]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #64799 - Aaron1011:fix/double-panic, r=Mark-Simulacrum
[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::{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::indexed_vec::{Idx, IndexVec};
55 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
56                                            HashStable};
57
58 use crate::hir;
59
60 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
61 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
62 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ParamConst, InferConst, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
63 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
64 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
65 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
66 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
67 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
68 pub use self::sty::RegionKind;
69 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, ConstVid, RegionVid};
70 pub use self::sty::BoundRegion::*;
71 pub use self::sty::InferTy::*;
72 pub use self::sty::RegionKind::*;
73 pub use self::sty::TyKind::*;
74
75 pub use self::binding::BindingMode;
76 pub use self::binding::BindingMode::*;
77
78 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, AllArenas, tls, keep_local};
79 pub use self::context::{Lift, TypeckTables, CtxtInterners, GlobalCtxt};
80 pub use self::context::{
81     UserTypeAnnotationIndex, UserType, CanonicalUserType,
82     CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations, ResolvedOpaqueTy,
83 };
84
85 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
86
87 pub use self::trait_def::TraitDef;
88
89 pub use self::query::queries;
90
91 pub mod adjustment;
92 pub mod binding;
93 pub mod cast;
94 #[macro_use]
95 pub mod codec;
96 mod constness;
97 pub mod error;
98 mod erase_regions;
99 pub mod fast_reject;
100 pub mod flags;
101 pub mod fold;
102 pub mod inhabitedness;
103 pub mod layout;
104 pub mod _match;
105 pub mod outlives;
106 pub mod print;
107 pub mod query;
108 pub mod relate;
109 pub mod steal;
110 pub mod subst;
111 pub mod trait_def;
112 pub mod walk;
113 pub mod wf;
114 pub mod util;
115
116 mod context;
117 mod instance;
118 mod structural_impls;
119 mod sty;
120
121 // Data types
122
123 #[derive(Clone)]
124 pub struct Resolutions {
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<W: StableHasherResult>(&self,
581                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
582                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
583         let ty::TyS {
584             ref kind,
585
586             // The other fields just provide fast access to information that is
587             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
588             flags: _,
589
590             outer_exclusive_binder: _,
591         } = *self;
592
593         kind.hash_stable(hcx, hasher);
594     }
595 }
596
597 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
598 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
599
600 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
601 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
602
603 pub type CanonicalTy<'tcx> = Canonical<'tcx, Ty<'tcx>>;
604
605 extern {
606     /// A dummy type used to force `List` to by unsized without requiring fat pointers.
607     type OpaqueListContents;
608 }
609
610 /// A wrapper for slices with the additional invariant
611 /// that the slice is interned and no other slice with
612 /// the same contents can exist in the same context.
613 /// This means we can use pointer for both
614 /// equality comparisons and hashing.
615 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
616 #[repr(C)]
617 pub struct List<T> {
618     len: usize,
619     data: [T; 0],
620     opaque: OpaqueListContents,
621 }
622
623 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
624
625 impl<T: Copy> List<T> {
626     #[inline]
627     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
628         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
629         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
630         assert!(slice.len() != 0);
631
632         // Align up the size of the len (usize) field
633         let align = mem::align_of::<T>();
634         let align_mask = align - 1;
635         let offset = mem::size_of::<usize>();
636         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
637
638         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
639
640         let mem = arena.alloc_raw(
641             size,
642             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
643         unsafe {
644             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
645             // Write the length
646             result.len = slice.len();
647
648             // Write the elements
649             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
650             arena_slice.copy_from_slice(slice);
651
652             result
653         }
654     }
655 }
656
657 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
658     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
659         (**self).fmt(f)
660     }
661 }
662
663 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
664     #[inline]
665     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
666         (**self).encode(s)
667     }
668 }
669
670 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
671     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
672         if self == other { Ordering::Equal } else {
673             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
674         }
675     }
676 }
677
678 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
679     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
680         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
681             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
682         }
683     }
684 }
685
686 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
687     #[inline]
688     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
689         ptr::eq(self, other)
690     }
691 }
692 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
693
694 impl<T> Hash for List<T> {
695     #[inline]
696     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
697         (self as *const List<T>).hash(s)
698     }
699 }
700
701 impl<T> Deref for List<T> {
702     type Target = [T];
703     #[inline(always)]
704     fn deref(&self) -> &[T] {
705         unsafe {
706             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
707         }
708     }
709 }
710
711 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
712     type Item = &'a T;
713     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
714     #[inline(always)]
715     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
716         self[..].iter()
717     }
718 }
719
720 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
721
722 impl<T> List<T> {
723     #[inline(always)]
724     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
725         #[repr(align(64), C)]
726         struct EmptySlice([u8; 64]);
727         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
728         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
729         unsafe {
730             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
731         }
732     }
733 }
734
735 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
736 pub struct UpvarPath {
737     pub hir_id: hir::HirId,
738 }
739
740 /// Upvars do not get their own `NodeId`. Instead, we use the pair of
741 /// the original var ID (that is, the root variable that is referenced
742 /// by the upvar) and the ID of the closure expression.
743 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
744 pub struct UpvarId {
745     pub var_path: UpvarPath,
746     pub closure_expr_id: LocalDefId,
747 }
748
749 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy, HashStable)]
750 pub enum BorrowKind {
751     /// Data must be immutable and is aliasable.
752     ImmBorrow,
753
754     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
755     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
756     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
757     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
758     ///
759     ///    let x: &mut isize = ...;
760     ///    let y = || *x += 5;
761     ///
762     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
763     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
764     ///
765     ///    struct Env { x: & &mut isize }
766     ///    let x: &mut isize = ...;
767     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
768     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
769     ///
770     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
771     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
772     /// an `&mut` borrow:
773     ///
774     ///    struct Env { x: & &mut isize }
775     ///    let x: &mut isize = ...;
776     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
777     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
778     ///
779     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
780     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
781     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
782     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
783     /// borrow is hidden.
784     ///
785     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
786     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
787     /// simplicity, we don't give users the way to express this
788     /// borrow, it's just used when translating closures.
789     UniqueImmBorrow,
790
791     /// Data is mutable and not aliasable.
792     MutBorrow
793 }
794
795 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
796 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
797 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
798 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
799     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
800     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
801     /// depending on inference.
802     ByValue,
803
804     /// Upvar is captured by reference.
805     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
806 }
807
808 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
809 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
810     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
811     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
812     /// syntax.
813     pub kind: BorrowKind,
814
815     /// Region of the resulting reference.
