]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Auto merge of #64595 - Mark-Simulacrum:trivial-query, r=pnkfelix
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 pub use self::Variance::*;
4 pub use self::AssocItemContainer::*;
5 pub use self::BorrowKind::*;
6 pub use self::IntVarValue::*;
7 pub use self::fold::TypeFoldable;
8
9 use crate::hir::{map as hir_map, GlobMap, TraitMap};
10 use crate::hir::Node;
11 use crate::hir::def::{Res, DefKind, CtorOf, CtorKind, ExportMap};
12 use crate::hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
13 use rustc_data_structures::svh::Svh;
14 use rustc_macros::HashStable;
15 use crate::ich::Fingerprint;
16 use crate::ich::StableHashingContext;
17 use crate::infer::canonical::Canonical;
18 use crate::middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
19 use crate::middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
20 use crate::mir::Body;
21 use crate::mir::interpret::{GlobalId, ErrorHandled};
22 use crate::mir::GeneratorLayout;
23 use crate::session::CrateDisambiguator;
24 use crate::traits::{self, Reveal};
25 use crate::ty;
26 use crate::ty::layout::VariantIdx;
27 use crate::ty::subst::{Subst, InternalSubsts, SubstsRef};
28 use crate::ty::util::{IntTypeExt, Discr};
29 use crate::ty::walk::TypeWalker;
30 use crate::util::captures::Captures;
31 use crate::util::nodemap::{NodeMap, NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
32 use arena::SyncDroplessArena;
33 use crate::session::DataTypeKind;
34
35 use rustc_serialize::{self, Encodable, Encoder};
36 use rustc_target::abi::Align;
37 use std::cell::RefCell;
38 use std::cmp::{self, Ordering};
39 use std::fmt;
40 use std::hash::{Hash, Hasher};
41 use std::ops::Deref;
42 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
43 use std::slice;
44 use std::{mem, ptr};
45 use std::ops::Range;
46 use syntax::ast::{self, Name, Ident, NodeId};
47 use syntax::attr;
48 use syntax::ext::hygiene::ExpnId;
49 use syntax::symbol::{kw, sym, Symbol, InternedString};
50 use syntax_pos::Span;
51
52 use smallvec;
53 use rustc_data_structures::fx::FxIndexMap;
54 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, HashStable};
55 use rustc_index::vec::{Idx, IndexVec};
56
57 use crate::hir;
58
59 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
60 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
61 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ParamConst, InferConst, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
62 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
63 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
64 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
65 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
66 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
67 pub use self::sty::RegionKind;
68 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, ConstVid, RegionVid};
69 pub use self::sty::BoundRegion::*;
70 pub use self::sty::InferTy::*;
71 pub use self::sty::RegionKind::*;
72 pub use self::sty::TyKind::*;
73
74 pub use self::binding::BindingMode;
75 pub use self::binding::BindingMode::*;
76
77 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, AllArenas, tls, keep_local};
78 pub use self::context::{Lift, GeneratorInteriorTypeCause, TypeckTables, CtxtInterners, GlobalCtxt};
79 pub use self::context::{
80     UserTypeAnnotationIndex, UserType, CanonicalUserType,
81     CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations, ResolvedOpaqueTy,
82 };
83
84 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
85
86 pub use self::trait_def::TraitDef;
87
88 pub use self::query::queries;
89
90 pub mod adjustment;
91 pub mod binding;
92 pub mod cast;
93 #[macro_use]
94 pub mod codec;
95 mod constness;
96 pub mod error;
97 mod erase_regions;
98 pub mod fast_reject;
99 pub mod flags;
100 pub mod fold;
101 pub mod inhabitedness;
102 pub mod layout;
103 pub mod _match;
104 pub mod outlives;
105 pub mod print;
106 pub mod query;
107 pub mod relate;
108 pub mod steal;
109 pub mod subst;
110 pub mod trait_def;
111 pub mod walk;
112 pub mod wf;
113 pub mod util;
114
115 mod context;
116 mod instance;
117 mod structural_impls;
118 mod sty;
119
120 // Data types
121
122 #[derive(Clone)]
123 pub struct Resolutions {
124     pub extern_crate_map: NodeMap<CrateNum>,
125     pub trait_map: TraitMap,
126     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
127     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
128     pub export_map: ExportMap<NodeId>,
129     pub glob_map: GlobMap,
130     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
131     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
132     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
133 }
134
135 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug, HashStable)]
136 pub enum AssocItemContainer {
137     TraitContainer(DefId),
138     ImplContainer(DefId),
139 }
140
141 impl AssocItemContainer {
142     /// Asserts that this is the `DefId` of an associated item declared
143     /// in a trait, and returns the trait `DefId`.
144     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
145         match *self {
146             TraitContainer(id) => id,
147             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
148         }
149     }
150
151     pub fn id(&self) -> DefId {
152         match *self {
153             TraitContainer(id) => id,
154             ImplContainer(id) => id,
155         }
156     }
157 }
158
159 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
160 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
161 /// bounds / where-clauses).
162 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
163 pub struct ImplHeader<'tcx> {
164     pub impl_def_id: DefId,
165     pub self_ty: Ty<'tcx>,
166     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
167     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
168 }
169
170 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
171 pub enum ImplPolarity {
172     /// `impl Trait for Type`
173     Positive,
174     /// `impl !Trait for Type`
175     Negative,
176     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
177     ///
178     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
179     /// See #64631 for details.
180     Reservation,
181 }
182
183 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, HashStable)]
184 pub struct AssocItem {
185     pub def_id: DefId,
186     #[stable_hasher(project(name))]
187     pub ident: Ident,
188     pub kind: AssocKind,
189     pub vis: Visibility,
190     pub defaultness: hir::Defaultness,
191     pub container: AssocItemContainer,
192
193     /// Whether this is a method with an explicit self
194     /// as its first argument, allowing method calls.
195     pub method_has_self_argument: bool,
196 }
197
198 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
199 pub enum AssocKind {
200     Const,
201     Method,
202     OpaqueTy,
203     Type
204 }
205
206 impl AssocItem {
207     pub fn def_kind(&self) -> DefKind {
208         match self.kind {
209             AssocKind::Const => DefKind::AssocConst,
210             AssocKind::Method => DefKind::Method,
211             AssocKind::Type => DefKind::AssocTy,
212             AssocKind::OpaqueTy => DefKind::AssocOpaqueTy,
213         }
214     }
215
216     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
217     /// for !
218     pub fn relevant_for_never(&self) -> bool {
219         match self.kind {
220             AssocKind::OpaqueTy |
221             AssocKind::Const |
222             AssocKind::Type => true,
223             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
224             AssocKind::Method => !self.method_has_self_argument,
225         }
226     }
227
228     pub fn signature(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
229         match self.kind {
230             ty::AssocKind::Method => {
231                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
232                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
233                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
234                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
235                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
236             }
237             ty::AssocKind::Type => format!("type {};", self.ident),
238             // FIXME(type_alias_impl_trait): we should print bounds here too.
239             ty::AssocKind::OpaqueTy => format!("type {};", self.ident),
240             ty::AssocKind::Const => {
241                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
242             }
243         }
244     }
245 }
246
247 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
248 pub enum Visibility {
249     /// Visible everywhere (including in other crates).
250     Public,
251     /// Visible only in the given crate-local module.
252     Restricted(DefId),
253     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
254     Invisible,
255 }
256
257 pub trait DefIdTree: Copy {
258     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
259
260     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
261         if descendant.krate != ancestor.krate {
262             return false;
263         }
264
265         while descendant != ancestor {
266             match self.parent(descendant) {
267                 Some(parent) => descendant = parent,
268                 None => return false,
269             }
270         }
271         true
272     }
273 }
274
275 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
276     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
277         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
278     }
279 }
280
281 impl Visibility {
282     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
283         match visibility.node {
284             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
285             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
286             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
287                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
288                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
289                 Res::Err => Visibility::Public,
290                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
291             },
292             hir::VisibilityKind::Inherited => {
293                 Visibility::Restricted(tcx.hir().get_module_parent(id))
294             }
295         }
296     }
297
298     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
299     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
300         let restriction = match self {
301             // Public items are visible everywhere.
302             Visibility::Public => return true,
303             // Private items from other crates are visible nowhere.
304             Visibility::Invisible => return false,
305             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
306             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
307             Visibility::Restricted(module) => module,
308         };
309
310         tree.is_descendant_of(module, restriction)
311     }
312
313     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
314     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
315         let vis_restriction = match vis {
316             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
317             Visibility::Invisible => return true,
318             Visibility::Restricted(module) => module,
319         };
320
321         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
322     }
323
324     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
325     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
326         match self {
327             Visibility::Public => true,
328             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
329             Visibility::Invisible => false,
330         }
331     }
332 }
333
334 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash, HashStable)]
335 pub enum Variance {
336     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
337     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
338     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
339     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
340 }
341
342 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
343 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
344 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
345 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
346 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
347 /// item.
348 #[derive(HashStable)]
349 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
350     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
351     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
352     /// entry.
353     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
354 }
355
356 impl Variance {
357     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
358     /// variance of a type with the following meaning. If we are in a
359     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
360     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
361     /// variance with which the argument appears.
362     ///
363     /// Example 1:
364     ///
365     ///     *mut Vec<i32>
366     ///
367     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
368     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
369     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
370     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
371     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
372     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
373     /// (again) in `Invariant`.
