]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Auto merge of #54017 - alexcrichton:wasm-atomics2, r=sfackler
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::GlobalId;
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
40 use arena::SyncDroplessArena;
41 use session::DataTypeKind;
42
43 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
44 use std::cell::RefCell;
45 use std::cmp::{self, Ordering};
46 use std::fmt;
47 use std::hash::{Hash, Hasher};
48 use std::ops::Deref;
49 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
50 use std::slice;
51 use std::vec::IntoIter;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
61                                            HashStable};
62
63 use hir;
64
65 pub use self::sty::{Binder, CanonicalVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
66 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
67 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
68 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
69 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
70 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
72 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
73 pub use self::sty::RegionKind;
74 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
75 pub use self::sty::BoundRegion::*;
76 pub use self::sty::InferTy::*;
77 pub use self::sty::RegionKind::*;
78 pub use self::sty::TyKind::*;
79
80 pub use self::binding::BindingMode;
81 pub use self::binding::BindingMode::*;
82
83 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
84 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
85
86 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
87
88 pub use self::trait_def::TraitDef;
89
90 pub use self::query::queries;
91
92 pub mod adjustment;
93 pub mod binding;
94 pub mod cast;
95 #[macro_use]
96 pub mod codec;
97 mod constness;
98 pub mod error;
99 mod erase_regions;
100 pub mod fast_reject;
101 pub mod fold;
102 pub mod inhabitedness;
103 pub mod item_path;
104 pub mod layout;
105 pub mod _match;
106 pub mod outlives;
107 pub mod query;
108 pub mod relate;
109 pub mod steal;
110 pub mod subst;
111 pub mod trait_def;
112 pub mod walk;
113 pub mod wf;
114 pub mod util;
115
116 mod context;
117 mod flags;
118 mod instance;
119 mod structural_impls;
120 mod sty;
121
122 // Data types
123
124 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
125 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
126 ///
127 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
128 /// *on-demand* infrastructure.
129 #[derive(Clone)]
130 pub struct CrateAnalysis {
131     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
132     pub name: String,
133     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
134 }
135
136 #[derive(Clone)]
137 pub struct Resolutions {
138     pub freevars: FreevarMap,
139     pub trait_map: TraitMap,
140     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
141     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
142     pub export_map: ExportMap,
143 }
144
145 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
146 pub enum AssociatedItemContainer {
147     TraitContainer(DefId),
148     ImplContainer(DefId),
149 }
150
151 impl AssociatedItemContainer {
152     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
153     /// in a trait, and returns the trait def-id.
154     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
155         match *self {
156             TraitContainer(id) => id,
157             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
158         }
159     }
160
161     pub fn id(&self) -> DefId {
162         match *self {
163             TraitContainer(id) => id,
164             ImplContainer(id) => id,
165         }
166     }
167 }
168
169 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
170 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
171 /// bounds/where clauses).
172 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
173 pub struct ImplHeader<'tcx> {
174     pub impl_def_id: DefId,
175     pub self_ty: Ty<'tcx>,
176     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
177     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
178 }
179
180 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
181 pub struct AssociatedItem {
182     pub def_id: DefId,
183     pub ident: Ident,
184     pub kind: AssociatedKind,
185     pub vis: Visibility,
186     pub defaultness: hir::Defaultness,
187     pub container: AssociatedItemContainer,
188
189     /// Whether this is a method with an explicit self
190     /// as its first argument, allowing method calls.
191     pub method_has_self_argument: bool,
192 }
193
194 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
195 pub enum AssociatedKind {
196     Const,
197     Method,
198     Existential,
199     Type
200 }
201
202 impl AssociatedItem {
203     pub fn def(&self) -> Def {
204         match self.kind {
205             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
206             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
207             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
208             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
209         }
210     }
211
212     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
213     /// for !
214     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
215         match self.kind {
216             AssociatedKind::Existential |
217             AssociatedKind::Const |
218             AssociatedKind::Type => true,
219             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
220             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
221         }
222     }
223
224     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
225         match self.kind {
226             ty::AssociatedKind::Method => {
227                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
228                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
229                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
230                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
231                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
232             }
233             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
234             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
235             ty::AssociatedKind::Const => {
236                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
237             }
238         }
239     }
240 }
241
242 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
243 pub enum Visibility {
244     /// Visible everywhere (including in other crates).
245     Public,
246     /// Visible only in the given crate-local module.
247     Restricted(DefId),
248     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
249     Invisible,
250 }
251
252 pub trait DefIdTree: Copy {
253     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
254
255     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
256         if descendant.krate != ancestor.krate {
257             return false;
258         }
259
260         while descendant != ancestor {
261             match self.parent(descendant) {
262                 Some(parent) => descendant = parent,
263                 None => return false,
264             }
265         }
266         true
267     }
268 }
269
270 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
271     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
272         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
273     }
274 }
275
276 impl Visibility {
277     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
278         match visibility.node {
279             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
280             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
281             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
282                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
283                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
284                 Def::Err => Visibility::Public,
285                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
286             },
287             hir::VisibilityKind::Inherited => {
288                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
289             }
290         }
291     }
292
293     /// Returns true if an item with this visibility is accessible from the given block.
294     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
295         let restriction = match self {
296             // Public items are visible everywhere.
297             Visibility::Public => return true,
298             // Private items from other crates are visible nowhere.
299             Visibility::Invisible => return false,
300             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
301             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
302             Visibility::Restricted(module) => module,
303         };
304
305         tree.is_descendant_of(module, restriction)
306     }
307
308     /// Returns true if this visibility is at least as accessible as the given visibility
309     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
310         let vis_restriction = match vis {
311             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
312             Visibility::Invisible => return true,
313             Visibility::Restricted(module) => module,
314         };
315
316         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
317     }
318
319     // Returns true if this item is visible anywhere in the local crate.
320     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
321         match self {
322             Visibility::Public => true,
323             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
324             Visibility::Invisible => false,
325         }
326     }
327 }
328
329 #[derive(Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, Copy)]
330 pub enum Variance {
331     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
332     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
333     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
334     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
335 }
336
337 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
338 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
339 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
340 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
341 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
342 /// item.
343 pub struct CrateVariancesMap {
344     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
345     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
346     /// entry.
347     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
348
349     /// An empty vector, useful for cloning.
350     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
351 }
352
353 impl Variance {
354     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
355     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
356     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
357     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
358     /// variance with which the argument appears.
359     ///
360     /// Example 1:
361     ///
362     ///     *mut Vec<i32>
363     ///
364     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
365     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
366     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
367     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
368     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
369     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
370     /// (again) in `Invariant`.
371     ///
372     /// Example 2:
373     ///
374     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
375     ///
376     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
377     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
378     /// within which both pointer types appear is
379     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
380     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
381     /// which the first `Vec<i32>` appears is
382     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
383     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
384     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
385     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
386     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
387     ///
388     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
389     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
390     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
391         match (self, v) {
392             // Figure 1, column 1.
393             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
394             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
395             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
396             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
397
398             // Figure 1, column 2.
399             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
400             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
401             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
402             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
403
404             // Figure 1, column 3.