816     pub region: ty::Region<'tcx>,
817 }
818
819 pub type UpvarListMap = FxHashMap<DefId, FxIndexMap<hir::HirId, UpvarId>>;
820 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
821
822 #[derive(Copy, Clone)]
823 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
824     pub res: Res,
825     pub span: Span,
826     pub ty: Ty<'tcx>,
827 }
828
829 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
830 pub enum IntVarValue {
831     IntType(ast::IntTy),
832     UintType(ast::UintTy),
833 }
834
835 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
836 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
837
838 impl ty::EarlyBoundRegion {
839     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
840         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
841     }
842
843     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
844     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
845     pub fn has_name(&self) -> bool {
846         self.name != kw::UnderscoreLifetime.as_interned_str()
847     }
848 }
849
850 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
851 pub enum GenericParamDefKind {
852     Lifetime,
853     Type {
854         has_default: bool,
855         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
856         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
857     },
858     Const,
859 }
860
861 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
862 pub struct GenericParamDef {
863     pub name: InternedString,
864     pub def_id: DefId,
865     pub index: u32,
866
867     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
868     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
869     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
870     pub pure_wrt_drop: bool,
871
872     pub kind: GenericParamDefKind,
873 }
874
875 impl GenericParamDef {
876     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
877         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
878             ty::EarlyBoundRegion {
879                 def_id: self.def_id,
880                 index: self.index,
881                 name: self.name,
882             }
883         } else {
884             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
885         }
886     }
887
888     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
889         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
890             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
891         } else {
892             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
893         }
894     }
895 }
896
897 #[derive(Default)]
898 pub struct GenericParamCount {
899     pub lifetimes: usize,
900     pub types: usize,
901     pub consts: usize,
902 }
903
904 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
905 /// with an item or method. Analogous to `hir::Generics`.
906 ///
907 /// The ordering of parameters is the same as in `Subst` (excluding child generics):
908 /// `Self` (optionally), `Lifetime` params..., `Type` params...
909 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
910 pub struct Generics {
911     pub parent: Option<DefId>,
912     pub parent_count: usize,
913     pub params: Vec<GenericParamDef>,
914
915     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`.
916     #[stable_hasher(ignore)]
917     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
918
919     pub has_self: bool,
920     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
921 }
922
923 impl<'tcx> Generics {
924     pub fn count(&self) -> usize {
925         self.parent_count + self.params.len()
926     }
927
928     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
929         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
930         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
931         // presence of this method will be a constant reminder.
932         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
933
934         for param in &self.params {
935             match param.kind {
936                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
937                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
938                 GenericParamDefKind::Const => own_counts.consts += 1,
939             };
940         }
941
942         own_counts
943     }
944
945     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
946         if self.own_requires_monomorphization() {
947             return true;
948         }
949
950         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
951             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
952             parent.requires_monomorphization(tcx)
953         } else {
954             false
955         }
956     }
957
958     pub fn own_requires_monomorphization(&self) -> bool {
959         for param in &self.params {
960             match param.kind {
961                 GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => return true,
962                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
963             }
964         }
965         false
966     }
967
968     pub fn region_param(
969         &'tcx self,
970         param: &EarlyBoundRegion,
971         tcx: TyCtxt<'tcx>,
972     ) -> &'tcx GenericParamDef {
973         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
974             let param = &self.params[index as usize];
975             match param.kind {
976                 GenericParamDefKind::Lifetime => param,
977                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
978             }
979         } else {
980             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
981                .region_param(param, tcx)
982         }
983     }
984
985     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
986     pub fn type_param(&'tcx self, param: &ParamTy, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericParamDef {
987         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
988             let param = &self.params[index as usize];
989             match param.kind {
990                 GenericParamDefKind::Type { .. } => param,
991                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
992             }
993         } else {
994             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
995                .type_param(param, tcx)
996         }
997     }
998
999     /// Returns the `ConstParameterDef` associated with this `ParamConst`.
1000     pub fn const_param(&'tcx self, param: &ParamConst, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &GenericParamDef {
1001         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1002             let param = &self.params[index as usize];
1003             match param.kind {
1004                 GenericParamDefKind::Const => param,
1005                 _ => bug!("expected const parameter, but found another generic parameter")
1006             }
1007         } else {
1008             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
1009                 .const_param(param, tcx)
1010         }
1011     }
1012 }
1013
1014 /// Bounds on generics.
1015 #[derive(Clone, Default, Debug, HashStable)]
1016 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
1017     pub parent: Option<DefId>,
1018     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
1019 }
1020
1021 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1022 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1023
1024 impl<'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
1025     pub fn instantiate(
1026         &self,
1027         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1028         substs: SubstsRef<'tcx>,
1029     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1030         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1031         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1032         instantiated
1033     }
1034
1035     pub fn instantiate_own(
1036         &self,
1037         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1038         substs: SubstsRef<'tcx>,
1039     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1040         InstantiatedPredicates {
1041             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1042         }
1043     }
1044
1045     fn instantiate_into(
1046         &self,
1047         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1048         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1049         substs: SubstsRef<'tcx>,
1050     ) {
1051         if let Some(def_id) = self.parent {
1052             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1053         }
1054         instantiated.predicates.extend(
1055             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1056         );
1057     }
1058
1059     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1060         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1061         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1062         instantiated
1063     }
1064
1065     fn instantiate_identity_into(
1066         &self,
1067         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1068         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1069     ) {
1070         if let Some(def_id) = self.parent {
1071             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1072         }
1073         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1074     }
1075
1076     pub fn instantiate_supertrait(
1077         &self,
1078         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1079         poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1080     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1081         assert_eq!(self.parent, None);
1082         InstantiatedPredicates {
1083             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1084                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1085             }).collect()
1086         }
1087     }
1088 }
1089
1090 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1091 pub enum Predicate<'tcx> {
1092     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
1093     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1094     /// would be the type parameters.
1095     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1096
1097     /// `where 'a: 'b`
1098     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1099
1100     /// `where T: 'a`
1101     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1102
1103     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1104     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1105     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1106
1107     /// No syntax: `T` well-formed.
1108     WellFormed(Ty<'tcx>),
1109
1110     /// Trait must be object-safe.
1111     ObjectSafe(DefId),
1112
1113     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1114     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1115     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1116     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1117
1118     /// `T1 <: T2`
1119     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1120
1121     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1122     ConstEvaluatable(DefId, SubstsRef<'tcx>),
1123 }
1124
1125 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1126 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1127 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1128 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1129 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1130 /// item.
1131 #[derive(HashStable)]
1132 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1133     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1134     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1135     /// bounds, it will have no entry.
1136     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Predicate<'tcx>]>,
1137 }
1138
1139 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1140     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1141         self
1142     }
1143 }
1144
1145 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1146     /// Performs a substitution suitable for going from a
1147     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1148     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1149     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
1150     /// lengthy comment below for details.
1151     pub fn subst_supertrait(
1152         &self,
1153         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1154         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1155     ) -> ty::Predicate<'tcx> {
1156         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1157         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1158         //
1159         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1160         //
1161         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1162         //     trait Bar<'b,'c> { }
1163         //
1164         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1165         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1166         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1167         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1168         // normal substitution.
1169         //
1170         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1171         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1172         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1173         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1174         // `'a`.
1175         //
1176         // Another example to be careful of is this:
1177         //
1178         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1179         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1180         //
1181         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1182         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1183         // reason is similar to the previous example: any impl of
1184         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1185         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1186         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1187         //
1188         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1189         // consider the more complicated scenario:
1190         //
1191         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1192         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1193         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1194         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1195         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1196         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1197         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1198         //   DB index of 1.
1199         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1200         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1201         //   just as we wanted.
1202         //
1203         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1204         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1205         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1206         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1207         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1208         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1209         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1210         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1211         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1212         // substitution code expects equal binding levels in the values
1213         // from the substitution and the value being substituted into, and
1214         // this trick achieves that).