374     ///
375     /// Example 2:
376     ///
377     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
378     ///
379     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
380     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
381     /// within which both pointer types appear is
382     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`. `*const
383     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
384     /// which the first `Vec<i32>` appears is
385     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`. The same
386     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
387     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
388     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
389     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
390     ///
391     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
392     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
393     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
394         match (self, v) {
395             // Figure 1, column 1.
396             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
397             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
398             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
399             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
400
401             // Figure 1, column 2.
402             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
403             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
406
407             // Figure 1, column 3.
408             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
409
410             // Figure 1, column 4.
411             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
412         }
413     }
414 }
415
416 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
417 // the types of AST nodes.
418 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
419 pub struct CReaderCacheKey {
420     pub cnum: CrateNum,
421     pub pos: usize,
422 }
423
424 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
425 // through the type during type construction, so that we can quickly
426 // check whether the type has various kinds of types in it without
427 // recursing over the type itself.
428 bitflags! {
429     pub struct TypeFlags: u32 {
430         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
431         const HAS_TY_INFER       = 1 << 1;
432         const HAS_RE_INFER       = 1 << 2;
433         const HAS_RE_PLACEHOLDER = 1 << 3;
434
435         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
436         /// determine whether substitition is required, since those
437         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
438         /// hence may be substituted.
439         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 4;
440
441         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
442         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
443         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 5;
444
445         /// Is an error type reachable?
446         const HAS_TY_ERR         = 1 << 6;
447         const HAS_PROJECTION     = 1 << 7;
448
449         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
450         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 8;
451
452         /// `true` if there are "names" of types and regions and so forth
453         /// that are local to a particular fn
454         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES = 1 << 9;
455
456         /// Present if the type belongs in a local type context.
457         /// Only set for Infer other than Fresh.
458         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 10;
459
460         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
461         /// if a global bound is safe to evaluate.
462         const HAS_RE_LATE_BOUND  = 1 << 11;
463
464         const HAS_TY_PLACEHOLDER = 1 << 12;
465
466         const HAS_CT_INFER       = 1 << 13;
467         const HAS_CT_PLACEHOLDER = 1 << 14;
468
469         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
470                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
471
472         /// Flags representing the nominal content of a type,
473         /// computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
474         /// flag, it should be added here too.
475         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
476                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
477                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_RE_PLACEHOLDER.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
485                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits |
488                                   TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_CT_PLACEHOLDER.bits;
490     }
491 }
492
493 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
494 pub struct TyS<'tcx> {
495     pub kind: 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 De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
509     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
510     /// by an inner binder.
511     ///
512     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
513     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
514     /// (exclusive).
515     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
516 }
517
518 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
519 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
520 static_assert_size!(TyS<'_>, 32);
521
522 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
523     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
524         self.kind.cmp(&other.kind)
525     }
526 }
527
528 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
529     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
530         Some(self.kind.cmp(&other.kind))
531     }
532 }
533
534 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
535     #[inline]
536     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
537         ptr::eq(self, other)
538     }
539 }
540 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
541
542 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
543     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
544         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
545     }
546 }
547
548 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
549     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
550         match self.kind {
551             Bool |
552             Char |
553             Int(_) |
554             Uint(_) |
555             Float(_) |
556             Infer(InferTy::IntVar(_)) |
557             Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
558             Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
559             Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
560             Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
561             _ => false,
562         }
563     }
564
565     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
566         match self.kind {
567             Opaque(..) |
568             FnDef(..) |
569             FnPtr(..) |
570             Dynamic(..) |
571             Closure(..) |
572             Infer(..) |
573             Projection(..) => false,
574             _ => true,
575         }
576     }
577 }
578
579 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'tcx> {
580     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
581         let ty::TyS {
582             ref kind,
583
584             // The other fields just provide fast access to information that is
585             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
586             flags: _,
587
588             outer_exclusive_binder: _,
589         } = *self;
590
591         kind.hash_stable(hcx, hasher);
592     }
593 }
594
595 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
596 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
597
598 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
599 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
600
601 pub type CanonicalTy<'tcx> = Canonical<'tcx, Ty<'tcx>>;
602
603 extern {
604     /// A dummy type used to force `List` to be unsized while not requiring references to it be wide
605     /// pointers.
606     type OpaqueListContents;
607 }
608
609 /// A wrapper for slices with the additional invariant
610 /// that the slice is interned and no other slice with
611 /// the same contents can exist in the same context.
612 /// This means we can use pointer for both
613 /// equality comparisons and hashing.
614 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
615 #[repr(C)]
616 pub struct List<T> {
617     len: usize,
618     data: [T; 0],
619     opaque: OpaqueListContents,
620 }
621
622 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
623
624 impl<T: Copy> List<T> {
625     #[inline]
626     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
627         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
628         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
629         assert!(slice.len() != 0);
630
631         // Align up the size of the len (usize) field
632         let align = mem::align_of::<T>();
633         let align_mask = align - 1;
634         let offset = mem::size_of::<usize>();
635         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
636
637         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
638
639         let mem = arena.alloc_raw(
640             size,
641             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
642         unsafe {
643             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
644             // Write the length
645             result.len = slice.len();
646
647             // Write the elements
648             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
649             arena_slice.copy_from_slice(slice);
650
651             result
652         }
653     }
654 }
655
656 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
657     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
658         (**self).fmt(f)
659     }
660 }
661
662 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
663     #[inline]
664     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
665         (**self).encode(s)
666     }
667 }
668
669 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
670     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
671         if self == other { Ordering::Equal } else {
672             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
673         }
674     }
675 }
676
677 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
678     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
679         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
680             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
681         }
682     }
683 }
684
685 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
686     #[inline]
687     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
688         ptr::eq(self, other)
689     }
690 }
691 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
692
693 impl<T> Hash for List<T> {
694     #[inline]
695     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
696         (self as *const List<T>).hash(s)
697     }
698 }
699
700 impl<T> Deref for List<T> {
701     type Target = [T];
702     #[inline(always)]
703     fn deref(&self) -> &[T] {
704         self.as_ref()
705     }
706 }
707
708 impl<T> AsRef<[T]> for List<T> {
709     #[inline(always)]
710     fn as_ref(&self) -> &[T] {
711         unsafe {
712             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
713         }
714     }
715 }
716
717 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
718     type Item = &'a T;
719     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
720     #[inline(always)]
721     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
722         self[..].iter()
723     }
724 }
725
726 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
727
728 impl<T> List<T> {
729     #[inline(always)]
730     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
731         #[repr(align(64), C)]
732         struct EmptySlice([u8; 64]);
733         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
734         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
735         unsafe {
736             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
737         }
738     }
739 }
740
741 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
742 pub struct UpvarPath {
743     pub hir_id: hir::HirId,
744 }
745
746 /// Upvars do not get their own `NodeId`. Instead, we use the pair of
747 /// the original var ID (that is, the root variable that is referenced
748 /// by the upvar) and the ID of the closure expression.
749 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
750 pub struct UpvarId {
751     pub var_path: UpvarPath,
752     pub closure_expr_id: LocalDefId,
753 }
754
755 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy, HashStable)]
756 pub enum BorrowKind {
757     /// Data must be immutable and is aliasable.
758     ImmBorrow,
759
760     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
761     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
762     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
763     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
764     ///
765     ///    let x: &mut isize = ...;
766     ///    let y = || *x += 5;
767     ///
768     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
769     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
770     ///
771     ///    struct Env { x: & &mut isize }
772     ///    let x: &mut isize = ...;
773     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
774     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
775     ///
776     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
777     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
778     /// an `&mut` borrow:
779     ///
780     ///    struct Env { x: & &mut isize }
781     ///    let x: &mut isize = ...;
782     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
783     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
784     ///
785     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
786     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
787     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
788     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
789     /// borrow is hidden.
790     ///
791     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
792     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
793     /// simplicity, we don't give users the way to express this
794     /// borrow, it's just used when translating closures.
795     UniqueImmBorrow,
796
797     /// Data is mutable and not aliasable.
798     MutBorrow
799 }
800
801 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
802 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
803 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
804 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
805     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
806     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
807     /// depending on inference.
808     ByValue,
809
810     /// Upvar is captured by reference.
811     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
812 }
813
814 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
815 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
816     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
817     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
818     /// syntax.
819     pub kind: BorrowKind,
820
821     /// Region of the resulting reference.
822     pub region: ty::Region<'tcx>,
823 }
824
825 pub type UpvarListMap = FxHashMap<DefId, FxIndexMap<hir::HirId, UpvarId>>;
826 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
827
828 #[derive(Copy, Clone)]
829 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
830     pub res: Res,
831     pub span: Span,
832     pub ty: Ty<'tcx>,
833 }
834
835 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
836 pub enum IntVarValue {
837     IntType(ast::IntTy),
838     UintType(ast::UintTy),
839 }
840
841 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
842 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
843
844 impl ty::EarlyBoundRegion {
845     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
846         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
847     }
848
849     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
850     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
851     pub fn has_name(&self) -> bool {
852         self.name != kw::UnderscoreLifetime.as_interned_str()
853     }
854 }
855
856 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
857 pub enum GenericParamDefKind {
858     Lifetime,
859     Type {
860         has_default: bool,
861         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
862         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
863     },
864     Const,
865 }
866
867 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
868 pub struct GenericParamDef {
869     pub name: InternedString,
870     pub def_id: DefId,
871     pub index: u32,
872
873     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
874     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
875     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
876     pub pure_wrt_drop: bool,
877
878     pub kind: GenericParamDefKind,
879 }
880
881 impl GenericParamDef {
882     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
883         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
884             ty::EarlyBoundRegion {
885                 def_id: self.def_id,
886                 index: self.index,
887                 name: self.name,
888             }
889         } else {
890             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
891         }
892     }
893
894     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
895         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
896             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
897         } else {
898             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
899         }
900     }
901 }
902
903 #[derive(Default)]
904 pub struct GenericParamCount {
905     pub lifetimes: usize,
906     pub types: usize,
907     pub consts: usize,
908 }
909
910 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
911 /// with an item or method. Analogous to `hir::Generics`.