405             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
406
407             // Figure 1, column 4.
408             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
409         }
410     }
411 }
412
413 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
414 // the types of AST nodes.
415 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
416 pub struct CReaderCacheKey {
417     pub cnum: CrateNum,
418     pub pos: usize,
419 }
420
421 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
422 // through the type during type construction, so that we can quickly
423 // check whether the type has various kinds of types in it without
424 // recursing over the type itself.
425 bitflags! {
426     pub struct TypeFlags: u32 {
427         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
428         const HAS_SELF           = 1 << 1;
429         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
430         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
431         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
432
433         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
434         /// determine whether substitition is required, since those
435         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
436         /// hence may be substituted.
437         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
438
439         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
440         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
441         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
442
443         /// Is an error type reachable?
444         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
445         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
446
447         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
448         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
449
450         // true if there are "names" of types and regions and so forth
451         // that are local to a particular fn
452         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
453
454         // Present if the type belongs in a local type context.
455         // Only set for Infer other than Fresh.
456         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
457
458         // Is there a projection that does not involve a bound region?
459         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
460         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
461
462         // Set if this includes a "canonical" type or region var --
463         // ought to be true only for the results of canonicalization.
464         const HAS_CANONICAL_VARS = 1 << 13;
465
466         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
467         /// if a global bound is safe to evaluate.
468         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 14;
469
470         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
471                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
472                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
473
474         // Flags representing the nominal content of a type,
475         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
476         // flag, it should be added here too.
477         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
488                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_CANONICAL_VARS.bits |
490                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
491     }
492 }
493
494 pub struct TyS<'tcx> {
495     pub sty: TyKind<'tcx>,
496     pub flags: TypeFlags,
497
498     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
499     /// binder such that
500     ///
501     /// (a) the binder itself captures nothing but
502     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
503     ///     by some sub-binder.
504     ///
505     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
506     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
507     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
508     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
509     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
510     /// inner binder.
511     ///
512     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
513     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
514     /// (exclusive)).
515     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
516 }
517
518 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
519     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
520         self.sty.cmp(&other.sty)
521     }
522 }
523
524 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
525     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
526         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
527     }
528 }
529
530 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
531     #[inline]
532     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
533         ptr::eq(self, other)
534     }
535 }
536 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
537
538 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
539     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
540         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
541     }
542 }
543
544 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
545     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
546         match self.sty {
547             TyKind::Bool |
548                 TyKind::Char |
549                 TyKind::Int(_) |
550                 TyKind::Uint(_) |
551                 TyKind::Float(_) |
552                 TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
553                 TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
554                 TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
555                 TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
556             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
557             _ => false,
558         }
559     }
560
561     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
562         match self.sty {
563             TyKind::Opaque(..) |
564             TyKind::FnDef(..) |
565             TyKind::FnPtr(..) |
566             TyKind::Dynamic(..) |
567             TyKind::Closure(..) |
568             TyKind::Infer(..) |
569             TyKind::Projection(..) => false,
570             _ => true,
571         }
572     }
573 }
574
575 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
576     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
577                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
578                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
579         let ty::TyS {
580             ref sty,
581
582             // The other fields just provide fast access to information that is
583             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
584             flags: _,
585
586             outer_exclusive_binder: _,
587         } = *self;
588
589         sty.hash_stable(hcx, hasher);
590     }
591 }
592
593 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
594
595 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
596 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
597
598 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
599
600 extern {
601     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
602     type OpaqueListContents;
603 }
604
605 /// A wrapper for slices with the additional invariant
606 /// that the slice is interned and no other slice with
607 /// the same contents can exist in the same context.
608 /// This means we can use pointer for both
609 /// equality comparisons and hashing.
610 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
611 #[repr(C)]
612 pub struct List<T> {
613     len: usize,
614     data: [T; 0],
615     opaque: OpaqueListContents,
616 }
617
618 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
619
620 impl<T: Copy> List<T> {
621     #[inline]
622     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
623         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
624         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
625         assert!(slice.len() != 0);
626
627         // Align up the size of the len (usize) field
628         let align = mem::align_of::<T>();
629         let align_mask = align - 1;
630         let offset = mem::size_of::<usize>();
631         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
632
633         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
634
635         let mem = arena.alloc_raw(
636             size,
637             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
638         unsafe {
639             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
640             // Write the length
641             result.len = slice.len();
642
643             // Write the elements
644             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
645             arena_slice.copy_from_slice(slice);
646
647             result
648         }
649     }
650 }
651
652 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
653     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
654         (**self).fmt(f)
655     }
656 }
657
658 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
659     #[inline]
660     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
661         (**self).encode(s)
662     }
663 }
664
665 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
666     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
667         if self == other { Ordering::Equal } else {
668             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
669         }
670     }
671 }
672
673 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
674     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
675         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
676             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
677         }
678     }
679 }
680
681 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
682     #[inline]
683     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
684         ptr::eq(self, other)
685     }
686 }
687 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
688
689 impl<T> Hash for List<T> {
690     #[inline]
691     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
692         (self as *const List<T>).hash(s)
693     }
694 }
695
696 impl<T> Deref for List<T> {
697     type Target = [T];
698     #[inline(always)]
699     fn deref(&self) -> &[T] {
700         unsafe {
701             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
702         }
703     }
704 }
705
706 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
707     type Item = &'a T;
708     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
709     #[inline(always)]
710     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
711         self[..].iter()
712     }
713 }
714
715 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
716
717 impl<T> List<T> {
718     #[inline(always)]
719     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
720         #[repr(align(64), C)]
721         struct EmptySlice([u8; 64]);
722         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
723         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
724         unsafe {
725             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
726         }
727     }
728 }
729
730 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
731 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
732 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
733 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
734 pub struct UpvarId {
735     pub var_id: hir::HirId,
736     pub closure_expr_id: LocalDefId,
737 }
738
739 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
740 pub enum BorrowKind {
741     /// Data must be immutable and is aliasable.
742     ImmBorrow,
743
744     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
745     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
746     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
747     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
748     ///
749     ///    let x: &mut isize = ...;
750     ///    let y = || *x += 5;
751     ///
752     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
753     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
754     ///
755     ///    struct Env { x: & &mut isize }
756     ///    let x: &mut isize = ...;
757     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
758     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
759     ///
760     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
761     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
762     /// an `&mut` borrow:
763     ///
764     ///    struct Env { x: & &mut isize }
765     ///    let x: &mut isize = ...;
766     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
767     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
768     ///
769     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
770     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
771     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
772     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
773     /// borrow is hidden.
774     ///
775     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
776     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
777     /// simplicity, we don't give users the way to express this
778     /// borrow, it's just used when translating closures.
779     UniqueImmBorrow,
780
781     /// Data is mutable and not aliasable.
782     MutBorrow
783 }
784
785 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
786 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
787 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
788 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
789     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
790     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
791     /// depending on inference.
792     ByValue,
793
794     /// Upvar is captured by reference.
795     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
796 }
797
798 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
799 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
800     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
801     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
802     /// syntax.
803     pub kind: BorrowKind,
804
805     /// Region of the resulting reference.