1215
1216         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1217         match *self {
1218             Predicate::Trait(ref binder) =>
1219                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1220             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1221                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1222             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1223                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1224             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1225                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1226             Predicate::Projection(ref binder) =>
1227                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1228             Predicate::WellFormed(data) =>
1229                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1230             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1231                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1232             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1233                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1234             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1235                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1236         }
1237     }
1238 }
1239
1240 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1241 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1242     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1243 }
1244
1245 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1246
1247 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1248     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1249         self.trait_ref.def_id
1250     }
1251
1252     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1253         self.trait_ref.input_types()
1254     }
1255
1256     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1257         self.trait_ref.self_ty()
1258     }
1259 }
1260
1261 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1262     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1263         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1264         self.skip_binder().def_id()
1265     }
1266 }
1267
1268 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord,
1269          Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1270 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
1271 pub type PolyOutlivesPredicate<A, B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A, B>>;
1272 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1273 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1274 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1275 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1276
1277 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1278 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1279     pub a_is_expected: bool,
1280     pub a: Ty<'tcx>,
1281     pub b: Ty<'tcx>
1282 }
1283 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1284
1285 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1286 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1287 ///
1288 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
1289 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1290 ///
1291 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1292 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1293 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1294 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1295 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1296 /// instances to normalize the LHS.
1297 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1298 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1299     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1300     pub ty: Ty<'tcx>,
1301 }
1302
1303 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1304
1305 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1306     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1307     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1308         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1309     }
1310
1311     #[inline]
1312     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1313         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1314         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1315         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1316         // return value, so we are preserving the number of binding
1317         // levels.
1318         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1319     }
1320
1321     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1322         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1323     }
1324
1325     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1326     ///
1327     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1328     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1329     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1330         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1331         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1332     }
1333 }
1334
1335 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1336     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1337 }
1338
1339 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1340     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1341         ty::Binder::dummy(self.clone())
1342     }
1343 }
1344
1345 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1346     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1347         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1348     }
1349 }
1350
1351 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1352     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1353 }
1354
1355 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1356     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1357         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1358             trait_ref: self.clone()
1359         }))
1360     }
1361 }
1362
1363 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1364     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1365         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1366     }
1367 }
1368
1369 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1370     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1371         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1372     }
1373 }
1374
1375 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1376     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1377         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1378     }
1379 }
1380
1381 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1382     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1383         Predicate::Projection(self.clone())
1384     }
1385 }
1386
1387 // A custom iterator used by `Predicate::walk_tys`.
1388 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1389     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1390           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1391           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1392 {
1393     None,
1394     One(Ty<'tcx>),
1395     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1396     Types(I),
1397     InputTypes(J),
1398     ProjectionTypes(K)
1399 }
1400
1401 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1402     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1403           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1404           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1405 {
1406     type Item = Ty<'tcx>;
1407
1408     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1409         match *self {
1410             WalkTysIter::None => None,
1411             WalkTysIter::One(item) => {
1412                 *self = WalkTysIter::None;
1413                 Some(item)
1414             },
1415             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1416                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1417                 Some(item1)
1418             },
1419             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => {
1420                 iter.next()
1421             },
1422             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => {
1423                 iter.next()
1424             },
1425             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => {
1426                 iter.next()
1427             }
1428         }
1429     }
1430 }
1431
1432 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1433     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1434     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1435     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1436     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1437         match *self {
1438             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1439                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1440             }
1441             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1442                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1443                 WalkTysIter::Two(a, b)
1444             }
1445             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1446                 WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0)
1447             }
1448             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1449                 WalkTysIter::None
1450             }
1451             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1452                 let inner = data.skip_binder();
1453                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1454                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)))
1455             }
1456             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1457                 WalkTysIter::One(data)
1458             }
1459             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1460                 WalkTysIter::None
1461             }
1462             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1463                 WalkTysIter::Types(closure_substs.substs.types())
1464             }
1465             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1466                 WalkTysIter::Types(substs.types())
1467             }
1468         }
1469     }
1470
1471     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1472         match *self {
1473             Predicate::Trait(ref t) => {
1474                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1475             }
1476             Predicate::Projection(..) |
1477             Predicate::Subtype(..) |
1478             Predicate::RegionOutlives(..) |
1479             Predicate::WellFormed(..) |
1480             Predicate::ObjectSafe(..) |
1481             Predicate::ClosureKind(..) |
1482             Predicate::TypeOutlives(..) |
1483             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1484                 None
1485             }
1486         }
1487     }
1488
1489     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1490         match *self {
1491             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1492                 Some(data)
1493             }
1494             Predicate::Trait(..) |
1495             Predicate::Projection(..) |
1496             Predicate::Subtype(..) |
1497             Predicate::RegionOutlives(..) |
1498             Predicate::WellFormed(..) |
1499             Predicate::ObjectSafe(..) |
1500             Predicate::ClosureKind(..) |
1501             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1502                 None
1503             }
1504         }
1505     }
1506 }
1507
1508 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1509 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1510 /// where-clauses. You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1511 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1512 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1513 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1514 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1515 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1516 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1517 /// their values.
1518 ///
1519 /// Example:
1520 ///
1521 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1522 ///
1523 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1524 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1525 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1526 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1527 #[derive(Clone, Debug)]
1528 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1529     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1530 }
1531
1532 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1533     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1534         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1535     }
1536
1537     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1538         self.predicates.is_empty()
1539     }
1540 }
1541
1542 newtype_index! {
1543     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1544     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1545     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1546     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1547     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1548     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1549     /// new names.
1550     ///
1551     /// To make this more concrete, consider this program:
1552     ///
1553     /// ```
1554     /// struct Foo { }
1555     /// fn bar<T>(x: T) {
1556     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1557     /// }
1558     /// ```
1559     ///
1560     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1561     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1562     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1563     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1564     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1565     /// name it inside the fn type but not outside.
1566     ///
1567     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1568     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1569     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1570     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1571     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1572     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1573     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1574     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1575     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1576     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1577     /// use for checking generic functions.
1578     pub struct UniverseIndex {
1579         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1580     }
1581 }
1582
1583 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1584
1585 impl UniverseIndex {
1586     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1587
1588     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1589     /// is considered to extend all previous universes. This
1590     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1591     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1592     ///
1593     /// ```
1594     /// for<'a> fn(&'a u32)
1595     /// ```
1596     ///
1597     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1598     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1599     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1600     /// `U` because it was not in scope there.
1601     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1602         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1603     }
1604
1605     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1606     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1607     /// `other` (`self >= other`).
1608     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1609         self.private >= other.private
1610     }
1611
1612     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1613     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1614     /// those in `other` (`self < other`).
1615     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1616         self.private < other.private
1617     }
1618 }
1619
1620 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1621 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1622 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1623 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1624 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1625 /// another.
1626 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1627 pub struct Placeholder<T> {
1628     pub universe: UniverseIndex,
1629     pub name: T,
1630 }
1631
1632 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1633 where
1634     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1635 {
1636     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(
1637         &self,
1638         hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1639         hasher: &mut StableHasher<W>
1640     ) {
1641         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1642         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1643     }
1644 }
1645
1646 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1647
1648 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1649
1650 pub type PlaceholderConst = Placeholder<BoundVar>;
1651
1652 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1653 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1654 /// particular point.