912 ///
913 /// The ordering of parameters is the same as in `Subst` (excluding child generics):
914 /// `Self` (optionally), `Lifetime` params..., `Type` params...
915 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
916 pub struct Generics {
917     pub parent: Option<DefId>,
918     pub parent_count: usize,
919     pub params: Vec<GenericParamDef>,
920
921     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`.
922     #[stable_hasher(ignore)]
923     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
924
925     pub has_self: bool,
926     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
927 }
928
929 impl<'tcx> Generics {
930     pub fn count(&self) -> usize {
931         self.parent_count + self.params.len()
932     }
933
934     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
935         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
936         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
937         // presence of this method will be a constant reminder.
938         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
939
940         for param in &self.params {
941             match param.kind {
942                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
943                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
944                 GenericParamDefKind::Const => own_counts.consts += 1,
945             };
946         }
947
948         own_counts
949     }
950
951     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
952         if self.own_requires_monomorphization() {
953             return true;
954         }
955
956         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
957             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
958             parent.requires_monomorphization(tcx)
959         } else {
960             false
961         }
962     }
963
964     pub fn own_requires_monomorphization(&self) -> bool {
965         for param in &self.params {
966             match param.kind {
967                 GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => return true,
968                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
969             }
970         }
971         false
972     }
973
974     pub fn region_param(
975         &'tcx self,
976         param: &EarlyBoundRegion,
977         tcx: TyCtxt<'tcx>,
978     ) -> &'tcx GenericParamDef {
979         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
980             let param = &self.params[index as usize];
981             match param.kind {
982                 GenericParamDefKind::Lifetime => param,
983                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
984             }
985         } else {
986             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
987                .region_param(param, tcx)
988         }
989     }
990
991     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
992     pub fn type_param(&'tcx self, param: &ParamTy, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericParamDef {
993         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
994             let param = &self.params[index as usize];
995             match param.kind {
996                 GenericParamDefKind::Type { .. } => param,
997                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
998             }
999         } else {
1000             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
1001                .type_param(param, tcx)
1002         }
1003     }
1004
1005     /// Returns the `ConstParameterDef` associated with this `ParamConst`.
1006     pub fn const_param(&'tcx self, param: &ParamConst, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &GenericParamDef {
1007         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1008             let param = &self.params[index as usize];
1009             match param.kind {
1010                 GenericParamDefKind::Const => param,
1011                 _ => bug!("expected const parameter, but found another generic parameter")
1012             }
1013         } else {
1014             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
1015                 .const_param(param, tcx)
1016         }
1017     }
1018 }
1019
1020 /// Bounds on generics.
1021 #[derive(Clone, Default, Debug, HashStable)]
1022 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
1023     pub parent: Option<DefId>,
1024     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
1025 }
1026
1027 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1028 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1029
1030 impl<'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
1031     pub fn instantiate(
1032         &self,
1033         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1034         substs: SubstsRef<'tcx>,
1035     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1036         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1037         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1038         instantiated
1039     }
1040
1041     pub fn instantiate_own(
1042         &self,
1043         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1044         substs: SubstsRef<'tcx>,
1045     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1046         InstantiatedPredicates {
1047             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1048         }
1049     }
1050
1051     fn instantiate_into(
1052         &self,
1053         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1054         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1055         substs: SubstsRef<'tcx>,
1056     ) {
1057         if let Some(def_id) = self.parent {
1058             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1059         }
1060         instantiated.predicates.extend(
1061             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1062         );
1063     }
1064
1065     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1066         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1067         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1068         instantiated
1069     }
1070
1071     fn instantiate_identity_into(
1072         &self,
1073         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1074         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1075     ) {
1076         if let Some(def_id) = self.parent {
1077             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1078         }
1079         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1080     }
1081
1082     pub fn instantiate_supertrait(
1083         &self,
1084         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1085         poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1086     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1087         assert_eq!(self.parent, None);
1088         InstantiatedPredicates {
1089             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1090                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1091             }).collect()
1092         }
1093     }
1094 }
1095
1096 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1097 pub enum Predicate<'tcx> {
1098     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
1099     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1100     /// would be the type parameters.
1101     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1102
1103     /// `where 'a: 'b`
1104     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1105
1106     /// `where T: 'a`
1107     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1108
1109     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1110     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1111     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1112
1113     /// No syntax: `T` well-formed.
1114     WellFormed(Ty<'tcx>),
1115
1116     /// Trait must be object-safe.
1117     ObjectSafe(DefId),
1118
1119     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1120     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1121     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1122     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
1123
1124     /// `T1 <: T2`
1125     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1126
1127     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1128     ConstEvaluatable(DefId, SubstsRef<'tcx>),
1129 }
1130
1131 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1132 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1133 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1134 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1135 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1136 /// item.
1137 #[derive(HashStable)]
1138 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1139     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1140     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1141     /// bounds, it will have no entry.
1142     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Predicate<'tcx>]>,
1143 }
1144
1145 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1146     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1147         self
1148     }
1149 }
1150
1151 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1152     /// Performs a substitution suitable for going from a
1153     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1154     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1155     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
1156     /// lengthy comment below for details.
1157     pub fn subst_supertrait(
1158         &self,
1159         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1160         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1161     ) -> ty::Predicate<'tcx> {
1162         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1163         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1164         //
1165         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1166         //
1167         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1168         //     trait Bar<'b,'c> { }
1169         //
1170         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1171         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1172         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1173         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1174         // normal substitution.
1175         //
1176         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1177         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1178         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1179         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1180         // `'a`.
1181         //
1182         // Another example to be careful of is this:
1183         //
1184         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1185         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1186         //
1187         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1188         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1189         // reason is similar to the previous example: any impl of
1190         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1191         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1192         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1193         //
1194         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1195         // consider the more complicated scenario:
1196         //
1197         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1198         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1199         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1200         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1201         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1202         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1203         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1204         //   DB index of 1.
1205         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1206         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1207         //   just as we wanted.
1208         //
1209         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1210         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1211         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1212         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1213         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1214         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1215         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1216         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1217         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1218         // substitution code expects equal binding levels in the values
1219         // from the substitution and the value being substituted into, and
1220         // this trick achieves that).
1221
1222         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1223         match *self {
1224             Predicate::Trait(ref binder) =>
1225                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1226             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1227                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1228             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1229                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1230             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1231                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1232             Predicate::Projection(ref binder) =>
1233                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1234             Predicate::WellFormed(data) =>
1235                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1236             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1237                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1238             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1239                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1240             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1241                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1242         }
1243     }
1244 }
1245
1246 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1247 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1248     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1249 }
1250
1251 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1252
1253 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1254     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1255         self.trait_ref.def_id
1256     }
1257
1258     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1259         self.trait_ref.input_types()
1260     }
1261
1262     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1263         self.trait_ref.self_ty()
1264     }
1265 }
1266
1267 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1268     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1269         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1270         self.skip_binder().def_id()
1271     }
1272 }
1273
1274 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord,
1275          Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1276 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
1277 pub type PolyOutlivesPredicate<A, B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A, B>>;
1278 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1279 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1280 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1281 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1282
1283 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1284 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1285     pub a_is_expected: bool,
1286     pub a: Ty<'tcx>,
1287     pub b: Ty<'tcx>
1288 }
1289 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1290
1291 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1292 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1293 ///
1294 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
1295 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1296 ///
1297 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1298 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1299 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1300 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1301 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1302 /// instances to normalize the LHS.
1303 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1304 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1305     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1306     pub ty: Ty<'tcx>,
1307 }
1308
1309 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1310
1311 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1312     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1313     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1314         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1315     }
1316
1317     #[inline]
1318     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1319         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1320         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1321         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1322         // return value, so we are preserving the number of binding
1323         // levels.
1324         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1325     }
1326
1327     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1328         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1329     }
1330
1331     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1332     ///
1333     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1334     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1335     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1336         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1337         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1338     }
1339 }
1340
1341 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1342     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1343 }
1344
1345 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1346     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1347         ty::Binder::dummy(self.clone())
1348     }
1349 }
1350
1351 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1352     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1353         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1354     }
1355 }
1356
1357 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1358     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1359 }
1360
1361 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1362     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1363         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1364             trait_ref: self.clone()
1365         }))
1366     }
1367 }
1368
1369 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1370     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1371         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1372     }
1373 }
1374
1375 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1376     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1377         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1378     }
1379 }
1380
1381 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1382     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1383         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1384     }
1385 }
1386
1387 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1388     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1389         Predicate::Projection(self.clone())
1390     }
1391 }
1392
1393 // A custom iterator used by `Predicate::walk_tys`.