806     pub region: ty::Region<'tcx>,
807 }
808
809 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
810
811 #[derive(Copy, Clone)]
812 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
813     pub def: Def,
814     pub span: Span,
815     pub ty: Ty<'tcx>,
816 }
817
818 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
819 pub enum IntVarValue {
820     IntType(ast::IntTy),
821     UintType(ast::UintTy),
822 }
823
824 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
825 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
826
827 impl ty::EarlyBoundRegion {
828     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
829         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
830     }
831
832     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
833     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
834     pub fn has_name(&self) -> bool {
835         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
836     }
837 }
838
839 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
840 pub enum GenericParamDefKind {
841     Lifetime,
842     Type {
843         has_default: bool,
844         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
845         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
846     }
847 }
848
849 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
850 pub struct GenericParamDef {
851     pub name: InternedString,
852     pub def_id: DefId,
853     pub index: u32,
854
855     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
856     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
857     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
858     pub pure_wrt_drop: bool,
859
860     pub kind: GenericParamDefKind,
861 }
862
863 impl GenericParamDef {
864     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
865         match self.kind {
866             GenericParamDefKind::Lifetime => {
867                 ty::EarlyBoundRegion {
868                     def_id: self.def_id,
869                     index: self.index,
870                     name: self.name,
871                 }
872             }
873             _ => bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
874         }
875     }
876
877     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
878         match self.kind {
879             GenericParamDefKind::Lifetime => {
880                 self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
881             }
882             _ => bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
883         }
884     }
885 }
886
887 #[derive(Default)]
888 pub struct GenericParamCount {
889     pub lifetimes: usize,
890     pub types: usize,
891 }
892
893 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
894 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
895 ///
896 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
897 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
898 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
899 pub struct Generics {
900     pub parent: Option<DefId>,
901     pub parent_count: usize,
902     pub params: Vec<GenericParamDef>,
903
904     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
905     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
906
907     pub has_self: bool,
908     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
909 }
910
911 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
912     pub fn count(&self) -> usize {
913         self.parent_count + self.params.len()
914     }
915
916     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
917         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
918         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
919         // presence of this method will be a constant reminder.
920         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
921
922         for param in &self.params {
923             match param.kind {
924                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
925                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
926             };
927         }
928
929         own_counts
930     }
931
932     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
933         for param in &self.params {
934             match param.kind {
935                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
936                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
937             }
938         }
939         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
940             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
941             parent.requires_monomorphization(tcx)
942         } else {
943             false
944         }
945     }
946
947     pub fn region_param(&'tcx self,
948                         param: &EarlyBoundRegion,
949                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
950                         -> &'tcx GenericParamDef
951     {
952         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
953             let param = &self.params[index as usize];
954             match param.kind {
955                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
956                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
957             }
958         } else {
959             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
960                 .region_param(param, tcx)
961         }
962     }
963
964     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
965     pub fn type_param(&'tcx self,
966                       param: &ParamTy,
967                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
968                       -> &'tcx GenericParamDef {
969         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
970             let param = &self.params[index as usize];
971             match param.kind {
972                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
973                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
974             }
975         } else {
976             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
977                 .type_param(param, tcx)
978         }
979     }
980 }
981
982 /// Bounds on generics.
983 #[derive(Clone, Default)]
984 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
985     pub parent: Option<DefId>,
986     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
987 }
988
989 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
990 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
991
992 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
993     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
994                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
995         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
996         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
997         instantiated
998     }
999     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
1000                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1001         InstantiatedPredicates {
1002             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1003         }
1004     }
1005
1006     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1007                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1008                         substs: &Substs<'tcx>) {
1009         if let Some(def_id) = self.parent {
1010             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1011         }
1012         instantiated.predicates.extend(
1013             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1014         );
1015     }
1016
1017     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1018                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1019         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1020         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1021         instantiated
1022     }
1023
1024     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1025                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1026         if let Some(def_id) = self.parent {
1027             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1028         }
1029         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1030     }
1031
1032     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1033                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1034                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1035     {
1036         assert_eq!(self.parent, None);
1037         InstantiatedPredicates {
1038             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1039                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1040             }).collect()
1041         }
1042     }
1043 }
1044
1045 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1046 pub enum Predicate<'tcx> {
1047     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1048     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1049     /// would be the type parameters.
1050     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1051
1052     /// where 'a : 'b
1053     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1054
1055     /// where T : 'a
1056     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1057
1058     /// where <T as TraitRef>::Name == X, approximately.
1059     /// See `ProjectionPredicate` struct for details.
1060     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1061
1062     /// no syntax: T WF
1063     WellFormed(Ty<'tcx>),
1064
1065     /// trait must be object-safe
1066     ObjectSafe(DefId),
1067
1068     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
1069     /// for some substitutions `...` and T being a closure type.
1070     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1071     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1072
1073     /// `T1 <: T2`
1074     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1075
1076     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1077     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1078 }
1079
1080 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1081 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1082 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1083 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1084 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1085 /// item.
1086 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1087     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1088     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1089     /// bounds, it will have no entry.
1090     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1091
1092     /// An empty vector, useful for cloning.
1093     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1094 }
1095
1096 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1097     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1098         self
1099     }
1100 }
1101
1102 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1103     /// Performs a substitution suitable for going from a
1104     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1105     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1106     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1107     /// lengthy comment below for details.
1108     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1109                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1110                             -> ty::Predicate<'tcx>
1111     {
1112         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1113         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1114         //
1115         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1116         //
1117         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
1118         //     trait Bar<'b,'c> { }
1119         //
1120         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1121         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1122         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1123         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1124         // normal substitution.
1125         //
1126         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1127         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1128         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1129         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1130         // `'a`.
1131         //
1132         // Another example to be careful of is this:
1133         //
1134         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1135         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1136         //
1137         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1138         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1139         // reason is similar to the previous example: any impl of
1140         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1141         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1142         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1143         //
1144         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1145         // consider the more complicated scenario:
1146         //
1147         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1148         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1149         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1150         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1151         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1152         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1153         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1154         //   DB index of 1.
1155         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1156         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1157         //   just as we wanted.
1158         //
1159         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1160         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1161         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1162         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1163         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1164         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1165         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1166         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1167         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1168         // substitution code expects equal binding levels in the values
1169         // from the substitution and the value being substituted into, and
1170         // this trick achieves that).
1171
1172         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1173         match *self {
1174             Predicate::Trait(ref binder) =>
1175                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1176             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1177                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1178             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1179                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1180             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1181                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1182             Predicate::Projection(ref binder) =>
1183                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1184             Predicate::WellFormed(data) =>
1185                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1186             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1187                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1188             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1189                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1190             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1191                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1192         }
1193     }
1194 }
1195
1196 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1197 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1198     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1199 }
1200 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1201
1202 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1203     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1204         self.trait_ref.def_id
1205     }
1206
1207     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1208         self.trait_ref.input_types()
1209     }
1210
1211     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1212         self.trait_ref.self_ty()
1213     }
1214 }
1215
1216 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1217     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1218         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1219         self.skip_binder().def_id()
1220     }
1221 }
1222
1223 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1224 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1225 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1226 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1227                                                            ty::Region<'tcx>>;
1228 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1229                                                          ty::Region<'tcx>>;
1230 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1231 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1232
1233 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1234 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1235     pub a_is_expected: bool,
1236     pub a: Ty<'tcx>,
1237     pub b: Ty<'tcx>
1238 }
1239 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1240
1241 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1242 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1243 ///
1244 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1245 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1246 ///
1247 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1248 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1249 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1250 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1251 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1252 /// instances to normalize the LHS.