1655 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1656 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1657     /// `Obligation`s that the caller must satisfy. This is basically
1658     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1659     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1660     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1661
1662     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1663     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1664     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1665     pub reveal: traits::Reveal,
1666
1667     /// If this `ParamEnv` comes from a call to `tcx.param_env(def_id)`,
1668     /// register that `def_id` (useful for transitioning to the chalk trait
1669     /// solver).
1670     pub def_id: Option<DefId>,
1671 }
1672
1673 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1674     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1675     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1676     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1677     /// type-checking.
1678     #[inline]
1679     pub fn empty() -> Self {
1680         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, None)
1681     }
1682
1683     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1684     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1685     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1686     /// environments like codegen or doing optimizations.
1687     ///
1688     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1689     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1690     #[inline]
1691     pub fn reveal_all() -> Self {
1692         Self::new(List::empty(), Reveal::All, None)
1693     }
1694
1695     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1696     #[inline]
1697     pub fn new(
1698         caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1699         reveal: Reveal,
1700         def_id: Option<DefId>
1701     ) -> Self {
1702         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal, def_id }
1703     }
1704
1705     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1706     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1707     /// (even for associated types that are specializable). This is
1708     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1709     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1710     /// which is the default.
1711     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1712         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1713     }
1714
1715     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1716     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1717         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1718     }
1719
1720     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1721     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1722     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1723     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1724     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1725     /// invisible.
1726     ///
1727     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1728     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1729     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1730     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1731     /// although the surrounding function is never reachable.
1732     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1733         match self.reveal {
1734             Reveal::UserFacing => {
1735                 ParamEnvAnd {
1736                     param_env: self,
1737                     value,
1738                 }
1739             }
1740
1741             Reveal::All => {
1742                 if value.has_placeholders()
1743                     || value.needs_infer()
1744                     || value.has_param_types()
1745                 {
1746                     ParamEnvAnd {
1747                         param_env: self,
1748                         value,
1749                     }
1750                 } else {
1751                     ParamEnvAnd {
1752                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1753                         value,
1754                     }
1755                 }
1756             }
1757         }
1758     }
1759 }
1760
1761 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1762 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1763     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1764     pub value: T,
1765 }
1766
1767 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1768     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1769         (self.param_env, self.value)
1770     }
1771 }
1772
1773 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1774 where
1775     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1776 {
1777     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1778                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1779                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
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<W: StableHasherResult>(&self,
2014                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
2015                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
2016         thread_local! {
2017             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
2018         }
2019
2020         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
2021             let addr = self as *const AdtDef as usize;
2022             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
2023                 let ty::AdtDef {
2024                     did,
2025                     ref variants,
2026                     ref flags,
2027                     ref repr,
2028                 } = *self;
2029
2030                 let mut hasher = StableHasher::new();
2031                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2032                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2033                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2034                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2035
2036                 hasher.finish()
2037            })
2038         });
2039
2040         hash.hash_stable(hcx, hasher);
2041     }
2042 }
2043
2044 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
2045 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
2046
2047 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
2048     fn into(self) -> DataTypeKind {
2049         match self {
2050             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
2051             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
2052             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
2053         }
2054     }
2055 }
2056
2057 bitflags! {
2058     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2059     pub struct ReprFlags: u8 {
2060         const IS_C               = 1 << 0;
2061         const IS_SIMD            = 1 << 1;
2062         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
2063         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
2064         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
2065
2066         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
2067         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
2068                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
2069                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
2070     }
2071 }
2072
2073 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
2074     bits
2075 });
2076
2077 /// Represents the repr options provided by the user,
2078 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2079 pub struct ReprOptions {
2080     pub int: Option<attr::IntType>,
2081     pub align: Option<Align>,
2082     pub pack: Option<Align>,
2083     pub flags: ReprFlags,
2084 }
2085
2086 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
2087     align,
2088     pack,
2089     int,
2090     flags
2091 });
2092
2093 impl ReprOptions {
2094     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2095         let mut flags = ReprFlags::empty();
2096         let mut size = None;
2097         let mut max_align: Option<Align> = None;
2098         let mut min_pack: Option<Align> = None;
2099         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2100             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2101                 flags.insert(match r {
2102                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2103                     attr::ReprPacked(pack) => {
2104                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
2105                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
2106                             min_pack.min(pack)
2107                         } else {
2108                             pack
2109                         });
2110                         ReprFlags::empty()
2111                     },
2112                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2113                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2114                     attr::ReprInt(i) => {
2115                         size = Some(i);
2116                         ReprFlags::empty()
2117                     },
2118                     attr::ReprAlign(align) => {
2119                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
2120                         ReprFlags::empty()
2121                     },
2122                 });
2123             }
2124         }
2125
2126         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2127         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
2128             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2129         }
2130         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
2131     }
2132
2133     #[inline]
2134     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
2135     #[inline]
2136     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
2137     #[inline]
2138     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack.is_some() }
2139     #[inline]
2140     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
2141     #[inline]
2142     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
2143
2144     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2145         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2146     }
2147
2148     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2149     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2150     /// single pointer.
2151     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2152         self.c() || self.int.is_some()
2153     }
2154
2155     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2156     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
2157     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2158         if let Some(pack) = self.pack {
2159             if pack.bytes() == 1 {
2160                 return true;
2161             }
2162         }
2163         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
2164     }
2165
2166     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
2167     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2168         self.c()
2169     }
2170 }
2171
2172 impl<'tcx> AdtDef {
2173     /// Creates a new `AdtDef`.
2174     fn new(
2175         tcx: TyCtxt<'_>,
2176         did: DefId,
2177         kind: AdtKind,
2178         variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2179         repr: ReprOptions,
2180     ) -> Self {
2181         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2182         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2183
2184         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, sym::non_exhaustive) {
2185             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2186             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2187         }
2188
2189         flags |= match kind {
2190             AdtKind::Enum => AdtFlags::IS_ENUM,
2191             AdtKind::Union => AdtFlags::IS_UNION,
2192             AdtKind::Struct => AdtFlags::IS_STRUCT,
2193         };
2194
2195         if kind == AdtKind::Struct && variants[VariantIdx::new(0)].ctor_def_id.is_some() {
2196             flags |= AdtFlags::HAS_CTOR;
2197         }
2198
2199         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2200         if attr::contains_name(&attrs, sym::fundamental) {
2201             flags |= AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2202         }
2203         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2204             flags |= AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2205         }
2206         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2207             flags |= AdtFlags::IS_BOX;
2208         }
2209         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2210             flags |= AdtFlags::IS_ARC;
2211         }
2212         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2213             flags |= AdtFlags::IS_RC;
2214         }
2215
2216         AdtDef {
2217             did,
2218             variants,
2219             flags,
2220             repr,
2221         }
2222     }
2223
2224     /// Returns `true` if this is a struct.
2225     #[inline]
2226     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2227         self.flags.contains(AdtFlags::IS_STRUCT)
2228     }
2229
2230     /// Returns `true` if this is a union.
