]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Rollup merge of #61526 - lcnr:test_reorder, r=nikomatsakis
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 #![allow(usage_of_ty_tykind)]
4
5 pub use self::Variance::*;
6 pub use self::AssocItemContainer::*;
7 pub use self::BorrowKind::*;
8 pub use self::IntVarValue::*;
9 pub use self::fold::TypeFoldable;
10
11 use crate::hir::{map as hir_map, GlobMap, TraitMap};
12 use crate::hir::Node;
13 use crate::hir::def::{Res, DefKind, CtorOf, CtorKind, ExportMap};
14 use crate::hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
15 use rustc_data_structures::svh::Svh;
16 use rustc_macros::HashStable;
17 use crate::ich::Fingerprint;
18 use crate::ich::StableHashingContext;
19 use crate::infer::canonical::Canonical;
20 use crate::middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
21 use crate::middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
22 use crate::mir::Body;
23 use crate::mir::interpret::{GlobalId, ErrorHandled};
24 use crate::mir::GeneratorLayout;
25 use crate::session::CrateDisambiguator;
26 use crate::traits::{self, Reveal};
27 use crate::ty;
28 use crate::ty::layout::VariantIdx;
29 use crate::ty::subst::{Subst, InternalSubsts, SubstsRef};
30 use crate::ty::util::{IntTypeExt, Discr};
31 use crate::ty::walk::TypeWalker;
32 use crate::util::captures::Captures;
33 use crate::util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
34 use arena::SyncDroplessArena;
35 use crate::session::DataTypeKind;
36
37 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
38 use std::cell::RefCell;
39 use std::cmp::{self, Ordering};
40 use std::fmt;
41 use std::hash::{Hash, Hasher};
42 use std::ops::Deref;
43 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
44 use std::slice;
45 use std::{mem, ptr};
46 use std::ops::Range;
47 use syntax::ast::{self, Name, Ident, NodeId};
48 use syntax::attr;
49 use syntax::ext::hygiene::Mark;
50 use syntax::symbol::{kw, sym, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
51 use syntax_pos::Span;
52
53 use smallvec;
54 use rustc_data_structures::fx::FxIndexMap;
55 use rustc_data_structures::indexed_vec::{Idx, IndexVec};
56 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
57                                            HashStable};
58
59 use crate::hir;
60
61 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
62 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
63 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ParamConst, InferConst, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
64 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
65 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
66 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
67 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
68 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
69 pub use self::sty::RegionKind;
70 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, ConstVid, RegionVid};
71 pub use self::sty::BoundRegion::*;
72 pub use self::sty::InferTy::*;
73 pub use self::sty::RegionKind::*;
74 pub use self::sty::TyKind::*;
75
76 pub use self::binding::BindingMode;
77 pub use self::binding::BindingMode::*;
78
79 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, AllArenas, tls, keep_local};
80 pub use self::context::{Lift, TypeckTables, CtxtInterners, GlobalCtxt};
81 pub use self::context::{
82     UserTypeAnnotationIndex, UserType, CanonicalUserType,
83     CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations, ResolvedOpaqueTy,
84 };
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 flags;
102 pub mod fold;
103 pub mod inhabitedness;
104 pub mod layout;
105 pub mod _match;
106 pub mod outlives;
107 pub mod print;
108 pub mod query;
109 pub mod relate;
110 pub mod steal;
111 pub mod subst;
112 pub mod trait_def;
113 pub mod walk;
114 pub mod wf;
115 pub mod util;
116
117 mod context;
118 mod instance;
119 mod structural_impls;
120 mod sty;
121
122 // Data types
123
124 #[derive(Clone)]
125 pub struct Resolutions {
126     pub trait_map: TraitMap,
127     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
128     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
129     pub export_map: ExportMap<NodeId>,
130     pub glob_map: GlobMap,
131     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
132     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
133     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
134 }
135
136 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug, HashStable)]
137 pub enum AssocItemContainer {
138     TraitContainer(DefId),
139     ImplContainer(DefId),
140 }
141
142 impl AssocItemContainer {
143     /// Asserts that this is the `DefId` of an associated item declared
144     /// in a trait, and returns the trait `DefId`.
145     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
146         match *self {
147             TraitContainer(id) => id,
148             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
149         }
150     }
151
152     pub fn id(&self) -> DefId {
153         match *self {
154             TraitContainer(id) => id,
155             ImplContainer(id) => id,
156         }
157     }
158 }
159
160 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
161 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
162 /// bounds / where-clauses).