1394 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1395     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1396           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1397           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1398 {
1399     None,
1400     One(Ty<'tcx>),
1401     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1402     Types(I),
1403     InputTypes(J),
1404     ProjectionTypes(K)
1405 }
1406
1407 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1408     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1409           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1410           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1411 {
1412     type Item = Ty<'tcx>;
1413
1414     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1415         match *self {
1416             WalkTysIter::None => None,
1417             WalkTysIter::One(item) => {
1418                 *self = WalkTysIter::None;
1419                 Some(item)
1420             },
1421             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1422                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1423                 Some(item1)
1424             },
1425             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => {
1426                 iter.next()
1427             },
1428             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => {
1429                 iter.next()
1430             },
1431             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => {
1432                 iter.next()
1433             }
1434         }
1435     }
1436 }
1437
1438 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1439     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1440     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1441     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1442     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1443         match *self {
1444             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1445                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1446             }
1447             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1448                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1449                 WalkTysIter::Two(a, b)
1450             }
1451             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1452                 WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0)
1453             }
1454             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1455                 WalkTysIter::None
1456             }
1457             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1458                 let inner = data.skip_binder();
1459                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1460                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)))
1461             }
1462             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1463                 WalkTysIter::One(data)
1464             }
1465             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1466                 WalkTysIter::None
1467             }
1468             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1469                 WalkTysIter::Types(closure_substs.types())
1470             }
1471             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1472                 WalkTysIter::Types(substs.types())
1473             }
1474         }
1475     }
1476
1477     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1478         match *self {
1479             Predicate::Trait(ref t) => {
1480                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1481             }
1482             Predicate::Projection(..) |
1483             Predicate::Subtype(..) |
1484             Predicate::RegionOutlives(..) |
1485             Predicate::WellFormed(..) |
1486             Predicate::ObjectSafe(..) |
1487             Predicate::ClosureKind(..) |
1488             Predicate::TypeOutlives(..) |
1489             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1490                 None
1491             }
1492         }
1493     }
1494
1495     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1496         match *self {
1497             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1498                 Some(data)
1499             }
1500             Predicate::Trait(..) |
1501             Predicate::Projection(..) |
1502             Predicate::Subtype(..) |
1503             Predicate::RegionOutlives(..) |
1504             Predicate::WellFormed(..) |
1505             Predicate::ObjectSafe(..) |
1506             Predicate::ClosureKind(..) |
1507             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1508                 None
1509             }
1510         }
1511     }
1512 }
1513
1514 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1515 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1516 /// where-clauses. You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1517 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1518 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1519 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1520 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1521 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1522 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1523 /// their values.
1524 ///
1525 /// Example:
1526 ///
1527 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1528 ///
1529 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1530 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1531 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1532 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1533 #[derive(Clone, Debug)]
1534 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1535     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1536 }
1537
1538 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1539     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1540         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1541     }
1542
1543     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1544         self.predicates.is_empty()
1545     }
1546 }
1547
1548 rustc_index::newtype_index! {
1549     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1550     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1551     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1552     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1553     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1554     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1555     /// new names.
1556     ///
1557     /// To make this more concrete, consider this program:
1558     ///
1559     /// ```
1560     /// struct Foo { }
1561     /// fn bar<T>(x: T) {
1562     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1563     /// }
1564     /// ```
1565     ///
1566     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1567     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1568     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1569     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1570     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1571     /// name it inside the fn type but not outside.
1572     ///
1573     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1574     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1575     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1576     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1577     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1578     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1579     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1580     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1581     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1582     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1583     /// use for checking generic functions.
1584     pub struct UniverseIndex {
1585         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1586     }
1587 }
1588
1589 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1590
1591 impl UniverseIndex {
1592     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1593
1594     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1595     /// is considered to extend all previous universes. This
1596     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1597     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1598     ///
1599     /// ```
1600     /// for<'a> fn(&'a u32)
1601     /// ```
1602     ///
1603     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1604     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1605     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1606     /// `U` because it was not in scope there.
1607     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1608         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1609     }
1610
1611     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1612     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1613     /// `other` (`self >= other`).
1614     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1615         self.private >= other.private
1616     }
1617
1618     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1619     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1620     /// those in `other` (`self < other`).
1621     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1622         self.private < other.private
1623     }
1624 }
1625
1626 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1627 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1628 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1629 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1630 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1631 /// another.
1632 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1633 pub struct Placeholder<T> {
1634     pub universe: UniverseIndex,
1635     pub name: T,
1636 }
1637
1638 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1639 where
1640     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1641 {
1642     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1643         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1644         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1645     }
1646 }
1647
1648 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1649
1650 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1651
1652 pub type PlaceholderConst = Placeholder<BoundVar>;
1653
1654 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1655 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1656 /// particular point.
1657 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1658 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1659     /// `Obligation`s that the caller must satisfy. This is basically
1660     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1661     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1662     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1663
1664     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1665     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1666     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1667     pub reveal: traits::Reveal,
1668
1669     /// If this `ParamEnv` comes from a call to `tcx.param_env(def_id)`,
1670     /// register that `def_id` (useful for transitioning to the chalk trait
1671     /// solver).
1672     pub def_id: Option<DefId>,
1673 }
1674
1675 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1676     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1677     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1678     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1679     /// type-checking.
1680     #[inline]
1681     pub fn empty() -> Self {
1682         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, None)
1683     }
1684
1685     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1686     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1687     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1688     /// environments like codegen or doing optimizations.
1689     ///
1690     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1691     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1692     #[inline]
1693     pub fn reveal_all() -> Self {
1694         Self::new(List::empty(), Reveal::All, None)
1695     }
1696
1697     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1698     #[inline]
1699     pub fn new(
1700         caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1701         reveal: Reveal,
1702         def_id: Option<DefId>
1703     ) -> Self {
1704         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal, def_id }
1705     }
1706
1707     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1708     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1709     /// (even for associated types that are specializable). This is
1710     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1711     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1712     /// which is the default.
1713     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1714         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1715     }
1716
1717     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1718     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1719         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1720     }
1721
1722     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1723     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1724     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1725     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1726     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1727     /// invisible.
1728     ///
1729     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1730     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1731     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1732     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1733     /// although the surrounding function is never reachable.
1734     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1735         match self.reveal {
1736             Reveal::UserFacing => {
1737                 ParamEnvAnd {
1738                     param_env: self,
1739                     value,
1740                 }
1741             }
1742
1743             Reveal::All => {
1744                 if value.has_placeholders()
1745                     || value.needs_infer()
1746                     || value.has_param_types()
1747                 {
1748                     ParamEnvAnd {
1749                         param_env: self,
1750                         value,
1751                     }
1752                 } else {
1753                     ParamEnvAnd {
1754                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1755                         value,
1756                     }
1757                 }
1758             }
1759         }
1760     }
1761 }
1762
1763 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1764 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1765     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1766     pub value: T,
1767 }
1768
1769 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1770     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1771         (self.param_env, self.value)
1772     }
1773 }
1774
1775 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1776 where
1777     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1778 {
1779     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1780         let ParamEnvAnd {
1781             ref param_env,
1782             ref value
1783         } = *self;
1784
1785         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1786         value.hash_stable(hcx, hasher);
1787     }
1788 }
1789
1790 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1791 pub struct Destructor {
1792     /// The `DefId` of the destructor method
1793     pub did: DefId,
1794 }
1795
1796 bitflags! {
1797     #[derive(HashStable)]
1798     pub struct AdtFlags: u32 {
1799         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1800         /// Indicates whether the ADT is an enum.
1801         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1802         /// Indicates whether the ADT is a union.
1803         const IS_UNION            = 1 << 1;
1804         /// Indicates whether the ADT is a struct.
1805         const IS_STRUCT           = 1 << 2;
1806         /// Indicates whether the ADT is a struct and has a constructor.
1807         const HAS_CTOR            = 1 << 3;
1808         /// Indicates whether the type is a `PhantomData`.
1809         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 4;
1810         /// Indicates whether the type has a `#[fundamental]` attribute.
1811         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 5;
1812         /// Indicates whether the type is a `Box`.
1813         const IS_BOX              = 1 << 6;
1814         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1815         const IS_ARC              = 1 << 7;
1816         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1817         const IS_RC               = 1 << 8;
1818         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1819         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1820         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 9;
1821     }
1822 }
1823
1824 bitflags! {
1825     #[derive(HashStable)]
1826     pub struct VariantFlags: u32 {
1827         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1828         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1829         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1830     }
1831 }
1832
1833 /// Definition of a variant -- a struct's fields or a enum variant.
1834 #[derive(Debug)]
1835 pub struct VariantDef {
1836     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1837     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1838     pub def_id: DefId,
1839     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1840     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1841     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1842     /// Variant or struct name.
1843     pub ident: Ident,
1844     /// Discriminant of this variant.
1845     pub discr: VariantDiscr,
1846     /// Fields of this variant.
1847     pub fields: Vec<FieldDef>,
1848     /// Type of constructor of variant.
1849     pub ctor_kind: CtorKind,
1850     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1851     flags: VariantFlags,
1852     /// Variant is obtained as part of recovering from a syntactic error.
1853     /// May be incomplete or bogus.
1854     pub recovered: bool,
1855 }
1856
1857 impl<'tcx> VariantDef {
1858     /// Creates a new `VariantDef`.
1859     ///
1860     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1861     /// represents an enum variant).