2231     #[inline]
2232     pub fn is_union(&self) -> bool {
2233         self.flags.contains(AdtFlags::IS_UNION)
2234     }
2235
2236     /// Returns `true` if this is a enum.
2237     #[inline]
2238     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2239         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ENUM)
2240     }
2241
2242     /// Returns `true` if the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
2243     #[inline]
2244     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2245         self.flags.contains(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2246     }
2247
2248     /// Returns the kind of the ADT.
2249     #[inline]
2250     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2251         if self.is_enum() {
2252             AdtKind::Enum
2253         } else if self.is_union() {
2254             AdtKind::Union
2255         } else {
2256             AdtKind::Struct
2257         }
2258     }
2259
2260     /// Returns a description of this abstract data type.
2261     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2262         match self.adt_kind() {
2263             AdtKind::Struct => "struct",
2264             AdtKind::Union => "union",
2265             AdtKind::Enum => "enum",
2266         }
2267     }
2268
2269     /// Returns a description of a variant of this abstract data type.
2270     #[inline]
2271     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2272         match self.adt_kind() {
2273             AdtKind::Struct => "struct",
2274             AdtKind::Union => "union",
2275             AdtKind::Enum => "variant",
2276         }
2277     }
2278
2279     /// If this function returns `true`, it implies that `is_struct` must return `true`.
2280     #[inline]
2281     pub fn has_ctor(&self) -> bool {
2282         self.flags.contains(AdtFlags::HAS_CTOR)
2283     }
2284
2285     /// Returns `true` if this type is `#[fundamental]` for the purposes
2286     /// of coherence checking.
2287     #[inline]
2288     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2289         self.flags.contains(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2290     }
2291
2292     /// Returns `true` if this is `PhantomData<T>`.
2293     #[inline]
2294     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2295         self.flags.contains(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2296     }
2297
2298     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2299     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2300         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ARC)
2301     }
2302
2303     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2304     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2305         self.flags.contains(AdtFlags::IS_RC)
2306     }
2307
2308     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2309     #[inline]
2310     pub fn is_box(&self) -> bool {
2311         self.flags.contains(AdtFlags::IS_BOX)
2312     }
2313
2314     /// Returns `true` if this type has a destructor.
2315     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
2316         self.destructor(tcx).is_some()
2317     }
2318
2319     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2320     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2321         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2322         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2323     }
2324
2325     #[inline]
2326     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericPredicates<'tcx> {
2327         tcx.predicates_of(self.did)
2328     }
2329
2330     /// Returns an iterator over all fields contained
2331     /// by this ADT.
2332     #[inline]
2333     pub fn all_fields(&self) -> impl Iterator<Item=&FieldDef> + Clone {
2334         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2335     }
2336
2337     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2338         !self.variants.is_empty() &&
2339             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2340     }
2341
2342     /// Return a `VariantDef` given a variant id.
2343     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2344         self.variants.iter().find(|v| v.def_id == vid)
2345             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2346     }
2347
2348     /// Return a `VariantDef` given a constructor id.
2349     pub fn variant_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> &VariantDef {
2350         self.variants.iter().find(|v| v.ctor_def_id == Some(cid))
2351             .expect("variant_with_ctor_id: unknown variant")
2352     }
2353
2354     /// Return the index of `VariantDef` given a variant id.
2355     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2356         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.def_id == vid)
2357             .expect("variant_index_with_id: unknown variant").0
2358     }
2359
2360     /// Return the index of `VariantDef` given a constructor id.
2361     pub fn variant_index_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> VariantIdx {
2362         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.ctor_def_id == Some(cid))
2363             .expect("variant_index_with_ctor_id: unknown variant").0
2364     }
2365
2366     pub fn variant_of_res(&self, res: Res) -> &VariantDef {
2367         match res {
2368             Res::Def(DefKind::Variant, vid) => self.variant_with_id(vid),
2369             Res::Def(DefKind::Ctor(..), cid) => self.variant_with_ctor_id(cid),
2370             Res::Def(DefKind::Struct, _) | Res::Def(DefKind::Union, _) |
2371             Res::Def(DefKind::TyAlias, _) | Res::Def(DefKind::AssocTy, _) | Res::SelfTy(..) |
2372             Res::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2373             _ => bug!("unexpected res {:?} in variant_of_res", res)
2374         }
2375     }
2376
2377     #[inline]
2378     pub fn eval_explicit_discr(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, expr_did: DefId) -> Option<Discr<'tcx>> {
2379         let param_env = tcx.param_env(expr_did);
2380         let repr_type = self.repr.discr_type();
2381         let substs = InternalSubsts::identity_for_item(tcx, expr_did);
2382         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2383         let cid = GlobalId {
2384             instance,
2385             promoted: None
2386         };
2387         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2388             Ok(val) => {
2389                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2390                 if let Some(b) = val.try_eval_bits(tcx, param_env, val.ty) {
2391                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2392                     Some(Discr {
2393                         val: b,
2394                         ty: val.ty,
2395                     })
2396                 } else {
2397                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2398                     crate::mir::interpret::struct_error(
2399                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2400                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2401                     ).emit();
2402                     None
2403                 }
2404             }
2405             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2406                 if !expr_did.is_local() {
2407                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2408                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2409                          in its crate but failed locally");
2410                 }
2411                 None
2412             }
2413             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2414                 tcx.def_span(expr_did),
2415                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2416             ),
2417         }
2418     }
2419
2420     #[inline]
2421     pub fn discriminants(
2422         &'tcx self,
2423         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2424     ) -> impl Iterator<Item = (VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'tcx> {
2425         let repr_type = self.repr.discr_type();
2426         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx);
2427         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2428         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2429             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2430             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2431                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2432                     discr = new_discr;
2433                 }
2434             }
2435             prev_discr = Some(discr);
2436
2437             (i, discr)
2438         })
2439     }
2440
2441     #[inline]
2442     pub fn variant_range(&self) -> Range<VariantIdx> {
2443         (VariantIdx::new(0)..VariantIdx::new(self.variants.len()))
2444     }
2445
2446     /// Computes the discriminant value used by a specific variant.
2447     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2448     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2449     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2450     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2451     #[inline]
2452     pub fn discriminant_for_variant(
2453         &self,
2454         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2455         variant_index: VariantIdx,
2456     ) -> Discr<'tcx> {
2457         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2458         let explicit_value = val
2459             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2460             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx));
2461         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2462     }
2463
2464     /// Yields a `DefId` for the discriminant and an offset to add to it
2465     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2466     /// inferred discriminant directly.
2467     pub fn discriminant_def_for_variant(
2468         &self,
2469         variant_index: VariantIdx,
2470     ) -> (Option<DefId>, u32) {
2471         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2472         let expr_did;
2473         loop {
2474             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2475                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2476                     expr_did = None;
2477                     break;
2478                 },
2479                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2480                     explicit_index -= distance;
2481                 }
2482                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2483                     expr_did = Some(did);
2484                     break;
2485                 }
2486             }
2487         }
2488         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2489     }
2490
2491     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Destructor> {
2492         tcx.adt_destructor(self.did)
2493     }
2494
2495     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2496     /// if that type is `Sized`, or `TyErr` if this type is recursive.