1253 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1254 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1255     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1256     pub ty: Ty<'tcx>,
1257 }
1258
1259 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1260
1261 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1262     /// Returns the def-id of the associated item being projected.
1263     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1264         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1265     }
1266
1267     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1268         // Note: unlike with TraitRef::to_poly_trait_ref(),
1269         // self.0.trait_ref is permitted to have escaping regions.
1270         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1271         // return value, so we are preserving the number of binding
1272         // levels.
1273         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1274     }
1275
1276     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1277         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1278     }
1279
1280     /// The DefId of the TraitItem for the associated type.
1281     ///
1282     /// Note that this is not the DefId of the TraitRef containing this
1283     /// associated type, which is in tcx.associated_item(projection_def_id()).container.
1284     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1285         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1286         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1287     }
1288 }
1289
1290 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1291     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1292 }
1293
1294 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1295     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1296         ty::Binder::dummy(self.clone())
1297     }
1298 }
1299
1300 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1301     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1302         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1303     }
1304 }
1305
1306 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1307     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1308 }
1309
1310 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1311     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1312         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1313             trait_ref: self.clone()
1314         }))
1315     }
1316 }
1317
1318 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1319     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1320         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1321     }
1322 }
1323
1324 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1325     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1326         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1327     }
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1331     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1332         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1333     }
1334 }
1335
1336 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1337     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1338         Predicate::Projection(self.clone())
1339     }
1340 }
1341
1342 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1343     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1344     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1345     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1346     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1347         let vec: Vec<_> = match *self {
1348             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1349                 data.skip_binder().input_types().collect()
1350             }
1351             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1352                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1353                 vec![a, b]
1354             }
1355             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1356                 vec![binder.skip_binder().0]
1357             }
1358             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1359                 vec![]
1360             }
1361             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1362                 let inner = data.skip_binder();
1363                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1364             }
1365             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1366                 vec![data]
1367             }
1368             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1369                 vec![]
1370             }
1371             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1372                 closure_substs.substs.types().collect()
1373             }
1374             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1375                 substs.types().collect()
1376             }
1377         };
1378
1379         // The only reason to collect into a vector here is that I was
1380         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1381         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1382         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1383         // to be closer to `Ty::walk`.
1384         vec.into_iter()
1385     }
1386
1387     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1388         match *self {
1389             Predicate::Trait(ref t) => {
1390                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1391             }
1392             Predicate::Projection(..) |
1393             Predicate::Subtype(..) |
1394             Predicate::RegionOutlives(..) |
1395             Predicate::WellFormed(..) |
1396             Predicate::ObjectSafe(..) |
1397             Predicate::ClosureKind(..) |
1398             Predicate::TypeOutlives(..) |
1399             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1400                 None
1401             }
1402         }
1403     }
1404
1405     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1406         match *self {
1407             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1408                 Some(data)
1409             }
1410             Predicate::Trait(..) |
1411             Predicate::Projection(..) |
1412             Predicate::Subtype(..) |
1413             Predicate::RegionOutlives(..) |
1414             Predicate::WellFormed(..) |
1415             Predicate::ObjectSafe(..) |
1416             Predicate::ClosureKind(..) |
1417             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1418                 None
1419             }
1420         }
1421     }
1422 }
1423
1424 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1425 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1426 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1427 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1428 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1429 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1430 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1431 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1432 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1433 /// their values.
1434 ///
1435 /// Example:
1436 ///
1437 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1438 ///
1439 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1440 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1441 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1442 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1443 #[derive(Clone)]
1444 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1445     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1446 }
1447
1448 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1449     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1450         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1451     }
1452
1453     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1454         self.predicates.is_empty()
1455     }
1456 }
1457
1458 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1459 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1460 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1461 /// contains names that are always visible. But when you enter into
1462 /// some subuniverse, then it may add names that are only visible
1463 /// within that subtree (but it can still name the names of its
1464 /// ancestor universes).
1465 ///
1466 /// To make this more concrete, consider this program:
1467 ///
1468 /// ```
1469 /// struct Foo { }
1470 /// fn bar<T>(x: T) {
1471 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1472 /// }
1473 /// ```
1474 ///
1475 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1476 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in a subuniverse U1 --
1477 /// i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside of
1478 /// `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1479 /// region `'a` is in a subuniverse U2 of U1, because we can name it
1480 /// inside the fn type but not outside.
1481 ///
1482 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1483 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1484 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1485 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1486 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1487 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1488 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1489 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1490 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1491 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1492 /// use for checking generic functions.
1493 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1494 pub struct UniverseIndex(u32);
1495
1496 impl UniverseIndex {
1497     /// The root universe, where things that the user defined are
1498     /// visible.
1499     pub const ROOT: Self = UniverseIndex(0);
1500
1501     /// The "max universe" -- this isn't really a valid universe, but
1502     /// it's useful sometimes as a "starting value" when you are
1503     /// taking the minimum of a (non-empty!) set of universes.
1504     pub const MAX: Self = UniverseIndex(::std::u32::MAX);
1505
1506     /// Creates a universe index from the given integer.  Not to be
1507     /// used lightly lest you pick a bad value. But sometimes we
1508     /// convert universe indices into integers and back for various
1509     /// reasons.
1510     pub fn from_u32(index: u32) -> Self {
1511         UniverseIndex(index)
1512     }
1513
1514     /// A "subuniverse" corresponds to being inside a `forall` quantifier.
1515     /// So, for example, suppose we have this type in universe `U`:
1516     ///
1517     /// ```
1518     /// for<'a> fn(&'a u32)
1519     /// ```
1520     ///
1521     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1522     /// subuniverse of `U` -- in this new universe, we can name the
1523     /// region `'a`, but that region was not nameable from `U` because
1524     /// it was not in scope there.
1525     pub fn subuniverse(self) -> UniverseIndex {
1526         UniverseIndex(self.0.checked_add(1).unwrap())
1527     }
1528
1529     /// True if the names in this universe are a subset of the names in `other`.
1530     pub fn is_subset_of(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1531         self.0 <= other.0
1532     }
1533
1534     pub fn as_u32(&self) -> u32 {
1535         self.0
1536     }
1537
1538     pub fn as_usize(&self) -> usize {
1539         self.0 as usize
1540     }
1541 }
1542
1543 impl fmt::Debug for UniverseIndex {
1544     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1545         write!(fmt, "U{}", self.as_u32())
1546     }
1547 }
1548
1549 impl From<u32> for UniverseIndex {
1550     fn from(index: u32) -> Self {
1551         UniverseIndex(index)
1552     }
1553 }
1554
1555 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1556 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1557 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1558 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1559 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1560 /// another.