1862     ///
1863     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1864     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1865     ///
1866     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1867     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1868     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1869     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1870     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1871     ///
1872     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1873     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1874     pub fn new(
1875         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1876         ident: Ident,
1877         variant_did: Option<DefId>,
1878         ctor_def_id: Option<DefId>,
1879         discr: VariantDiscr,
1880         fields: Vec<FieldDef>,
1881         ctor_kind: CtorKind,
1882         adt_kind: AdtKind,
1883         parent_did: DefId,
1884         recovered: bool,
1885     ) -> Self {
1886         debug!(
1887             "VariantDef::new(ident = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1888              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1889              ident, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1890         );
1891
1892         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1893         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(parent_did, sym::non_exhaustive) {
1894             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", parent_did);
1895             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1896         } else if let Some(variant_did) = variant_did {
1897             if tcx.has_attr(variant_did, sym::non_exhaustive) {
1898                 debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", variant_did);
1899                 flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1900             }
1901         }
1902
1903         VariantDef {
1904             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1905             ctor_def_id,
1906             ident,
1907             discr,
1908             fields,
1909             ctor_kind,
1910             flags,
1911             recovered,
1912         }
1913     }
1914
1915     /// Is this field list non-exhaustive?
1916     #[inline]
1917     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1918         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1919     }
1920 }
1921
1922 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1923     def_id,
1924     ctor_def_id,
1925     ident -> (ident.name),
1926     discr,
1927     fields,
1928     ctor_kind,
1929     flags,
1930     recovered
1931 });
1932
1933 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1934 pub enum VariantDiscr {
1935     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1936     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1937     Explicit(DefId),
1938
1939     /// The previous variant's discriminant plus one.
1940     /// For efficiency reasons, the distance from the
1941     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1942     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1943     Relative(u32),
1944 }
1945
1946 #[derive(Debug, HashStable)]
1947 pub struct FieldDef {
1948     pub did: DefId,
1949     #[stable_hasher(project(name))]
1950     pub ident: Ident,
1951     pub vis: Visibility,
1952 }
1953
1954 /// The definition of a user-defined type, e.g., a `struct`, `enum`, or `union`.
1955 ///
1956 /// These are all interned (by `intern_adt_def`) into the `adt_defs` table.
1957 ///
1958 /// The initialism *"Adt"* stands for an [*algebraic data type (ADT)*][adt].
1959 /// This is slightly wrong because `union`s are not ADTs.
1960 /// Moreover, Rust only allows recursive data types through indirection.
1961 ///
1962 /// [adt]: https://en.wikipedia.org/wiki/Algebraic_data_type
1963 pub struct AdtDef {
1964     /// `DefId` of the struct, enum or union item.
1965     pub did: DefId,
1966     /// Variants of the ADT. If this is a struct or union, then there will be a single variant.
1967     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
1968     /// Flags of the ADT (e.g. is this a struct? is this non-exhaustive?)
1969     flags: AdtFlags,
1970     /// Repr options provided by the user.
1971     pub repr: ReprOptions,
1972 }
1973
1974 impl PartialOrd for AdtDef {
1975     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1976         Some(self.cmp(&other))
1977     }
1978 }
1979
1980 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1981 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1982 impl Ord for AdtDef {
1983     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1984         self.did.cmp(&other.did)
1985     }
1986 }
1987
1988 impl PartialEq for AdtDef {
1989     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1990     #[inline]
1991     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1992 }
1993
1994 impl Eq for AdtDef {}
1995
1996 impl Hash for AdtDef {
1997     #[inline]
1998     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1999         (self as *const AdtDef).hash(s)
2000     }
2001 }
2002
2003 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
2004     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2005         self.did.encode(s)
2006     }
2007 }
2008
2009 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
2010
2011
2012 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
2013     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
2014         thread_local! {
2015             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
2016         }
2017
2018         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
2019             let addr = self as *const AdtDef as usize;
2020             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
2021                 let ty::AdtDef {
2022                     did,
2023                     ref variants,
2024                     ref flags,
2025                     ref repr,
2026                 } = *self;
2027
2028                 let mut hasher = StableHasher::new();
2029                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2030                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2031                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2032                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2033
2034                 hasher.finish()
2035            })
2036         });
2037
2038         hash.hash_stable(hcx, hasher);
2039     }
2040 }
2041
2042 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
2043 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
2044
2045 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
2046     fn into(self) -> DataTypeKind {
2047         match self {
2048             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
2049             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
2050             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
2051         }
2052     }
2053 }
2054
2055 bitflags! {
2056     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2057     pub struct ReprFlags: u8 {
2058         const IS_C               = 1 << 0;
2059         const IS_SIMD            = 1 << 1;
2060         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
2061         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
2062         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
2063
2064         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
2065         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
2066                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
2067                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
2068     }
2069 }
2070
2071 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
2072     bits
2073 });
2074
2075 /// Represents the repr options provided by the user,
2076 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2077 pub struct ReprOptions {
2078     pub int: Option<attr::IntType>,
2079     pub align: Option<Align>,
2080     pub pack: Option<Align>,
2081     pub flags: ReprFlags,
2082 }
2083
2084 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
2085     align,
2086     pack,
2087     int,
2088     flags
2089 });
2090
2091 impl ReprOptions {
2092     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2093         let mut flags = ReprFlags::empty();
2094         let mut size = None;
2095         let mut max_align: Option<Align> = None;
2096         let mut min_pack: Option<Align> = None;
2097         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2098             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2099                 flags.insert(match r {
2100                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2101                     attr::ReprPacked(pack) => {
2102                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
2103                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
2104                             min_pack.min(pack)
2105                         } else {
2106                             pack
2107                         });
2108                         ReprFlags::empty()
2109                     },
2110                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2111                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2112                     attr::ReprInt(i) => {
2113                         size = Some(i);
2114                         ReprFlags::empty()
2115                     },
2116                     attr::ReprAlign(align) => {
2117                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
2118                         ReprFlags::empty()
2119                     },
2120                 });
2121             }
2122         }
2123
2124         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2125         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
2126             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2127         }
2128         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
2129     }
2130
2131     #[inline]
2132     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
2133     #[inline]
2134     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
2135     #[inline]
2136     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack.is_some() }
2137     #[inline]
2138     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
2139     #[inline]
2140     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
2141
2142     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2143         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2144     }
2145
2146     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2147     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2148     /// single pointer.
2149     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2150         self.c() || self.int.is_some()
2151     }
2152
2153     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2154     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
2155     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2156         if let Some(pack) = self.pack {
2157             if pack.bytes() == 1 {
2158                 return true;
2159             }
2160         }
2161         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
2162     }
2163
2164     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
2165     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2166         self.c()
2167     }
2168 }
2169
2170 impl<'tcx> AdtDef {
2171     /// Creates a new `AdtDef`.
2172     fn new(
2173         tcx: TyCtxt<'_>,
2174         did: DefId,
2175         kind: AdtKind,
2176         variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2177         repr: ReprOptions,
2178     ) -> Self {
2179         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2180         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2181
2182         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, sym::non_exhaustive) {
2183             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2184             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2185         }
2186
2187         flags |= match kind {
2188             AdtKind::Enum => AdtFlags::IS_ENUM,
2189             AdtKind::Union => AdtFlags::IS_UNION,
2190             AdtKind::Struct => AdtFlags::IS_STRUCT,
2191         };
2192
2193         if kind == AdtKind::Struct && variants[VariantIdx::new(0)].ctor_def_id.is_some() {
2194             flags |= AdtFlags::HAS_CTOR;
2195         }
2196
2197         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2198         if attr::contains_name(&attrs, sym::fundamental) {
2199             flags |= AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2200         }
2201         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2202             flags |= AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2203         }
2204         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2205             flags |= AdtFlags::IS_BOX;
2206         }
2207         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2208             flags |= AdtFlags::IS_ARC;
2209         }
2210         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2211             flags |= AdtFlags::IS_RC;
2212         }
2213
2214         AdtDef {
2215             did,
2216             variants,
2217             flags,
2218             repr,
2219         }
2220     }
2221
2222     /// Returns `true` if this is a struct.
2223     #[inline]
2224     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2225         self.flags.contains(AdtFlags::IS_STRUCT)
2226     }
2227
2228     /// Returns `true` if this is a union.
2229     #[inline]
2230     pub fn is_union(&self) -> bool {
2231         self.flags.contains(AdtFlags::IS_UNION)
2232     }
2233
2234     /// Returns `true` if this is a enum.
2235     #[inline]
2236     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2237         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ENUM)
2238     }
2239
2240     /// Returns `true` if the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
2241     #[inline]
2242     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2243         self.flags.contains(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2244     }
2245
2246     /// Returns the kind of the ADT.
2247     #[inline]
2248     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2249         if self.is_enum() {
2250             AdtKind::Enum
2251         } else if self.is_union() {
2252             AdtKind::Union
2253         } else {
2254             AdtKind::Struct
2255         }
2256     }
2257
2258     /// Returns a description of this abstract data type.
2259     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2260         match self.adt_kind() {
2261             AdtKind::Struct => "struct",
2262             AdtKind::Union => "union",
2263             AdtKind::Enum => "enum",
2264         }
2265     }
2266
2267     /// Returns a description of a variant of this abstract data type.
2268     #[inline]
2269     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2270         match self.adt_kind() {
2271             AdtKind::Struct => "struct",
2272             AdtKind::Union => "union",
2273             AdtKind::Enum => "variant",
2274         }
2275     }
2276
2277     /// If this function returns `true`, it implies that `is_struct` must return `true`.
2278     #[inline]
2279     pub fn has_ctor(&self) -> bool {
2280         self.flags.contains(AdtFlags::HAS_CTOR)
2281     }
2282
2283     /// Returns `true` if this type is `#[fundamental]` for the purposes
2284     /// of coherence checking.
