } else if self.features().marker_trait_attr {
2684             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2685                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2686                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2687             };
2688             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2689                 && is_marker_impl(def_id1)
2690                 && is_marker_impl(def_id2)
2691         } else {
2692             false
2693         }
2694     }
2695
2696     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2697     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2698     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2699         match def {
2700             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2701                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2702                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2703             }
2704             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2705                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2706             }
2707             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2708                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2709                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2710             }
2711             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2712         }
2713     }
2714
2715     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2716     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2717         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2718         match def_key.disambiguated_data.data {
2719             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2720             // is the *parent* of the variant
2721             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2722                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2723
2724             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2725             _ => variant_def.did,
2726         }
2727     }
2728
2729     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2730         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2731             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2732         } else {
2733             let def_key = self.def_key(id);
2734             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2735             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2736                 self.item_name(DefId {
2737                     krate: id.krate,
2738                     index: def_key.parent.unwrap()
2739                 })
2740             } else {
2741                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2742                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2743                 })
2744             }
2745         }
2746     }
2747
2748     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2749     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2750                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2751     {
2752         match instance {
2753             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2754                 self.optimized_mir(did)
2755             }
2756             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2757             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2758             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2759             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2760             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2761             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2762                 self.mir_shims(instance)
2763             }
2764         }
2765     }
2766
2767     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2768     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2769     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2770         if self.is_mir_available(did) {
2771             Some(self.optimized_mir(did))
2772         } else {
2773             None
2774         }
2775     }
2776
2777     /// Get the attributes of a definition.
2778     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2779         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2780             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2781         } else {
2782             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2783         }
2784     }
2785
2786     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2787     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2788         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2789     }
2790
2791     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2792     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2793         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2794     }
2795
2796     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2797         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2798     }
2799
2800     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2801     /// If it implements no trait, return `None`.
2802     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2803         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2804     }
2805
2806     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2807     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2808     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2809         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2810             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2811                 Some(self.associated_item(def_id))
2812             } else {
2813                 None
2814             }
2815         } else {
2816             self.opt_associated_item(def_id)
2817         };
2818
2819         item.and_then(|trait_item|
2820             match trait_item.container {
2821                 TraitContainer(_) => None,
2822                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2823             }
2824         )
2825     }
2826
2827     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2828     /// with the name of the crate containing the impl.
2829     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2830         if impl_did.is_local() {
2831             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2832             Ok(self.hir.span(node_id))
2833         } else {
2834             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2835         }
2836     }
2837
2838     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2839     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2840     // definition's parent/scope to perform comparison.
2841     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2842         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2843     }
2844
2845     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2846         ident = ident.modern();
2847         let target_expansion = match scope.krate {
2848             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2849             _ => Mark::root(),
2850         };
2851         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2852             Some(actual_expansion) =>
2853                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2854             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2855             None => self.hir.get_module_parent(block),
2856         };
2857         (ident, scope)
2858     }
2859 }
2860
2861 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2862     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2863         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2864     {
2865         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2866         match self.freevars(def_id) {
2867             None => f(&[]),
2868             Some(d) => f(&d),
2869         }
2870     }
2871 }
2872
2873 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2874     -> AssociatedItem
2875 {
2876     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2877     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2878     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2879     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2880     match parent_item.node {
2881         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2882             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2883                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2884                                                                         impl_item_ref);
2885                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2886                 return assoc_item;
2887             }
2888         }
2889
2890         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2891             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2892                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2893                                                                          &parent_item.vis,
2894                                                                          trait_item_ref);
2895                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2896                 return assoc_item;
2897             }
2898         }
2899
2900         _ => { }
2901     }
2902
2903     span_bug!(parent_item.span,
2904               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2905               parent_item.node)
2906 }
2907
2908 /// Calculates the Sized-constraint.
2909 ///
2910 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2911 ///     - an obviously-unsized type
2912 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2913 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2914 ///       such.
2915 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2916 ///       check should catch this case.
2917 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2918                                   def_id: DefId)
2919                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2920     let def = tcx.adt_def(def_id);
2921
2922     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2923         v.fields.last()
2924     }).flat_map(|f| {
2925         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2926     }));
2927
2928     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2929
2930     result
2931 }
2932
2933 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2934                                      def_id: DefId)
2935                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2936     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2937     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2938     let vec: Vec<_> = match item.node {
2939         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2940             trait_item_refs.iter()
2941                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2942                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2943                            .collect()
2944         }
2945         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2946             impl_item_refs.iter()
2947                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2948                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2949                           .collect()
2950         }
2951         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2952         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2953     };
2954     Lrc::new(vec)
2955 }
2956
2957 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2958     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2959 }
2960
2961 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2962 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2963 /// Otherwise, return `None`.
2964 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2965     tcx.opt_associated_item(def_id)
2966         .and_then(|associated_item| {
2967             match associated_item.container {
2968                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2969                 ImplContainer(_) => None
2970             }
2971         })
2972 }
2973
2974 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition
2975 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2976     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
2977         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
2978             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
2979                 return exist_ty.impl_trait_fn;
2980             }
2981         }
2982     }
2983     None
2984 }
2985
2986 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
2987 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2988                        def_id: DefId)
2989                        -> ParamEnv<'tcx> {
2990
2991     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
2992     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
2993         return param_env(tcx, parent);
2994     }
2995     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
2996
2997     let InstantiatedPredicates { predicates } =
2998         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
2999
3000     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3001     // case they contain any associated type projections. This process
3002     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3003     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3004     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3005     // right to me, because constructing the environment feels like a
3006     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3007     // a better place. In practice, we construct environments for
3008     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3009     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3010     // sure that this will succeed without errors anyway.
3011
3012     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3013                                              traits::Reveal::UserFacing);
3014
3015     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3016         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3017     });
3018     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3019     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3020 }
3021
3022 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3023                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3024     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3025     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3026 }
3027
3028 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3029                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3030     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3031     tcx.crate_name.clone()
3032 }
3033
3034 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3035                         crate_num: CrateNum)
3036                         -> Svh {
3037     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3038     tcx.hir.crate_hash
3039 }
3040
3041 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3042                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3043                                         -> usize {
3044     match instance_def {
3045         InstanceDef::Item(..) |
3046         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3047             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3048             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3049         },
3050         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3051         _ => 1
3052     }
3053 }
3054
3055 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3056     context::provide(providers);
3057     erase_regions::provide(providers);
3058     layout::provide(providers);
3059     util::provide(providers);
3060     constness::provide(providers);
3061     *providers = ty::query::Providers {
3062         associated_item,
3063         associated_item_def_ids,
3064         adt_sized_constraint,
3065         def_span,
3066         param_env,
3067         trait_of_item,
3068         crate_disambiguator,
3069         original_crate_name,
3070         crate_hash,
3071         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3072         instance_def_size_estimate,
3073         ..*providers
3074     };
3075 }
3076
3077 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3078 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3079 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3080 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3081 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3082 #[derive(Clone, Debug)]
3083 pub struct CrateInherentImpls {
3084     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3085 }
3086
3087 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3088 pub struct SymbolName {
3089     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3090     // this be a `&'tcx str`.
3091     pub name: InternedString
3092 }
3093
3094 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3095     name
3096 });
3097
3098 impl SymbolName {
3099     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3100         SymbolName {
3101             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3102         }
3103     }
3104
3105     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3106         self.name.as_str()
3107     }
3108 }
3109
3110 impl fmt::Display for SymbolName {
3111     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3112         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3113     }
3114 }
3115
3116 impl fmt::Debug for SymbolName {
3117     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3118         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3119     }
3120 }