163 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
164 pub struct ImplHeader<'tcx> {
165     pub impl_def_id: DefId,
166     pub self_ty: Ty<'tcx>,
167     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
168     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
169 }
170
171 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, HashStable)]
172 pub struct AssocItem {
173     pub def_id: DefId,
174     #[stable_hasher(project(name))]
175     pub ident: Ident,
176     pub kind: AssocKind,
177     pub vis: Visibility,
178     pub defaultness: hir::Defaultness,
179     pub container: AssocItemContainer,
180
181     /// Whether this is a method with an explicit self
182     /// as its first argument, allowing method calls.
183     pub method_has_self_argument: bool,
184 }
185
186 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
187 pub enum AssocKind {
188     Const,
189     Method,
190     Existential,
191     Type
192 }
193
194 impl AssocItem {
195     pub fn def_kind(&self) -> DefKind {
196         match self.kind {
197             AssocKind::Const => DefKind::AssocConst,
198             AssocKind::Method => DefKind::Method,
199             AssocKind::Type => DefKind::AssocTy,
200             AssocKind::Existential => DefKind::AssocExistential,
201         }
202     }
203
204     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
205     /// for !
206     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
207         match self.kind {
208             AssocKind::Existential |
209             AssocKind::Const |
210             AssocKind::Type => true,
211             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
212             AssocKind::Method => !self.method_has_self_argument,
213         }
214     }
215
216     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
217         match self.kind {
218             ty::AssocKind::Method => {
219                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
220                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
221                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
222                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
223                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
224             }
225             ty::AssocKind::Type => format!("type {};", self.ident),
226             ty::AssocKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
227             ty::AssocKind::Const => {
228                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
229             }
230         }
231     }
232 }
233
234 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
235 pub enum Visibility {
236     /// Visible everywhere (including in other crates).
237     Public,
238     /// Visible only in the given crate-local module.
239     Restricted(DefId),
240     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
241     Invisible,
242 }
243
244 pub trait DefIdTree: Copy {
245     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
246
247     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
248         if descendant.krate != ancestor.krate {
249             return false;
250         }
251
252         while descendant != ancestor {
253             match self.parent(descendant) {
254                 Some(parent) => descendant = parent,
255                 None => return false,
256             }
257         }
258         true
259     }
260 }
261
262 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
263     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
264         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
265     }
266 }
267
268 impl Visibility {
269     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
270         match visibility.node {
271             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
272             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
273             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
274                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
275                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
276                 Res::Err => Visibility::Public,
277                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
278             },
279             hir::VisibilityKind::Inherited => {
280                 Visibility::Restricted(tcx.hir().get_module_parent_by_hir_id(id))
281             }
282         }
283     }
284
285     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
286     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
287         let restriction = match self {
288             // Public items are visible everywhere.
289             Visibility::Public => return true,
290             // Private items from other crates are visible nowhere.
291             Visibility::Invisible => return false,
292             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
293             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
294             Visibility::Restricted(module) => module,
295         };
296
297         tree.is_descendant_of(module, restriction)
298     }
299
300     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
301     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
302         let vis_restriction = match vis {
303             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
304             Visibility::Invisible => return true,
305             Visibility::Restricted(module) => module,
306         };
307
308         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
309     }
310
311     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
312     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
313         match self {
314             Visibility::Public => true,
315             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
316             Visibility::Invisible => false,
317         }
318     }
319 }
320
321 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash, HashStable)]
322 pub enum Variance {
323     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
324     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
325     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
326     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
327 }
328
329 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
330 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
331 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
332 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
333 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
334 /// item.
335 #[derive(HashStable)]
336 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
337     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
338     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
339     /// entry.
340     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
341 }
342
343 impl Variance {
344     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
345     /// variance of a type with the following meaning. If we are in a
346     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
347     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
348     /// variance with which the argument appears.
349     ///
350     /// Example 1:
351     ///
352     ///     *mut Vec<i32>
353     ///
354     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
355     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
356     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
357     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
358     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
359     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
360     /// (again) in `Invariant`.
361     ///
362     /// Example 2:
363     ///
364     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
365     ///
366     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
367     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
368     /// within which both pointer types appear is
369     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`. `*const
370     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
371     /// which the first `Vec<i32>` appears is
372     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`. The same
373     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
374     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
375     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
376     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
377     ///
378     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
379     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
380     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
381         match (self, v) {
382             // Figure 1, column 1.
383             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
384             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
385             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
386             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
387
388             // Figure 1, column 2.
389             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
390             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
391             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
392             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
393
394             // Figure 1, column 3.
395             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
396
397             // Figure 1, column 4.
398             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
399         }
400     }
401 }
402
403 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
404 // the types of AST nodes.
405 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
406 pub struct CReaderCacheKey {
407     pub cnum: CrateNum,
408     pub pos: usize,
409 }
410
411 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
412 // through the type during type construction, so that we can quickly
413 // check whether the type has various kinds of types in it without
414 // recursing over the type itself.