2285     #[inline]
2286     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2287         self.flags.contains(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2288     }
2289
2290     /// Returns `true` if this is `PhantomData<T>`.
2291     #[inline]
2292     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2293         self.flags.contains(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2294     }
2295
2296     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2297     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2298         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ARC)
2299     }
2300
2301     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2302     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2303         self.flags.contains(AdtFlags::IS_RC)
2304     }
2305
2306     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2307     #[inline]
2308     pub fn is_box(&self) -> bool {
2309         self.flags.contains(AdtFlags::IS_BOX)
2310     }
2311
2312     /// Returns `true` if this type has a destructor.
2313     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
2314         self.destructor(tcx).is_some()
2315     }
2316
2317     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2318     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2319         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2320         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2321     }
2322
2323     #[inline]
2324     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericPredicates<'tcx> {
2325         tcx.predicates_of(self.did)
2326     }
2327
2328     /// Returns an iterator over all fields contained
2329     /// by this ADT.
2330     #[inline]
2331     pub fn all_fields(&self) -> impl Iterator<Item=&FieldDef> + Clone {
2332         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2333     }
2334
2335     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2336         !self.variants.is_empty() &&
2337             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2338     }
2339
2340     /// Return a `VariantDef` given a variant id.
2341     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2342         self.variants.iter().find(|v| v.def_id == vid)
2343             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2344     }
2345
2346     /// Return a `VariantDef` given a constructor id.
2347     pub fn variant_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> &VariantDef {
2348         self.variants.iter().find(|v| v.ctor_def_id == Some(cid))
2349             .expect("variant_with_ctor_id: unknown variant")
2350     }
2351
2352     /// Return the index of `VariantDef` given a variant id.
2353     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2354         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.def_id == vid)
2355             .expect("variant_index_with_id: unknown variant").0
2356     }
2357
2358     /// Return the index of `VariantDef` given a constructor id.
2359     pub fn variant_index_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> VariantIdx {
2360         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.ctor_def_id == Some(cid))
2361             .expect("variant_index_with_ctor_id: unknown variant").0
2362     }
2363
2364     pub fn variant_of_res(&self, res: Res) -> &VariantDef {
2365         match res {
2366             Res::Def(DefKind::Variant, vid) => self.variant_with_id(vid),
2367             Res::Def(DefKind::Ctor(..), cid) => self.variant_with_ctor_id(cid),
2368             Res::Def(DefKind::Struct, _) | Res::Def(DefKind::Union, _) |
2369             Res::Def(DefKind::TyAlias, _) | Res::Def(DefKind::AssocTy, _) | Res::SelfTy(..) |
2370             Res::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2371             _ => bug!("unexpected res {:?} in variant_of_res", res)
2372         }
2373     }
2374
2375     #[inline]
2376     pub fn eval_explicit_discr(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, expr_did: DefId) -> Option<Discr<'tcx>> {
2377         let param_env = tcx.param_env(expr_did);
2378         let repr_type = self.repr.discr_type();
2379         let substs = InternalSubsts::identity_for_item(tcx, expr_did);
2380         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2381         let cid = GlobalId {
2382             instance,
2383             promoted: None
2384         };
2385         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2386             Ok(val) => {
2387                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2388                 if let Some(b) = val.try_eval_bits(tcx, param_env, val.ty) {
2389                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2390                     Some(Discr {
2391                         val: b,
2392                         ty: val.ty,
2393                     })
2394                 } else {
2395                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2396                     crate::mir::interpret::struct_error(
2397                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2398                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2399                     ).emit();
2400                     None
2401                 }
2402             }
2403             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2404                 if !expr_did.is_local() {
2405                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2406                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2407                          in its crate but failed locally");
2408                 }
2409                 None
2410             }
2411             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2412                 tcx.def_span(expr_did),
2413                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2414             ),
2415         }
2416     }
2417
2418     #[inline]
2419     pub fn discriminants(
2420         &'tcx self,
2421         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2422     ) -> impl Iterator<Item = (VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'tcx> {
2423         let repr_type = self.repr.discr_type();
2424         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx);
2425         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2426         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2427             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2428             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2429                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2430                     discr = new_discr;
2431                 }
2432             }
2433             prev_discr = Some(discr);
2434
2435             (i, discr)
2436         })
2437     }
2438
2439     #[inline]
2440     pub fn variant_range(&self) -> Range<VariantIdx> {
2441         (VariantIdx::new(0)..VariantIdx::new(self.variants.len()))
2442     }
2443
2444     /// Computes the discriminant value used by a specific variant.
2445     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2446     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2447     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2448     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2449     #[inline]
2450     pub fn discriminant_for_variant(
2451         &self,
2452         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2453         variant_index: VariantIdx,
2454     ) -> Discr<'tcx> {
2455         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2456         let explicit_value = val
2457             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2458             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx));
2459         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2460     }
2461
2462     /// Yields a `DefId` for the discriminant and an offset to add to it
2463     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2464     /// inferred discriminant directly.
2465     pub fn discriminant_def_for_variant(
2466         &self,
2467         variant_index: VariantIdx,
2468     ) -> (Option<DefId>, u32) {
2469         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2470         let expr_did;
2471         loop {
2472             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2473                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2474                     expr_did = None;
2475                     break;
2476                 },
2477                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2478                     explicit_index -= distance;
2479                 }
2480                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2481                     expr_did = Some(did);
2482                     break;
2483                 }
2484             }
2485         }
2486         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2487     }
2488
2489     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Destructor> {
2490         tcx.adt_destructor(self.did)
2491     }
2492
2493     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2494     /// if that type is `Sized`, or `TyErr` if this type is recursive.
2495     ///
2496     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is `Sized` is
2497     /// actually more expressive than checking all members:
2498     /// the `Sized` trait is inductive, so an associated type that references
2499     /// `Self` would prevent its containing ADT from being `Sized`.
2500     ///
2501     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2502     /// the associated type is behind a pointer (e.g., issue #31299).
2503     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2504         tcx.adt_sized_constraint(self.did).0
2505     }
2506
2507     fn sized_constraint_for_ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> Vec<Ty<'tcx>> {
2508         let result = match ty.kind {
2509             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2510             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2511             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2512                 vec![]
2513             }
2514
2515             Str |
2516             Dynamic(..) |
2517             Slice(_) |
2518             Foreign(..) |
2519             Error |
2520             GeneratorWitness(..) => {
2521                 // these are never sized - return the target type
2522                 vec![ty]
2523             }
2524
2525             Tuple(ref tys) => {
2526                 match tys.last() {
2527                     None => vec![],
2528                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty.expect_ty()),
2529                 }
2530             }
2531
2532             Adt(adt, substs) => {
2533                 // recursive case
2534                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2535                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2536                        ty, adt_tys);
2537                 adt_tys.iter()
2538                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2539                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2540                        .collect()
2541             }
2542
2543             Projection(..) | Opaque(..) => {
2544                 // must calculate explicitly.
2545                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2546                 vec![ty]
2547             }
2548
2549             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2550
2551             Param(..) => {
2552                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2553                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2554                 // it on the impl.
2555
2556                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2557                     Some(x) => x,
2558                     _ => return vec![ty]
2559                 };
2560                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2561                     def_id: sized_trait,
2562                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2563                 }).to_predicate();
2564                 let predicates = &tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2565                 if predicates.iter().any(|(p, _)| *p == sized_predicate) {
2566                     vec![]
2567                 } else {
2568                     vec![ty]
2569                 }
2570             }
2571
2572             Placeholder(..) |
2573             Bound(..) |
2574             Infer(..) => {
2575                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2576                      ty)
2577             }
2578         };
2579         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2580         result
2581     }
2582 }
2583
2584 impl<'tcx> FieldDef {
2585     /// Returns the type of this field. The `subst` is typically obtained
2586     /// via the second field of `TyKind::AdtDef`.
2587     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2588         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2589     }
2590 }
2591
2592 /// Represents the various closure traits in the language. This
2593 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2594 /// desugaring) argument that the closure expects.
2595 ///
2596 /// You can get the environment type of a closure using
2597 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2598 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug,
2599          RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2600 pub enum ClosureKind {
2601     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2602     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2603     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2604     Fn,
2605     FnMut,
2606     FnOnce,
2607 }
2608
2609 impl<'tcx> ClosureKind {
2610     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2611     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2612
2613     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
2614         match *self {
2615             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem, None),
2616             ClosureKind::FnMut => {
2617                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem, None)
2618             }
2619             ClosureKind::FnOnce => {
2620                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem, None)
2621             }
2622         }
2623     }
2624
2625     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2626     /// must also implement `other`.
2627     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2628         match (self, other) {
2629             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2630             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2631             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2632             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2633             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2634             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2635             _ => false,
2636         }
2637     }
2638
2639     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2640     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2641     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2642         match self {
2643             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2644             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2645             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2646         }
2647     }
2648 }
2649
2650 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2651     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2652     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2653     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2654     /// structs or variants. For example:
2655     ///
2656     /// ```notrust
2657     /// isize => { isize }
2658     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2659     /// [isize] => { [isize], isize }
2660     /// ```
2661     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2662         TypeWalker::new(self)
2663     }
2664
2665     /// Iterator that walks the immediate children of `self`. Hence
2666     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2667     /// (but not `i32`, like `walk`).