2497     ///
2498     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is `Sized` is
2499     /// actually more expressive than checking all members:
2500     /// the `Sized` trait is inductive, so an associated type that references
2501     /// `Self` would prevent its containing ADT from being `Sized`.
2502     ///
2503     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2504     /// the associated type is behind a pointer (e.g., issue #31299).
2505     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2506         tcx.adt_sized_constraint(self.did).0
2507     }
2508
2509     fn sized_constraint_for_ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> Vec<Ty<'tcx>> {
2510         let result = match ty.kind {
2511             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2512             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2513             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2514                 vec![]
2515             }
2516
2517             Str |
2518             Dynamic(..) |
2519             Slice(_) |
2520             Foreign(..) |
2521             Error |
2522             GeneratorWitness(..) => {
2523                 // these are never sized - return the target type
2524                 vec![ty]
2525             }
2526
2527             Tuple(ref tys) => {
2528                 match tys.last() {
2529                     None => vec![],
2530                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty.expect_ty()),
2531                 }
2532             }
2533
2534             Adt(adt, substs) => {
2535                 // recursive case
2536                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2537                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2538                        ty, adt_tys);
2539                 adt_tys.iter()
2540                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2541                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2542                        .collect()
2543             }
2544
2545             Projection(..) | Opaque(..) => {
2546                 // must calculate explicitly.
2547                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2548                 vec![ty]
2549             }
2550
2551             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2552
2553             Param(..) => {
2554                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2555                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2556                 // it on the impl.
2557
2558                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2559                     Some(x) => x,
2560                     _ => return vec![ty]
2561                 };
2562                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2563                     def_id: sized_trait,
2564                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2565                 }).to_predicate();
2566                 let predicates = &tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2567                 if predicates.iter().any(|(p, _)| *p == sized_predicate) {
2568                     vec![]
2569                 } else {
2570                     vec![ty]
2571                 }
2572             }
2573
2574             Placeholder(..) |
2575             Bound(..) |
2576             Infer(..) => {
2577                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2578                      ty)
2579             }
2580         };
2581         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2582         result
2583     }
2584 }
2585
2586 impl<'tcx> FieldDef {
2587     /// Returns the type of this field. The `subst` is typically obtained
2588     /// via the second field of `TyKind::AdtDef`.
2589     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2590         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2591     }
2592 }
2593
2594 /// Represents the various closure traits in the language. This
2595 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2596 /// desugaring) argument that the closure expects.
2597 ///
2598 /// You can get the environment type of a closure using
2599 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2600 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug,
2601          RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2602 pub enum ClosureKind {
2603     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2604     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2605     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2606     Fn,
2607     FnMut,
2608     FnOnce,
2609 }
2610
2611 impl<'tcx> ClosureKind {
2612     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2613     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2614
2615     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
2616         match *self {
2617             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem, None),
2618             ClosureKind::FnMut => {
2619                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem, None)
2620             }
2621             ClosureKind::FnOnce => {
2622                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem, None)
2623             }
2624         }
2625     }
2626
2627     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2628     /// must also implement `other`.
2629     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2630         match (self, other) {
2631             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2632             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2633             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2634             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2635             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2636             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2637             _ => false,
2638         }
2639     }
2640
2641     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2642     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2643     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2644         match self {
2645             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2646             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2647             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2648         }
2649     }
2650 }
2651
2652 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2653     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2654     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2655     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2656     /// structs or variants. For example:
2657     ///
2658     /// ```notrust
2659     /// isize => { isize }
2660     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2661     /// [isize] => { [isize], isize }
2662     /// ```
2663     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2664         TypeWalker::new(self)
2665     }
2666
2667     /// Iterator that walks the immediate children of `self`. Hence
2668     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2669     /// (but not `i32`, like `walk`).
2670     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2671         walk::walk_shallow(self)
2672     }
2673
2674     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2675     /// callback `f` on each type. If the callback returns `false`, then the
2676     /// children of the current type are ignored.
2677     ///
2678     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2679     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2680         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2681     {
2682         let mut walker = self.walk();
2683         while let Some(ty) = walker.next() {
2684             if !f(ty) {
2685                 walker.skip_current_subtree();
2686             }
2687         }
2688     }
2689 }
2690
2691 impl BorrowKind {
2692     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2693         match m {
2694             hir::MutMutable => MutBorrow,
2695             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2696         }
2697     }
2698
2699     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2700     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2701     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2702     /// question.
2703     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2704         match self {
2705             MutBorrow => hir::MutMutable,
2706             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2707
2708             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2709             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2710             // and hence is a safe "over approximation".
2711             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2712         }
2713     }
2714
2715     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2716         match *self {
2717             MutBorrow => "mutable",
2718             ImmBorrow => "immutable",
2719             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2720         }
2721     }
2722 }
2723
2724 #[derive(Debug, Clone)]
2725 pub enum Attributes<'tcx> {
2726     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2727     Borrowed(&'tcx [ast::Attribute]),
2728 }
2729
2730 impl<'tcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'tcx> {
2731     type Target = [ast::Attribute];
2732
2733     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2734         match self {
2735             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2736             &Attributes::Borrowed(data) => data
2737         }
2738     }
2739 }
2740
2741 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
2742 pub enum ImplOverlapKind {
2743     /// These impls are always allowed to overlap.
2744     Permitted,
2745     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2746     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2747     ///
2748     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2749     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2750     ///
2751     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2752     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2753     ///
2754     /// ```
2755     /// trait Trait {}
2756     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2757     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2758     /// ```
2759     ///
2760     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2761     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2762     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2763     /// overlapping impls for it is sound.
2764     ///
2765     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2766     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2767     /// it has the following restrictions:
2768     ///
2769     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2770     /// positive impls.
2771     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2772     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2773     /// marker traits.