1561 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1562 pub struct Placeholder {
1563     pub universe: UniverseIndex,
1564     pub name: BoundRegion,
1565 }
1566
1567 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1568 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1569 /// particular point.
1570 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1571 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1572     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1573     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1574     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1575     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1576
1577     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1578     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1579     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1580     pub reveal: traits::Reveal,
1581 }
1582
1583 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1584     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1585     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1586     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1587     /// type-checking.
1588     pub fn empty() -> Self {
1589         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1590     }
1591
1592     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1593     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1594     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1595     /// environments like codegen or doing optimizations.
1596     ///
1597     /// NB. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1598     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1599     pub fn reveal_all() -> Self {
1600         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1601     }
1602
1603     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1604     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1605                reveal: Reveal)
1606                -> Self {
1607         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1608     }
1609
1610     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1611     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1612     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1613     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1614     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1615     /// which is the default.
1616     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1617         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1618     }
1619
1620     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1621     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1622         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1623     }
1624
1625     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1626     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1627     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1628     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1629     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1630     /// invisible.
1631     ///
1632     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1633     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1634     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1635     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1636     /// although the surrounding function is never reachable.
1637     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1638         match self.reveal {
1639             Reveal::UserFacing => {
1640                 ParamEnvAnd {
1641                     param_env: self,
1642                     value,
1643                 }
1644             }
1645
1646             Reveal::All => {
1647                 if value.has_skol()
1648                     || value.needs_infer()
1649                     || value.has_param_types()
1650                     || value.has_self_ty()
1651                 {
1652                     ParamEnvAnd {
1653                         param_env: self,
1654                         value,
1655                     }
1656                 } else {
1657                     ParamEnvAnd {
1658                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1659                         value,
1660                     }
1661                 }
1662             }
1663         }
1664     }
1665 }
1666
1667 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1668 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1669     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1670     pub value: T,
1671 }
1672
1673 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1674     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1675         (self.param_env, self.value)
1676     }
1677 }
1678
1679 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1680     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1681 {
1682     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1683                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1684                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1685         let ParamEnvAnd {
1686             ref param_env,
1687             ref value
1688         } = *self;
1689
1690         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1691         value.hash_stable(hcx, hasher);
1692     }
1693 }
1694
1695 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1696 pub struct Destructor {
1697     /// The def-id of the destructor method
1698     pub did: DefId,
1699 }
1700
1701 bitflags! {
1702     pub struct AdtFlags: u32 {
1703         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1704         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1705         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1706         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1707         const IS_UNION            = 1 << 3;
1708         const IS_BOX              = 1 << 4;
1709         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1710         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1711         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 5;
1712     }
1713 }
1714
1715 bitflags! {
1716     pub struct VariantFlags: u32 {
1717         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1718         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1719         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1720     }
1721 }
1722
1723 #[derive(Debug)]
1724 pub struct VariantDef {
1725     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1726     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1727     pub did: DefId,
1728     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1729     pub discr: VariantDiscr,
1730     pub fields: Vec<FieldDef>,
1731     pub ctor_kind: CtorKind,
1732     flags: VariantFlags,
1733 }
1734
1735 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1736     /// Create a new `VariantDef`.
1737     ///
1738     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1739     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1740     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1741     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1742     ///
1743     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1744     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1745     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1746     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1747     ///
1748     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1749     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1750     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1751                did: DefId,
1752                name: Name,
1753                discr: VariantDiscr,
1754                fields: Vec<FieldDef>,
1755                adt_kind: AdtKind,
1756                ctor_kind: CtorKind,
1757                attribute_def_id: DefId)
1758                -> Self
1759     {
1760         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1761                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1762         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1763         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1764             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1765             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1766         }
1767         VariantDef {
1768             did,
1769             name,
1770             discr,
1771             fields,
1772             ctor_kind,
1773             flags
1774         }
1775     }
1776
1777     #[inline]
1778     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1779         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1780     }
1781 }
1782
1783 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1784     did,
1785     name,
1786     discr,
1787     fields,
1788     ctor_kind,
1789     flags
1790 });
1791
1792 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1793 pub enum VariantDiscr {
1794     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1795     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1796     Explicit(DefId),
1797
1798     /// The previous variant's discriminant plus one.
1799     /// For efficiency reasons, the distance from the
1800     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1801     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1802     Relative(usize),
1803 }
1804
1805 #[derive(Debug)]
1806 pub struct FieldDef {
1807     pub did: DefId,
1808     pub ident: Ident,
1809     pub vis: Visibility,
1810 }
1811
1812 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1813 ///
1814 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1815 /// table.
1816 pub struct AdtDef {
1817     pub did: DefId,
1818     pub variants: Vec<VariantDef>,
1819     flags: AdtFlags,
1820     pub repr: ReprOptions,
1821 }
1822
1823 impl PartialOrd for AdtDef {
1824     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1825         Some(self.cmp(&other))
1826     }
1827 }
1828
1829 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1830 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1831 impl Ord for AdtDef {
1832     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1833         self.did.cmp(&other.did)
1834     }
1835 }
1836
1837 impl PartialEq for AdtDef {
1838     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1839     #[inline]
1840     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1841 }
1842
1843 impl Eq for AdtDef {}
1844
1845 impl Hash for AdtDef {
1846     #[inline]
1847     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1848         (self as *const AdtDef).hash(s)
1849     }
1850 }
1851
1852 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1853     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1854         self.did.encode(s)
1855     }
1856 }
1857
1858 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1859
1860
1861 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1862     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1863                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1864                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1865         thread_local! {
1866             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> =
1867                 RefCell::new(FxHashMap());
1868         }
1869
1870         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1871             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1872             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1873                 let ty::AdtDef {
1874                     did,
1875                     ref variants,
1876                     ref flags,
1877                     ref repr,
1878                 } = *self;
1879
1880                 let mut hasher = StableHasher::new();
1881                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1882                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1883                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1884                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1885
1886                 hasher.finish()
1887            })
1888         });
1889
1890         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1891     }
1892 }
1893
1894 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1895 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1896
1897 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1898     fn into(self) -> DataTypeKind {
1899         match self {
1900             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1901             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1902             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1903         }
1904     }
1905 }
1906
1907 bitflags! {
1908     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1909     pub struct ReprFlags: u8 {
1910         const IS_C               = 1 << 0;
1911         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1912         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1913         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1914         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1915
1916         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1917         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1918                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1919                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1920     }
1921 }
1922
1923 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1924     bits
1925 });
1926
1927
1928
1929 /// Represents the repr options provided by the user,
1930 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1931 pub struct ReprOptions {
1932     pub int: Option<attr::IntType>,
1933     pub align: u32,
1934     pub pack: u32,
1935     pub flags: ReprFlags,
1936 }
1937
1938 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1939     align,
1940     pack,
1941     int,
1942     flags
1943 });
1944
1945 impl ReprOptions {
1946     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1947         let mut flags = ReprFlags::empty();
1948         let mut size = None;
1949         let mut max_align = 0;
1950         let mut min_pack = 0;
1951         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1952             for r in attr::find_repr_attrs(tcx.sess.diagnostic(), attr) {
1953                 flags.insert(match r {
1954                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1955                     attr::ReprPacked(pack) => {
1956                         min_pack = if min_pack > 0 {
1957                             cmp::min(pack, min_pack)
1958                         } else {
1959                             pack
1960                         };
1961                         ReprFlags::empty()
1962                     },
1963                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1964                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1965                     attr::ReprInt(i) => {
1966                         size = Some(i);
1967                         ReprFlags::empty()
1968                     },
1969                     attr::ReprAlign(align) => {
1970                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1971                         ReprFlags::empty()
1972                     },
1973                 });
1974             }
1975         }
1976
1977         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1978         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1979             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1980         }
1981         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1982     }
1983
1984     #[inline]
1985     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1986     #[inline]
1987     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1988     #[inline]
1989     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1990     #[inline]
1991     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1992     #[inline]
1993     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1994
1995     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1996         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1997     }
1998
1999     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2000     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2001     /// single pointer.