2668     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2669         walk::walk_shallow(self)
2670     }
2671
2672     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2673     /// callback `f` on each type. If the callback returns `false`, then the
2674     /// children of the current type are ignored.
2675     ///
2676     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2677     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2678         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2679     {
2680         let mut walker = self.walk();
2681         while let Some(ty) = walker.next() {
2682             if !f(ty) {
2683                 walker.skip_current_subtree();
2684             }
2685         }
2686     }
2687 }
2688
2689 impl BorrowKind {
2690     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2691         match m {
2692             hir::MutMutable => MutBorrow,
2693             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2694         }
2695     }
2696
2697     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2698     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2699     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2700     /// question.
2701     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2702         match self {
2703             MutBorrow => hir::MutMutable,
2704             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2705
2706             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2707             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2708             // and hence is a safe "over approximation".
2709             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2710         }
2711     }
2712
2713     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2714         match *self {
2715             MutBorrow => "mutable",
2716             ImmBorrow => "immutable",
2717             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2718         }
2719     }
2720 }
2721
2722 #[derive(Debug, Clone)]
2723 pub enum Attributes<'tcx> {
2724     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2725     Borrowed(&'tcx [ast::Attribute]),
2726 }
2727
2728 impl<'tcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'tcx> {
2729     type Target = [ast::Attribute];
2730
2731     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2732         match self {
2733             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2734             &Attributes::Borrowed(data) => data
2735         }
2736     }
2737 }
2738
2739 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
2740 pub enum ImplOverlapKind {
2741     /// These impls are always allowed to overlap.
2742     Permitted,
2743     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2744     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2745     ///
2746     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2747     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2748     ///
2749     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2750     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2751     ///
2752     /// ```
2753     /// trait Trait {}
2754     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2755     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2756     /// ```
2757     ///
2758     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2759     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2760     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2761     /// overlapping impls for it is sound.
2762     ///
2763     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2764     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2765     /// it has the following restrictions:
2766     ///
2767     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2768     /// positive impls.
2769     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2770     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2771     /// marker traits.
2772     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2773     ///
2774     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2775     Issue33140
2776 }
2777
2778 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
2779     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckTables<'tcx> {
2780         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2781     }
2782
2783     /// Returns an iterator of the `DefId`s for all body-owners in this
2784     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2785     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2786     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + 'tcx {
2787         self.hir().krate()
2788                   .body_ids
2789                   .iter()
2790                   .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2791     }
2792
2793     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2794         par_iter(&self.hir().krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2795             f(self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2796         });
2797     }
2798
2799     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssocItem> {
2800         self.associated_items(id)
2801             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Method && item.defaultness.has_value())
2802             .collect()
2803     }
2804
2805     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2806         self.associated_items(did).any(|item| {
2807             item.relevant_for_never()
2808         })
2809     }
2810
2811     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
2812         self.hir().as_local_hir_id(def_id).and_then(|hir_id| self.hir().get(hir_id).ident())
2813     }
2814
2815     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssocItem> {
2816         let is_associated_item = if let Some(hir_id) = self.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2817             match self.hir().get(hir_id) {
2818                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2819                 _ => false,
2820             }
2821         } else {
2822             match self.def_kind(def_id).expect("no def for `DefId`") {
2823                 DefKind::AssocConst
2824                 | DefKind::Method
2825                 | DefKind::AssocTy => true,
2826                 _ => false,
2827             }
2828         };
2829
2830         if is_associated_item {
2831             Some(self.associated_item(def_id))
2832         } else {
2833             None
2834         }
2835     }
2836
2837     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2838                                            parent_def_id: DefId,
2839                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2840                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2841                                            -> AssocItem {
2842         let def_id = self.hir().local_def_id(trait_item_ref.id.hir_id);
2843         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2844             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2845             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2846                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2847             }
2848             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2849             hir::AssocItemKind::OpaqueTy => bug!("only impls can have opaque types"),
2850         };
2851
2852         AssocItem {
2853             ident: trait_item_ref.ident,
2854             kind,
2855             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2856             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.hir_id, self),
2857             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2858             def_id,
2859             container: TraitContainer(parent_def_id),
2860             method_has_self_argument: has_self
2861         }
2862     }
2863
2864     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2865                                           parent_def_id: DefId,
2866                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2867                                           -> AssocItem {
2868         let def_id = self.hir().local_def_id(impl_item_ref.id.hir_id);
2869         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2870             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2871             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2872                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2873             }
2874             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2875             hir::AssocItemKind::OpaqueTy => (ty::AssocKind::OpaqueTy, false),
2876         };
2877
2878         AssocItem {
2879             ident: impl_item_ref.ident,
2880             kind,
2881             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2882             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.hir_id, self),
2883             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2884             def_id,
2885             container: ImplContainer(parent_def_id),
2886             method_has_self_argument: has_self
2887         }
2888     }
2889
2890     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2891         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2892     }
2893
2894     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2895         variant.fields.iter().position(|field| {
2896             self.hygienic_eq(ident, field.ident, variant.def_id)
2897         })
2898     }
2899
2900     pub fn associated_items(self, def_id: DefId) -> AssocItemsIterator<'tcx> {
2901         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2902         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2903         // in place, so we use a hand-written iterator.
2904         //
2905         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2906         AssocItemsIterator {
2907             tcx: self,
2908             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2909             next_index: 0,
2910         }
2911     }
2912
2913     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2914     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2915     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId)
2916                                         -> Option<ImplOverlapKind>
2917     {
2918         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2919         // as one of them essentially doesn't exist.
2920         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error()) ||
2921             self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error()) {
2922             return Some(ImplOverlapKind::Permitted);
2923         }
2924
2925         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2926             (ImplPolarity::Reservation, _) |
2927             (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2928                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2929                 debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2930                        def_id1, def_id2);
2931                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted);
2932             }
2933             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative) |
2934             (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2935                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2936                 debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2937                        def_id1, def_id2);
2938                 return None;
2939             }
2940             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive) |
2941             (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2942         };
2943
2944         let is_marker_overlap = if self.features().overlapping_marker_traits {
2945             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2946                 .map_or(false, |trait_ref| {
2947                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2948                 });
2949             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2950                 .map_or(false, |trait_ref| {
2951                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2952                 });
2953             trait1_is_empty && trait2_is_empty
2954         } else {
2955             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2956                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2957                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2958             };
2959             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2960         };
2961
2962
2963         if is_marker_overlap {
2964             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2965                    def_id1, def_id2);
2966             Some(ImplOverlapKind::Permitted)
2967         } else {
2968             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2969                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2970                     if self_ty1 == self_ty2 {
2971                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2972                                def_id1, def_id2);
2973                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2974                     } else {
2975                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2976                               def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2);
2977                     }
2978                 }
2979             }
2980
2981             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None",
2982                   def_id1, def_id2);
2983             None
2984         }
2985     }
2986
2987     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2988     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2989     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2990         match res {
2991             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2992                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2993                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2994             }
2995             Res::Def(DefKind::Struct, did) | Res::Def(DefKind::Union, did) => {
2996                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2997             }
2998             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2999                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
3000                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
3001                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
3002             }
3003             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
3004                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
3005                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
3006             }
3007             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res)
3008         }
3009     }
3010
3011     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
3012         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
3013             self.original_crate_name(id.krate)
3014         } else {
3015             let def_key = self.def_key(id);
3016             match def_key.disambiguated_data.data {
3017                 // The name of a constructor is that of its parent.
3018                 hir_map::DefPathData::Ctor =>
3019                     self.item_name(DefId {
3020                         krate: id.krate,
3021                         index: def_key.parent.unwrap()
3022                     }),
3023                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
3024                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
3025                 }).as_symbol(),
3026             }
3027         }
3028     }
3029
3030     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
3031     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
3032         match instance {
3033             ty::InstanceDef::Item(did) => {
3034                 self.optimized_mir(did)
3035             }
3036             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
3037             ty::InstanceDef::ReifyShim(..) |
3038             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
3039             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
3040             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
3041             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
3042             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
3043             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
3044                 self.mir_shims(instance)
3045             }
3046         }
3047     }
3048
3049     /// Gets the attributes of a definition.
3050     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
3051         if let Some(id) = self.hir().as_local_hir_id(did) {
3052             Attributes::Borrowed(self.hir().attrs(id))
3053         } else {
3054             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
3055         }
3056     }
3057
3058     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
3059     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
3060         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
3061     }
3062
3063     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
3064     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
3065         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
3066     }
3067
3068     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
3069         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
3070     }
3071
3072     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
3073     /// If it implements no trait, returns `None`.
3074     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3075         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
3076     }
3077
3078     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
3079     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
3080     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3081         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
3082             if let Some(DefKind::Method) = self.def_kind(def_id) {
3083                 Some(self.associated_item(def_id))
3084             } else {
3085                 None
3086             }
3087         } else {
3088             self.opt_associated_item(def_id)
3089         };
3090
3091         item.and_then(|trait_item|
3092             match trait_item.container {
3093                 TraitContainer(_) => None,
3094                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
3095             }
3096         )
3097     }
3098
3099     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
3100     /// with the name of the crate containing the impl.
3101     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
3102         if impl_did.is_local() {
3103             let hir_id = self.hir().as_local_hir_id(impl_did).unwrap();
3104             Ok(self.hir().span(hir_id))
3105         } else {
3106             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
3107         }
3108     }
3109
3110     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
3111     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
3112     /// definition's parent/scope to perform comparison.
3113     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
3114         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
3115         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
3116         // `modern()` calls required for the span comparison whenever possible.