2774     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2775     ///
2776     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2777     Issue33140
2778 }
2779
2780 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
2781     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckTables<'tcx> {
2782         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2783     }
2784
2785     /// Returns an iterator of the `DefId`s for all body-owners in this
2786     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2787     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2788     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + 'tcx {
2789         self.hir().krate()
2790                   .body_ids
2791                   .iter()
2792                   .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2793     }
2794
2795     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2796         par_iter(&self.hir().krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2797             f(self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2798         });
2799     }
2800
2801     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssocItem> {
2802         self.associated_items(id)
2803             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Method && item.defaultness.has_value())
2804             .collect()
2805     }
2806
2807     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2808         self.associated_items(did).any(|item| {
2809             item.relevant_for_never()
2810         })
2811     }
2812
2813     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
2814         self.hir().as_local_hir_id(def_id).and_then(|hir_id| self.hir().get(hir_id).ident())
2815     }
2816
2817     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssocItem> {
2818         let is_associated_item = if let Some(hir_id) = self.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2819             match self.hir().get(hir_id) {
2820                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2821                 _ => false,
2822             }
2823         } else {
2824             match self.def_kind(def_id).expect("no def for `DefId`") {
2825                 DefKind::AssocConst
2826                 | DefKind::Method
2827                 | DefKind::AssocTy => true,
2828                 _ => false,
2829             }
2830         };
2831
2832         if is_associated_item {
2833             Some(self.associated_item(def_id))
2834         } else {
2835             None
2836         }
2837     }
2838
2839     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2840                                            parent_def_id: DefId,
2841                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2842                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2843                                            -> AssocItem {
2844         let def_id = self.hir().local_def_id(trait_item_ref.id.hir_id);
2845         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2846             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2847             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2848                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2849             }
2850             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2851             hir::AssocItemKind::OpaqueTy => bug!("only impls can have opaque types"),
2852         };
2853
2854         AssocItem {
2855             ident: trait_item_ref.ident,
2856             kind,
2857             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2858             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.hir_id, self),
2859             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2860             def_id,
2861             container: TraitContainer(parent_def_id),
2862             method_has_self_argument: has_self
2863         }
2864     }
2865
2866     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2867                                           parent_def_id: DefId,
2868                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2869                                           -> AssocItem {
2870         let def_id = self.hir().local_def_id(impl_item_ref.id.hir_id);
2871         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2872             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2873             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2874                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2875             }
2876             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2877             hir::AssocItemKind::OpaqueTy => (ty::AssocKind::OpaqueTy, false),
2878         };
2879
2880         AssocItem {
2881             ident: impl_item_ref.ident,
2882             kind,
2883             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2884             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.hir_id, self),
2885             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2886             def_id,
2887             container: ImplContainer(parent_def_id),
2888             method_has_self_argument: has_self
2889         }
2890     }
2891
2892     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2893         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2894     }
2895
2896     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2897         variant.fields.iter().position(|field| {
2898             self.hygienic_eq(ident, field.ident, variant.def_id)
2899         })
2900     }
2901
2902     pub fn associated_items(self, def_id: DefId) -> AssocItemsIterator<'tcx> {
2903         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2904         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2905         // in place, so we use a hand-written iterator.
2906         //
2907         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2908         AssocItemsIterator {
2909             tcx: self,
2910             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2911             next_index: 0,
2912         }
2913     }
2914
2915     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2916     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2917     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId)
2918                                         -> Option<ImplOverlapKind>
2919     {
2920         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2921         // as one of them essentially doesn't exist.
2922         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error()) ||
2923             self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error()) {
2924             return Some(ImplOverlapKind::Permitted);
2925         }
2926
2927         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2928             (ImplPolarity::Reservation, _) |
2929             (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2930                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2931                 debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2932                        def_id1, def_id2);
2933                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted);
2934             }
2935             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative) |
2936             (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2937                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2938                 debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2939                        def_id1, def_id2);
2940                 return None;
2941             }
2942             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive) |
2943             (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2944         };
2945
2946         let is_marker_overlap = if self.features().overlapping_marker_traits {
2947             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2948                 .map_or(false, |trait_ref| {
2949                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2950                 });
2951             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2952                 .map_or(false, |trait_ref| {
2953                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2954                 });
2955             trait1_is_empty && trait2_is_empty
2956         } else {
2957             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2958                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2959                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2960             };
2961             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2962         };
2963
2964
2965         if is_marker_overlap {
2966             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2967                    def_id1, def_id2);
2968             Some(ImplOverlapKind::Permitted)
2969         } else {
2970             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2971                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2972                     if self_ty1 == self_ty2 {
2973                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2974                                def_id1, def_id2);
2975                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2976                     } else {
2977                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2978                               def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2);
2979                     }
2980                 }
2981             }
2982
2983             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None",
2984                   def_id1, def_id2);
2985             None
2986         }
2987     }
2988
2989     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2990     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2991     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2992         match res {
2993             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2994                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2995                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2996             }
2997             Res::Def(DefKind::Struct, did) | Res::Def(DefKind::Union, did) => {
2998                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2999             }
3000             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
3001                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
3002                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
3003                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
3004             }
3005             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
3006                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
3007                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
3008             }
3009             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res)
3010         }
3011     }
3012
3013     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
3014         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
3015             self.original_crate_name(id.krate)
3016         } else {
3017             let def_key = self.def_key(id);
3018             match def_key.disambiguated_data.data {
3019                 // The name of a constructor is that of its parent.
3020                 hir_map::DefPathData::Ctor =>
3021                     self.item_name(DefId {
3022                         krate: id.krate,
3023                         index: def_key.parent.unwrap()
3024                     }),
3025                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
3026                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
3027                 }).as_symbol(),
3028             }
3029         }
3030     }
3031
3032     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
3033     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
3034         match instance {
3035             ty::InstanceDef::Item(did) => {
3036                 self.optimized_mir(did)
3037             }
3038             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
3039             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
3040             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
3041             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
3042             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
3043             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
3044             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
3045                 self.mir_shims(instance)
3046             }
3047         }
3048     }
3049
3050     /// Gets the attributes of a definition.
3051     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
3052         if let Some(id) = self.hir().as_local_hir_id(did) {
3053             Attributes::Borrowed(self.hir().attrs(id))
3054         } else {
3055             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
3056         }
3057     }
3058
3059     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
3060     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
3061         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
3062     }
3063
3064     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
3065     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
3066         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
3067     }
3068
3069     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
3070         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
3071     }
3072
3073     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
3074     /// If it implements no trait, returns `None`.
3075     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3076         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
3077     }
3078
3079     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
3080     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
3081     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3082         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
3083             if let Some(DefKind::Method) = self.def_kind(def_id) {
3084                 Some(self.associated_item(def_id))
3085             } else {
3086                 None
3087             }
3088         } else {
3089             self.opt_associated_item(def_id)
3090         };
3091
3092         item.and_then(|trait_item|
3093             match trait_item.container {
3094                 TraitContainer(_) => None,
3095                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
3096             }
3097         )
3098     }
3099
3100     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
3101     /// with the name of the crate containing the impl.
3102     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
3103         if impl_did.is_local() {
3104             let hir_id = self.hir().as_local_hir_id(impl_did).unwrap();
3105             Ok(self.hir().span(hir_id))
3106         } else {
3107             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
3108         }
3109     }
3110
3111     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
3112     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
3113     /// definition's parent/scope to perform comparison.
3114     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
3115         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
3116         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
3117         // `modern()` calls required for the span comparison whenever possible.