2002     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2003         self.c() || self.int.is_some()
2004     }
2005
2006     /// Returns true if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2007     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
2008     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2009         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
2010     }
2011 }
2012
2013 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2014     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2015            did: DefId,
2016            kind: AdtKind,
2017            variants: Vec<VariantDef>,
2018            repr: ReprOptions) -> Self {
2019         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2020         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2021         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2022         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2023             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2024         }
2025         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2026             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2027         }
2028         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2029             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2030         }
2031         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2032             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2033             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2034         }
2035         match kind {
2036             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2037             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2038             AdtKind::Struct => {}
2039         }
2040         AdtDef {
2041             did,
2042             variants,
2043             flags,
2044             repr,
2045         }
2046     }
2047
2048     #[inline]
2049     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2050         !self.is_union() && !self.is_enum()
2051     }
2052
2053     #[inline]
2054     pub fn is_union(&self) -> bool {
2055         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2056     }
2057
2058     #[inline]
2059     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2060         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2061     }
2062
2063     #[inline]
2064     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2065         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2066     }
2067
2068     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2069     #[inline]
2070     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2071         if self.is_enum() {
2072             AdtKind::Enum
2073         } else if self.is_union() {
2074             AdtKind::Union
2075         } else {
2076             AdtKind::Struct
2077         }
2078     }
2079
2080     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2081         match self.adt_kind() {
2082             AdtKind::Struct => "struct",
2083             AdtKind::Union => "union",
2084             AdtKind::Enum => "enum",
2085         }
2086     }
2087
2088     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2089         match self.adt_kind() {
2090             AdtKind::Struct => "struct",
2091             AdtKind::Union => "union",
2092             AdtKind::Enum => "variant",
2093         }
2094     }
2095
2096     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2097     /// of coherence checking.
2098     #[inline]
2099     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2100         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2101     }
2102
2103     /// Returns true if this is PhantomData<T>.
2104     #[inline]
2105     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2106         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2107     }
2108
2109     /// Returns true if this is Box<T>.
2110     #[inline]
2111     pub fn is_box(&self) -> bool {
2112         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2113     }
2114
2115     /// Returns whether this type has a destructor.
2116     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2117         self.destructor(tcx).is_some()
2118     }
2119
2120     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2121     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2122         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2123         &self.variants[0]
2124     }
2125
2126     #[inline]
2127     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2128         tcx.predicates_of(self.did)
2129     }
2130
2131     /// Returns an iterator over all fields contained
2132     /// by this ADT.
2133     #[inline]
2134     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2135         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2136     }
2137
2138     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2139         !self.variants.is_empty() &&
2140             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2141     }
2142
2143     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2144         self.variants
2145             .iter()
2146             .find(|v| v.did == vid)
2147             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2148     }
2149
2150     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2151         self.variants
2152             .iter()
2153             .position(|v| v.did == vid)
2154             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2155     }
2156
2157     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2158         match def {
2159             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2160             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2161             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2162             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2163             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2164         }
2165     }
2166
2167     #[inline]
2168     pub fn eval_explicit_discr(
2169         &self,
2170         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2171         expr_did: DefId,
2172     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2173         let param_env = ParamEnv::empty();
2174         let repr_type = self.repr.discr_type();
2175         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2176         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2177         let cid = GlobalId {
2178             instance,
2179             promoted: None
2180         };
2181         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2182             Ok(val) => {
2183                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2184                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2185                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2186                     Some(Discr {
2187                         val: b,
2188                         ty: val.ty,
2189                     })
2190                 } else {
2191                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2192                     ::mir::interpret::struct_error(
2193                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2194                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2195                     ).emit();
2196                     None
2197                 }
2198             }
2199             Err(err) => {
2200                 err.report_as_error(
2201                     tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2202                     "could not evaluate enum discriminant",
2203                 );
2204                 if !expr_did.is_local() {
2205                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2206                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2207                             in its crate but failed locally");
2208                 }
2209                 None
2210             }
2211         }
2212     }
2213
2214     #[inline]
2215     pub fn discriminants(
2216         &'a self,
2217         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2218     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2219         let repr_type = self.repr.discr_type();
2220         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2221         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2222         self.variants.iter().map(move |v| {
2223             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2224             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2225                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2226                     discr = new_discr;
2227                 }
2228             }
2229             prev_discr = Some(discr);
2230
2231             discr
2232         })
2233     }
2234
2235     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2236     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2237     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2238     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2239     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2240     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2241                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2242                                     variant_index: usize)
2243                                     -> Discr<'tcx> {
2244         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2245         let explicit_value = val
2246             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2247             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2248         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2249     }
2250
2251     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2252     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2253     /// inferred discriminant directly
2254     pub fn discriminant_def_for_variant(
2255         &self,
2256         variant_index: usize,
2257     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2258         let mut explicit_index = variant_index;
2259         let expr_did;
2260         loop {
2261             match self.variants[explicit_index].discr {
2262                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2263                     expr_did = None;
2264                     break;
2265                 },
2266                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2267                     explicit_index -= distance;
2268                 }
2269                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2270                     expr_did = Some(did);
2271                     break;
2272                 }
2273             }
2274         }
2275         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2276     }
2277
2278     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2279         tcx.adt_destructor(self.did)
2280     }
2281
2282     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2283     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2284     ///
2285     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2286     /// actually more expressive than checking all members:
2287     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2288     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2289     ///
2290     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2291     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2292     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2293         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2294             Ok(tys) => tys,
2295             Err(mut bug) => {
2296                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2297                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2298                 //
2299                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2300                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2301                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2302                 // emit an error.
2303                 bug.delay_as_bug();
2304                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2305             }
2306         }
2307     }
2308
2309     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2310                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2311                                ty: Ty<'tcx>)
2312                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2313         let result = match ty.sty {
2314             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2315             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2316             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2317                 vec![]
2318             }
2319
2320             Str |
2321             Dynamic(..) |
2322             Slice(_) |
2323             Foreign(..) |
2324             Error |
2325             GeneratorWitness(..) => {
2326                 // these are never sized - return the target type
2327                 vec![ty]
2328             }
2329
2330             Tuple(ref tys) => {
2331                 match tys.last() {
2332                     None => vec![],
2333                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2334                 }
2335             }
2336
2337             Adt(adt, substs) => {
2338                 // recursive case
2339                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2340                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2341                        ty, adt_tys);
2342                 adt_tys.iter()
2343                     .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2344                     .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2345                     .collect()
2346             }
2347
2348             Projection(..) | Opaque(..) => {
2349                 // must calculate explicitly.