3117         use_name.name == def_name.name &&
3118         use_name.span.ctxt().hygienic_eq(def_name.span.ctxt(),
3119                                          self.expansion_that_defined(def_parent_def_id))
3120     }
3121
3122     fn expansion_that_defined(self, scope: DefId) -> ExpnId {
3123         match scope.krate {
3124             LOCAL_CRATE => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope.index),
3125             _ => ExpnId::root(),
3126         }
3127     }
3128
3129     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
3130         ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope));
3131         ident
3132     }
3133
3134     pub fn adjust_ident_and_get_scope(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: hir::HirId)
3135                                       -> (Ident, DefId) {
3136         let scope = match ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope)) {
3137             Some(actual_expansion) =>
3138                 self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
3139             None => self.hir().get_module_parent(block),
3140         };
3141         (ident, scope)
3142     }
3143 }
3144
3145 pub struct AssocItemsIterator<'tcx> {
3146     tcx: TyCtxt<'tcx>,
3147     def_ids: &'tcx [DefId],
3148     next_index: usize,
3149 }
3150
3151 impl Iterator for AssocItemsIterator<'_> {
3152     type Item = AssocItem;
3153
3154     fn next(&mut self) -> Option<AssocItem> {
3155         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
3156         self.next_index += 1;
3157         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
3158     }
3159 }
3160
3161 fn associated_item(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> AssocItem {
3162     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3163     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(id);
3164     let parent_def_id = tcx.hir().local_def_id(parent_id);
3165     let parent_item = tcx.hir().expect_item(parent_id);
3166     match parent_item.kind {
3167         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3168             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3169                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
3170                                                                         impl_item_ref);
3171                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3172                 return assoc_item;
3173             }
3174         }
3175
3176         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3177             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3178                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
3179                                                                          &parent_item.vis,
3180                                                                          trait_item_ref);
3181                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3182                 return assoc_item;
3183             }
3184         }
3185
3186         _ => { }
3187     }
3188
3189     span_bug!(parent_item.span,
3190               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
3191               parent_item.kind)
3192 }
3193
3194 #[derive(Clone, HashStable)]
3195 pub struct AdtSizedConstraint<'tcx>(pub &'tcx [Ty<'tcx>]);
3196
3197 /// Calculates the `Sized` constraint.
3198 ///
3199 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
3200 ///     - an obviously-unsized type
3201 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
3202 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
3203 ///       such.
3204 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
3205 ///       check should catch this case.
3206 fn adt_sized_constraint(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> AdtSizedConstraint<'_> {
3207     let def = tcx.adt_def(def_id);
3208
3209     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
3210         v.fields.last()
3211     }).flat_map(|f| {
3212         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
3213     }));
3214
3215     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
3216
3217     AdtSizedConstraint(result)
3218 }
3219
3220 fn associated_item_def_ids(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &[DefId] {
3221     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3222     let item = tcx.hir().expect_item(id);
3223     match item.kind {
3224         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3225             tcx.arena.alloc_from_iter(
3226                 trait_item_refs.iter()
3227                                .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
3228                                .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.hir_id))
3229             )
3230         }
3231         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3232             tcx.arena.alloc_from_iter(
3233                 impl_item_refs.iter()
3234                               .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
3235                               .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.hir_id))
3236             )
3237         }
3238         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => &[],
3239         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
3240     }
3241 }
3242
3243 fn def_span(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Span {
3244     tcx.hir().span_if_local(def_id).unwrap()
3245 }
3246
3247 /// If the given `DefId` describes an item belonging to a trait,
3248 /// returns the `DefId` of the trait that the trait item belongs to;
3249 /// otherwise, returns `None`.
3250 fn trait_of_item(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3251     tcx.opt_associated_item(def_id)
3252         .and_then(|associated_item| {
3253             match associated_item.container {
3254                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3255                 ImplContainer(_) => None
3256             }
3257         })
3258 }
3259
3260 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3261 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3262     if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
3263         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(hir_id) {
3264             if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
3265                 return opaque_ty.impl_trait_fn;
3266             }
3267         }
3268     }
3269     None
3270 }
3271
3272 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3273 fn param_env(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> ParamEnv<'_> {
3274     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3275     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3276         return param_env(tcx, parent);
3277     }
3278     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3279
3280     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3281         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3282
3283     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3284     // case they contain any associated type projections. This process
3285     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3286     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3287     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3288     // right to me, because constructing the environment feels like a
3289     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3290     // a better place. In practice, we construct environments for
3291     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3292     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3293     // sure that this will succeed without errors anyway.
3294
3295     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(
3296         tcx.intern_predicates(&predicates),
3297         traits::Reveal::UserFacing,
3298         if tcx.sess.opts.debugging_opts.chalk { Some(def_id) } else { None }
3299     );
3300
3301     let body_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).map_or(hir::DUMMY_HIR_ID, |id| {
3302         tcx.hir().maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.hir_id)
3303     });
3304     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3305     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3306 }
3307
3308 fn crate_disambiguator(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3309     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3310     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3311 }
3312
3313 fn original_crate_name(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3314     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3315     tcx.crate_name.clone()
3316 }
3317
3318 fn crate_hash(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> Svh {
3319     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3320     tcx.hir().crate_hash
3321 }
3322
3323 fn instance_def_size_estimate<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance_def: InstanceDef<'tcx>) -> usize {
3324     match instance_def {
3325         InstanceDef::Item(..) |
3326         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3327             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3328             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3329         },
3330         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3331         _ => 1
3332     }
3333 }
3334
3335 /// If `def_id` is an issue 33140 hack impl, returns its self type; otherwise, returns `None`.
3336 ///
3337 /// See [`ImplOverlapKind::Issue33140`] for more details.
3338 fn issue33140_self_ty(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<Ty<'_>> {
3339     debug!("issue33140_self_ty({:?})", def_id);
3340
3341     let trait_ref = tcx.impl_trait_ref(def_id).unwrap_or_else(|| {
3342         bug!("issue33140_self_ty called on inherent impl {:?}", def_id)
3343     });
3344
3345     debug!("issue33140_self_ty({:?}), trait-ref={:?}", def_id, trait_ref);
3346
3347     let is_marker_like =
3348         tcx.impl_polarity(def_id) == ty::ImplPolarity::Positive &&
3349         tcx.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty();
3350
3351     // Check whether these impls would be ok for a marker trait.
3352     if !is_marker_like {
3353         debug!("issue33140_self_ty - not marker-like!");
3354         return None;
3355     }
3356
3357     // impl must be `impl Trait for dyn Marker1 + Marker2 + ...`
3358     if trait_ref.substs.len() != 1 {
3359         debug!("issue33140_self_ty - impl has substs!");
3360         return None;
3361     }
3362
3363     let predicates = tcx.predicates_of(def_id);
3364     if predicates.parent.is_some() || !predicates.predicates.is_empty() {
3365         debug!("issue33140_self_ty - impl has predicates {:?}!", predicates);
3366         return None;
3367     }
3368
3369     let self_ty = trait_ref.self_ty();
3370     let self_ty_matches = match self_ty.kind {
3371         ty::Dynamic(ref data, ty::ReStatic) => data.principal().is_none(),
3372         _ => false
3373     };
3374
3375     if self_ty_matches {
3376         debug!("issue33140_self_ty - MATCHES!");
3377         Some(self_ty)
3378     } else {
3379         debug!("issue33140_self_ty - non-matching self type");
3380         None
3381     }
3382 }
3383
3384 /// Check if a function is async.
3385 fn asyncness(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> hir::IsAsync {
3386     let hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap_or_else(|| {
3387         bug!("asyncness: expected local `DefId`, got `{:?}`", def_id)
3388     });
3389
3390     let node = tcx.hir().get(hir_id);
3391
3392     let fn_like = hir::map::blocks::FnLikeNode::from_node(node).unwrap_or_else(|| {
3393         bug!("asyncness: expected fn-like node but got `{:?}`", def_id);
3394     });
3395
3396     fn_like.asyncness()
3397 }
3398
3399
3400 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3401     context::provide(providers);
3402     erase_regions::provide(providers);
3403     layout::provide(providers);
3404     util::provide(providers);
3405     constness::provide(providers);
3406     crate::traits::query::dropck_outlives::provide(providers);
3407     *providers = ty::query::Providers {
3408         asyncness,
3409         associated_item,
3410         associated_item_def_ids,
3411         adt_sized_constraint,
3412         def_span,
3413         param_env,
3414         trait_of_item,
3415         crate_disambiguator,
3416         original_crate_name,
3417         crate_hash,
3418         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3419         instance_def_size_estimate,
3420         issue33140_self_ty,
3421         ..*providers
3422     };
3423 }
3424
3425 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3426 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3427 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3428 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3429 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3430 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
3431 pub struct CrateInherentImpls {
3432     pub inherent_impls: DefIdMap<Vec<DefId>>,
3433 }
3434
3435 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3436 pub struct SymbolName {
3437     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3438     // this be a `&'tcx str`.
3439     pub name: InternedString
3440 }
3441
3442 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3443     name
3444 });
3445
3446 impl SymbolName {
3447     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3448         SymbolName {
3449             name: InternedString::intern(name)
3450         }
3451     }
3452 }
3453
3454 impl fmt::Display for SymbolName {
3455     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3456         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3457     }
3458 }
3459
3460 impl fmt::Debug for SymbolName {
3461     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3462         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3463     }
3464 }