415 bitflags! {
416     pub struct TypeFlags: u32 {
417         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
418         const HAS_SELF           = 1 << 1;
419         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
420         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
421         const HAS_RE_PLACEHOLDER = 1 << 4;
422
423         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
424         /// determine whether substitition is required, since those
425         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
426         /// hence may be substituted.
427         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
428
429         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
430         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
431         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
432
433         /// Is an error type reachable?
434         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
435         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
436
437         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
438         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
439
440         /// `true` if there are "names" of types and regions and so forth
441         /// that are local to a particular fn
442         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
443
444         /// Present if the type belongs in a local type context.
445         /// Only set for Infer other than Fresh.
446         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
447
448         // Is there a projection that does not involve a bound region?
449         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
450         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
451
452         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
453         /// if a global bound is safe to evaluate.
454         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
455
456         const HAS_TY_PLACEHOLDER = 1 << 14;
457
458         const HAS_CT_INFER = 1 << 15;
459         const HAS_CT_PLACEHOLDER = 1 << 16;
460
461         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
462                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
463                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
464
465         /// Flags representing the nominal content of a type,
466         /// computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
467         /// flag, it should be added here too.
468         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
469                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
470                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
471                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
472                                   TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits |
473                                   TypeFlags::HAS_RE_PLACEHOLDER.bits |
474                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
475                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
476                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
477                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
480                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_CT_PLACEHOLDER.bits;
484     }
485 }
486
487 pub struct TyS<'tcx> {
488     pub sty: TyKind<'tcx>,
489     pub flags: TypeFlags,
490
491     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
492     /// binder such that
493     ///
494     /// (a) the binder itself captures nothing but
495     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
496     ///     by some sub-binder.
497     ///
498     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
499     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
500     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
501     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
502     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
503     /// by an inner binder.
504     ///
505     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
506     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
507     /// (exclusive).
508     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
509 }
510
511 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
512 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
513 static_assert_size!(TyS<'_>, 32);
514
515 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
516     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
517         self.sty.cmp(&other.sty)
518     }
519 }
520
521 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
522     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
523         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
524     }
525 }
526
527 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
528     #[inline]
529     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
530         ptr::eq(self, other)
531     }
532 }
533 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
534
535 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
536     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
537         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
538     }
539 }
540
541 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
542     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
543         match self.sty {
544             TyKind::Bool |
545             TyKind::Char |
546             TyKind::Int(_) |
547             TyKind::Uint(_) |
548             TyKind::Float(_) |
549             TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
550             TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
551             TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
552             TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
553             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
554             _ => false,
555         }
556     }
557
558     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
559         match self.sty {
560             TyKind::Opaque(..) |
561             TyKind::FnDef(..) |
562             TyKind::FnPtr(..) |
563             TyKind::Dynamic(..) |
564             TyKind::Closure(..) |
565             TyKind::Infer(..) |
566             TyKind::Projection(..) => false,
567             _ => true,
568         }
569     }
570 }
571
572 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
573     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
574                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
575                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
576         let ty::TyS {
577             ref sty,
578
579             // The other fields just provide fast access to information that is
580             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
581             flags: _,
582
583             outer_exclusive_binder: _,
584         } = *self;
585
586         sty.hash_stable(hcx, hasher);
587     }
588 }
589
590 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
591
592 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
593 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
594
595 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
596
597 extern {
598     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
599     type OpaqueListContents;
600 }
601
602 /// A wrapper for slices with the additional invariant
603 /// that the slice is interned and no other slice with
604 /// the same contents can exist in the same context.
605 /// This means we can use pointer for both
606 /// equality comparisons and hashing.