2350                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2351                 vec![ty]
2352             }
2353
2354             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2355
2356             Param(..) => {
2357                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2358                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2359                 // it on the impl.
2360
2361                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2362                     Some(x) => x,
2363                     _ => return vec![ty]
2364                 };
2365                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2366                     def_id: sized_trait,
2367                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2368                 }).to_predicate();
2369                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2370                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2371                     vec![]
2372                 } else {
2373                     vec![ty]
2374                 }
2375             }
2376
2377             Infer(..) => {
2378                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2379                      ty)
2380             }
2381         };
2382         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2383         result
2384     }
2385 }
2386
2387 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2388     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2389         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2390     }
2391 }
2392
2393 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2394 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2395 /// desuaring) argument that the closure expects.
2396 ///
2397 /// You can get the environment type of a closure using
2398 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2399 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2400 pub enum ClosureKind {
2401     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2402     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2403     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2404     Fn,
2405     FnMut,
2406     FnOnce,
2407 }
2408
2409 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2410     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2411     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2412
2413     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2414         match *self {
2415             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2416             ClosureKind::FnMut => {
2417                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2418             }
2419             ClosureKind::FnOnce => {
2420                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2421             }
2422         }
2423     }
2424
2425     /// True if this a type that impls this closure kind
2426     /// must also implement `other`.
2427     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2428         match (self, other) {
2429             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2430             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2431             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2432             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2433             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2434             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2435             _ => false,
2436         }
2437     }
2438
2439     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2440     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2441     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2442         match self {
2443             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2444             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2445             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2446         }
2447     }
2448 }
2449
2450 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2451     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2452     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2453     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2454     /// structs or variants. For example:
2455     ///
2456     /// ```notrust
2457     /// isize => { isize }
2458     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2459     /// [isize] => { [isize], isize }
2460     /// ```
2461     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2462         TypeWalker::new(self)
2463     }
2464
2465     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2466     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2467     /// (but not `i32`, like `walk`).
2468     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2469         walk::walk_shallow(self)
2470     }
2471
2472     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2473     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2474     /// children of the current type are ignored.
2475     ///
2476     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2477     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2478         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2479     {
2480         let mut walker = self.walk();
2481         while let Some(ty) = walker.next() {
2482             if !f(ty) {
2483                 walker.skip_current_subtree();
2484             }
2485         }
2486     }
2487 }
2488
2489 impl BorrowKind {
2490     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2491         match m {
2492             hir::MutMutable => MutBorrow,
2493             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2494         }
2495     }
2496
2497     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2498     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2499     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2500     /// question.
2501     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2502         match self {
2503             MutBorrow => hir::MutMutable,
2504             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2505
2506             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2507             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2508             // and hence is a safe "over approximation".
2509             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2510         }
2511     }
2512
2513     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2514         match *self {
2515             MutBorrow => "mutable",
2516             ImmBorrow => "immutable",
2517             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2518         }
2519     }
2520 }
2521
2522 #[derive(Debug, Clone)]
2523 pub enum Attributes<'gcx> {
2524     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2525     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2526 }
2527
2528 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2529     type Target = [ast::Attribute];
2530
2531     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2532         match self {
2533             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2534             &Attributes::Borrowed(data) => data
2535         }
2536     }
2537 }
2538
2539 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2540     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2541         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2542     }
2543
2544     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2545     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2546     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2547     pub fn body_owners(
2548         self,
2549     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2550         self.hir.krate()
2551                 .body_ids
2552                 .iter()
2553                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2554     }
2555
2556     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2557         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2558             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2559         });
2560     }
2561
2562     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2563         match self.hir.find(id) {
2564             Some(Node::Expr(e)) => {
2565                 e.span
2566             }
2567             Some(f) => {
2568                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2569             }
2570             None => {
2571                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2572             }
2573         }
2574     }
2575
2576     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2577         self.associated_items(id)
2578             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2579             .collect()
2580     }
2581
2582     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2583         self.associated_items(did).any(|item| {
2584             item.relevant_for_never()
2585         })
2586     }
2587
2588     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2589         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2590             match self.hir.get(node_id) {
2591                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2592                 _ => false,
2593             }
2594         } else {
2595             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2596                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2597                 _ => false,
2598             }
2599         };
2600
2601         if is_associated_item {
2602             Some(self.associated_item(def_id))
2603         } else {
2604             None
2605         }
2606     }
2607
2608     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2609                                            parent_def_id: DefId,
2610                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2611                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2612                                            -> AssociatedItem {
2613         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2614         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2615             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2616             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2617                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2618             }
2619             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2620             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2621         };
2622
2623         AssociatedItem {
2624             ident: trait_item_ref.ident,
2625             kind,
2626             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2627             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2628             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2629             def_id,
2630             container: TraitContainer(parent_def_id),
2631             method_has_self_argument: has_self
2632         }
2633     }
2634
2635     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2636                                           parent_def_id: DefId,
2637                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2638                                           -> AssociatedItem {
2639         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2640         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2641             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2642             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2643                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2644             }
2645             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2646             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2647         };
2648
2649         AssociatedItem {
2650             ident: impl_item_ref.ident,
2651             kind,
2652             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2653             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2654             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2655             def_id,
2656             container: ImplContainer(parent_def_id),
2657             method_has_self_argument: has_self
2658         }
2659     }
2660
2661     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2662         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2663         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2664     }
2665
2666     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2667         variant.fields.iter().position(|field| {
2668             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2669         })
2670     }
2671
2672     pub fn associated_items(
2673         self,
2674         def_id: DefId,
2675     ) -> impl Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a {
2676         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2677         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2678             as Box<dyn Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a>
2679     }
2680
2681     /// Returns true if the impls are the same polarity and the trait either
2682     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2683     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2684         if self.features().overlapping_marker_traits {
2685             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2686                 .map_or(false, |trait_ref| {
2687                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2688                 });
2689             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2690                 .map_or(false, |trait_ref| {
2691                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2692                 });
2693             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2694                 && trait1_is_empty
2695                 && trait2_is_empty
2696         } else if self.features().marker_trait_attr {
2697             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2698                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2699                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2700             };
2701             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2702                 && is_marker_impl(def_id1)
2703                 && is_marker_impl(def_id2)
2704         } else {
2705             false
2706         }
2707     }
2708
2709     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2710     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2711     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2712         match def {
2713             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2714                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2715                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2716             }
2717             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2718                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2719             }
2720             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2721                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2722                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2723             }
2724             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2725         }
2726     }
2727
2728     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2729     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2730         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2731         match def_key.disambiguated_data.data {
2732             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2733             // is the *parent* of the variant
2734             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2735                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2736
2737             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2738             _ => variant_def.did,
2739         }
2740     }
2741
2742     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2743         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2744             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2745         } else {
2746             let def_key = self.def_key(id);
2747             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2748             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2749                 self.item_name(DefId {
2750                     krate: id.krate,
2751                     index: def_key.parent.unwrap()
2752                 })
2753             } else {
2754                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2755                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2756                 })
2757             }
2758         }
2759     }
2760
2761     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2762     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2763                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2764     {
2765         match instance {
2766             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2767                 self.optimized_mir(did)
2768             }
2769             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2770             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2771             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2772             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2773             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2774             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2775                 self.mir_shims(instance)
2776             }
2777         }
2778     }
2779
2780     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2781     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2782     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2783         if self.is_mir_available(did) {
2784             Some(self.optimized_mir(did))
2785         } else {
2786             None
2787         }
2788     }
2789
2790     /// Get the attributes of a definition.