3118         use_name.name == def_name.name &&
3119         use_name.span.ctxt().hygienic_eq(def_name.span.ctxt(),
3120                                          self.expansion_that_defined(def_parent_def_id))
3121     }
3122
3123     fn expansion_that_defined(self, scope: DefId) -> ExpnId {
3124         match scope.krate {
3125             LOCAL_CRATE => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope.index),
3126             _ => ExpnId::root(),
3127         }
3128     }
3129
3130     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
3131         ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope));
3132         ident
3133     }
3134
3135     pub fn adjust_ident_and_get_scope(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: hir::HirId)
3136                                       -> (Ident, DefId) {
3137         let scope = match ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope)) {
3138             Some(actual_expansion) =>
3139                 self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
3140             None => self.hir().get_module_parent(block),
3141         };
3142         (ident, scope)
3143     }
3144 }
3145
3146 pub struct AssocItemsIterator<'tcx> {
3147     tcx: TyCtxt<'tcx>,
3148     def_ids: &'tcx [DefId],
3149     next_index: usize,
3150 }
3151
3152 impl Iterator for AssocItemsIterator<'_> {
3153     type Item = AssocItem;
3154
3155     fn next(&mut self) -> Option<AssocItem> {
3156         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
3157         self.next_index += 1;
3158         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
3159     }
3160 }
3161
3162 fn associated_item(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> AssocItem {
3163     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3164     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(id);
3165     let parent_def_id = tcx.hir().local_def_id(parent_id);
3166     let parent_item = tcx.hir().expect_item(parent_id);
3167     match parent_item.kind {
3168         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3169             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3170                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
3171                                                                         impl_item_ref);
3172                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3173                 return assoc_item;
3174             }
3175         }
3176
3177         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3178             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3179                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
3180                                                                          &parent_item.vis,
3181                                                                          trait_item_ref);
3182                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3183                 return assoc_item;
3184             }
3185         }
3186
3187         _ => { }
3188     }
3189
3190     span_bug!(parent_item.span,
3191               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
3192               parent_item.kind)
3193 }
3194
3195 #[derive(Clone, HashStable)]
3196 pub struct AdtSizedConstraint<'tcx>(pub &'tcx [Ty<'tcx>]);
3197
3198 /// Calculates the `Sized` constraint.
3199 ///
3200 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
3201 ///     - an obviously-unsized type
3202 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
3203 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
3204 ///       such.
3205 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
3206 ///       check should catch this case.
3207 fn adt_sized_constraint(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> AdtSizedConstraint<'_> {
3208     let def = tcx.adt_def(def_id);
3209
3210     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
3211         v.fields.last()
3212     }).flat_map(|f| {
3213         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
3214     }));
3215
3216     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
3217
3218     AdtSizedConstraint(result)
3219 }
3220
3221 fn associated_item_def_ids(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &[DefId] {
3222     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3223     let item = tcx.hir().expect_item(id);
3224     match item.kind {
3225         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3226             tcx.arena.alloc_from_iter(
3227                 trait_item_refs.iter()
3228                                .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
3229                                .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.hir_id))
3230             )
3231         }
3232         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3233             tcx.arena.alloc_from_iter(
3234                 impl_item_refs.iter()
3235                               .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
3236                               .map(|id| tcx.hir().local_def_id(id.hir_id))
3237             )
3238         }
3239         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => &[],
3240         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
3241     }
3242 }
3243
3244 fn def_span(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Span {
3245     tcx.hir().span_if_local(def_id).unwrap()
3246 }
3247
3248 /// If the given `DefId` describes an item belonging to a trait,
3249 /// returns the `DefId` of the trait that the trait item belongs to;
3250 /// otherwise, returns `None`.
3251 fn trait_of_item(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3252     tcx.opt_associated_item(def_id)
3253         .and_then(|associated_item| {
3254             match associated_item.container {
3255                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3256                 ImplContainer(_) => None
3257             }
3258         })
3259 }
3260
3261 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3262 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3263     if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
3264         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(hir_id) {
3265             if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
3266                 return opaque_ty.impl_trait_fn;
3267             }
3268         }
3269     }
3270     None
3271 }
3272
3273 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3274 fn param_env(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> ParamEnv<'_> {
3275     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3276     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3277         return param_env(tcx, parent);
3278     }
3279     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3280
3281     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3282         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3283
3284     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3285     // case they contain any associated type projections. This process
3286     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3287     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3288     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3289     // right to me, because constructing the environment feels like a
3290     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3291     // a better place. In practice, we construct environments for
3292     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3293     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3294     // sure that this will succeed without errors anyway.
3295
3296     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(
3297         tcx.intern_predicates(&predicates),
3298         traits::Reveal::UserFacing,
3299         if tcx.sess.opts.debugging_opts.chalk { Some(def_id) } else { None }
3300     );
3301
3302     let body_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).map_or(hir::DUMMY_HIR_ID, |id| {
3303         tcx.hir().maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.hir_id)
3304     });
3305     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3306     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3307 }
3308
3309 fn crate_disambiguator(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3310     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3311     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3312 }
3313
3314 fn original_crate_name(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3315     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3316     tcx.crate_name.clone()
3317 }
3318
3319 fn crate_hash(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) -> Svh {
3320     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3321     tcx.hir().crate_hash
3322 }
3323
3324 fn instance_def_size_estimate<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, instance_def: InstanceDef<'tcx>) -> usize {
3325     match instance_def {
3326         InstanceDef::Item(..) |
3327         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3328             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3329             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3330         },
3331         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3332         _ => 1
3333     }
3334 }
3335
3336 /// If `def_id` is an issue 33140 hack impl, returns its self type; otherwise, returns `None`.
3337 ///
3338 /// See [`ImplOverlapKind::Issue33140`] for more details.
3339 fn issue33140_self_ty(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<Ty<'_>> {
3340     debug!("issue33140_self_ty({:?})", def_id);
3341
3342     let trait_ref = tcx.impl_trait_ref(def_id).unwrap_or_else(|| {
3343         bug!("issue33140_self_ty called on inherent impl {:?}", def_id)
3344     });
3345
3346     debug!("issue33140_self_ty({:?}), trait-ref={:?}", def_id, trait_ref);
3347
3348     let is_marker_like =
3349         tcx.impl_polarity(def_id) == ty::ImplPolarity::Positive &&
3350         tcx.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty();
3351
3352     // Check whether these impls would be ok for a marker trait.
3353     if !is_marker_like {
3354         debug!("issue33140_self_ty - not marker-like!");
3355         return None;
3356     }
3357
3358     // impl must be `impl Trait for dyn Marker1 + Marker2 + ...`
3359     if trait_ref.substs.len() != 1 {
3360         debug!("issue33140_self_ty - impl has substs!");
3361         return None;
3362     }
3363
3364     let predicates = tcx.predicates_of(def_id);
3365     if predicates.parent.is_some() || !predicates.predicates.is_empty() {
3366         debug!("issue33140_self_ty - impl has predicates {:?}!", predicates);
3367         return None;
3368     }
3369
3370     let self_ty = trait_ref.self_ty();
3371     let self_ty_matches = match self_ty.kind {
3372         ty::Dynamic(ref data, ty::ReStatic) => data.principal().is_none(),
3373         _ => false
3374     };
3375
3376     if self_ty_matches {
3377         debug!("issue33140_self_ty - MATCHES!");
3378         Some(self_ty)
3379     } else {
3380         debug!("issue33140_self_ty - non-matching self type");
3381         None
3382     }
3383 }
3384
3385 /// Check if a function is async.
3386 fn asyncness(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> hir::IsAsync {
3387     let hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap_or_else(|| {
3388         bug!("asyncness: expected local `DefId`, got `{:?}`", def_id)
3389     });
3390
3391     let node = tcx.hir().get(hir_id);
3392
3393     let fn_like = hir::map::blocks::FnLikeNode::from_node(node).unwrap_or_else(|| {
3394         bug!("asyncness: expected fn-like node but got `{:?}`", def_id);
3395     });
3396
3397     fn_like.asyncness()
3398 }
3399
3400
3401 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3402     context::provide(providers);
3403     erase_regions::provide(providers);
3404     layout::provide(providers);
3405     util::provide(providers);
3406     constness::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 }