2791     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2792         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2793             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2794         } else {
2795             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2796         }
2797     }
2798
2799     /// Determine whether an item is annotated with an attribute
2800     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2801         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2802     }
2803
2804     /// Returns true if this is an `auto trait`.
2805     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2806         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2807     }
2808
2809     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2810         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2811     }
2812
2813     /// Given the def_id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2814     /// If it implements no trait, return `None`.
2815     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2816         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2817     }
2818
2819     /// If the given def ID describes a method belonging to an impl, return the
2820     /// ID of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2821     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2822         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2823             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2824                 Some(self.associated_item(def_id))
2825             } else {
2826                 None
2827             }
2828         } else {
2829             self.opt_associated_item(def_id)
2830         };
2831
2832         item.and_then(|trait_item|
2833             match trait_item.container {
2834                 TraitContainer(_) => None,
2835                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2836             }
2837         )
2838     }
2839
2840     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2841     /// with the name of the crate containing the impl.
2842     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2843         if impl_did.is_local() {
2844             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2845             Ok(self.hir.span(node_id))
2846         } else {
2847             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2848         }
2849     }
2850
2851     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2852     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2853     // definition's parent/scope to perform comparison.
2854     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2855         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2856     }
2857
2858     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2859         ident = ident.modern();
2860         let target_expansion = match scope.krate {
2861             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2862             _ => Mark::root(),
2863         };
2864         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2865             Some(actual_expansion) =>
2866                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2867             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2868             None => self.hir.get_module_parent(block),
2869         };
2870         (ident, scope)
2871     }
2872 }
2873
2874 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2875     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2876         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2877     {
2878         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2879         match self.freevars(def_id) {
2880             None => f(&[]),
2881             Some(d) => f(&d),
2882         }
2883     }
2884 }
2885
2886 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId)
2887     -> AssociatedItem
2888 {
2889     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2890     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2891     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2892     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2893     match parent_item.node {
2894         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2895             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2896                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2897                                                                         impl_item_ref);
2898                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2899                 return assoc_item;
2900             }
2901         }
2902
2903         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2904             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2905                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2906                                                                          &parent_item.vis,
2907                                                                          trait_item_ref);
2908                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2909                 return assoc_item;
2910             }
2911         }
2912
2913         _ => { }
2914     }
2915
2916     span_bug!(parent_item.span,
2917               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2918               parent_item.node)
2919 }
2920
2921 /// Calculates the Sized-constraint.
2922 ///
2923 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2924 ///     - an obviously-unsized type
2925 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2926 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2927 ///       such.
2928 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2929 ///       check should catch this case.
2930 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2931                                   def_id: DefId)
2932                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2933     let def = tcx.adt_def(def_id);
2934
2935     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2936         v.fields.last()
2937     }).flat_map(|f| {
2938         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2939     }));
2940
2941     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2942
2943     result
2944 }
2945
2946 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2947                                      def_id: DefId)
2948                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2949     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2950     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2951     let vec: Vec<_> = match item.node {
2952         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2953             trait_item_refs.iter()
2954                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2955                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2956                            .collect()
2957         }
2958         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2959             impl_item_refs.iter()
2960                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2961                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2962                           .collect()
2963         }
2964         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2965         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2966     };
2967     Lrc::new(vec)
2968 }
2969
2970 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2971     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2972 }
2973
2974 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2975 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2976 /// Otherwise, return `None`.
2977 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2978     tcx.opt_associated_item(def_id)
2979         .and_then(|associated_item| {
2980             match associated_item.container {
2981                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2982                 ImplContainer(_) => None
2983             }
2984         })
2985 }
2986
2987 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition
2988 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2989     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
2990         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
2991             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
2992                 return exist_ty.impl_trait_fn;
2993             }
2994         }
2995     }
2996     None
2997 }
2998
2999 /// See `ParamEnv` struct def'n for details.
3000 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3001                        def_id: DefId)
3002                        -> ParamEnv<'tcx> {
3003
3004     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3005     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3006         return param_env(tcx, parent);
3007     }
3008     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3009
3010     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3011         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3012
3013     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3014     // case they contain any associated type projections. This process
3015     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3016     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3017     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3018     // right to me, because constructing the environment feels like a
3019     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3020     // a better place. In practice, we construct environments for
3021     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3022     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3023     // sure that this will succeed without errors anyway.
3024
3025     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3026                                              traits::Reveal::UserFacing);
3027
3028     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3029         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3030     });
3031     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3032     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3033 }
3034
3035 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3036                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3037     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3038     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3039 }
3040
3041 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3042                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3043     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3044     tcx.crate_name.clone()
3045 }
3046
3047 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3048                         crate_num: CrateNum)
3049                         -> Svh {
3050     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3051     tcx.hir.crate_hash
3052 }
3053
3054 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3055                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3056                                         -> usize {
3057     match instance_def {
3058         InstanceDef::Item(..) |
3059         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3060             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3061             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3062         },
3063         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3064         _ => 1
3065     }
3066 }
3067
3068 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3069     context::provide(providers);
3070     erase_regions::provide(providers);
3071     layout::provide(providers);
3072     util::provide(providers);
3073     constness::provide(providers);
3074     *providers = ty::query::Providers {
3075         associated_item,
3076         associated_item_def_ids,
3077         adt_sized_constraint,
3078         def_span,
3079         param_env,
3080         trait_of_item,
3081         crate_disambiguator,
3082         original_crate_name,
3083         crate_hash,
3084         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3085         instance_def_size_estimate,
3086         ..*providers
3087     };
3088 }
3089
3090 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3091 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3092 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3093 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3094 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3095 #[derive(Clone, Debug)]
3096 pub struct CrateInherentImpls {
3097     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3098 }
3099
3100 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3101 pub struct SymbolName {
3102     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3103     // this be a `&'tcx str`.
3104     pub name: InternedString
3105 }
3106
3107 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3108     name
3109 });
3110
3111 impl SymbolName {
3112     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3113         SymbolName {
3114             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3115         }
3116     }
3117
3118     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3119         self.name.as_str()
3120     }
3121 }
3122
3123 impl fmt::Display for SymbolName {
3124     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3125         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3126     }
3127 }
3128
3129 impl fmt::Debug for SymbolName {
3130     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3131         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3132     }
3133 }