607 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
608 #[repr(C)]
609 pub struct List<T> {
610     len: usize,
611     data: [T; 0],
612     opaque: OpaqueListContents,
613 }
614
615 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
616
617 impl<T: Copy> List<T> {
618     #[inline]
619     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
620         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
621         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
622         assert!(slice.len() != 0);
623
624         // Align up the size of the len (usize) field
625         let align = mem::align_of::<T>();
626         let align_mask = align - 1;
627         let offset = mem::size_of::<usize>();
628         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
629
630         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
631
632         let mem = arena.alloc_raw(
633             size,
634             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
635         unsafe {
636             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
637             // Write the length
638             result.len = slice.len();
639
640             // Write the elements
641             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
642             arena_slice.copy_from_slice(slice);
643
644             result
645         }
646     }
647 }
648
649 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
650     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
651         (**self).fmt(f)
652     }
653 }
654
655 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
656     #[inline]
657     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
658         (**self).encode(s)
659     }
660 }
661
662 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
663     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
664         if self == other { Ordering::Equal } else {
665             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
666         }
667     }
668 }
669
670 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
671     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
672         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
673             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
674         }
675     }
676 }
677
678 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
679     #[inline]
680     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
681         ptr::eq(self, other)
682     }
683 }
684 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
685
686 impl<T> Hash for List<T> {
687     #[inline]
688     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
689         (self as *const List<T>).hash(s)
690     }
691 }
692
693 impl<T> Deref for List<T> {
694     type Target = [T];
695     #[inline(always)]
696     fn deref(&self) -> &[T] {
697         unsafe {
698             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
699         }
700     }
701 }
702
703 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
704     type Item = &'a T;
705     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
706     #[inline(always)]
707     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
708         self[..].iter()
709     }
710 }
711
712 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
713
714 impl<T> List<T> {
715     #[inline(always)]
716     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
717         #[repr(align(64), C)]
718         struct EmptySlice([u8; 64]);
719         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
720         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
721         unsafe {
722             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
723         }
724     }
725 }
726
727 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
728 pub struct UpvarPath {
729     pub hir_id: hir::HirId,
730 }
731
732 /// Upvars do not get their own `NodeId`. Instead, we use the pair of
733 /// the original var ID (that is, the root variable that is referenced
734 /// by the upvar) and the ID of the closure expression.
735 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
736 pub struct UpvarId {
737     pub var_path: UpvarPath,
738     pub closure_expr_id: LocalDefId,
739 }
740
741 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy, HashStable)]
742 pub enum BorrowKind {
743     /// Data must be immutable and is aliasable.
744     ImmBorrow,
745
746     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
747     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
748     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
749     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
750     ///
751     ///    let x: &mut isize = ...;
752     ///    let y = || *x += 5;
753     ///
754     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
755     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
756     ///
757     ///    struct Env { x: & &mut isize }
758     ///    let x: &mut isize = ...;
759     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
760     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
761     ///
762     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
763     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
764     /// an `&mut` borrow:
765     ///
766     ///    struct Env { x: & &mut isize }
767     ///    let x: &mut isize = ...;
768     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
769     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
770     ///
771     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
772     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
773     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
774     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
775     /// borrow is hidden.
776     ///
777     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
778     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
779     /// simplicity, we don't give users the way to express this
780     /// borrow, it's just used when translating closures.
781     UniqueImmBorrow,
782
783     /// Data is mutable and not aliasable.
784     MutBorrow
785 }
786
787 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
788 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
789 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
790 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
791     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
792     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
793     /// depending on inference.
794     ByValue,
795
796     /// Upvar is captured by reference.
797     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
798 }
799
800 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
801 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
802     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
803     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
804     /// syntax.
805     pub kind: BorrowKind,
806
807     /// Region of the resulting reference.
808     pub region: ty::Region<'tcx>,
809 }
810
811 pub type UpvarListMap = FxHashMap<DefId, FxIndexMap<hir::HirId, UpvarId>>;
812 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
813
814 #[derive(Copy, Clone)]
815 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
816     pub res: Res,
817     pub span: Span,
818     pub ty: Ty<'tcx>,
819 }
820
821 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
822 pub enum IntVarValue {
823     IntType(ast::IntTy),
824     UintType(ast::UintTy),
825 }
826
827 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
828 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
829
830 impl ty::EarlyBoundRegion {
831     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
832         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
833     }
834
835     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
836     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
837     pub fn has_name(&self) -> bool {
838         self.name != kw::UnderscoreLifetime.as_interned_str()
839     }
840 }
841
842 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
843 pub enum GenericParamDefKind {
844     Lifetime,
845     Type {
846         has_default: bool,
847         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
848         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
849     },
850     Const,
851 }
852
853 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
854 pub struct GenericParamDef {
855     pub name: InternedString,
856     pub def_id: DefId,
857     pub index: u32,
858
859     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
860     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
861     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
862     pub pure_wrt_drop: bool,
863
864     pub kind: GenericParamDefKind,
865 }
866
867 impl GenericParamDef {
868     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
869         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
870             ty::EarlyBoundRegion {
871                 def_id: self.def_id,
872                 index: self.index,
873                 name: self.name,
874             }
875         } else {
876             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
877         }
878     }
879
880     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
881         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
882             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
883         } else {
884             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
885         }
886     }
887 }
888
889 #[derive(Default)]
890 pub struct GenericParamCount {
891     pub lifetimes: usize,
892     pub types: usize,
893     pub consts: usize,
894 }
895
896 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
897 /// with an item or method. Analogous to `hir::Generics`.
898 ///
899 /// The ordering of parameters is the same as in `Subst` (excluding child generics):
900 /// `Self` (optionally), `Lifetime` params..., `Type` params...
901 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
902 pub struct Generics {
903     pub parent: Option<DefId>,
904     pub parent_count: usize,
905     pub params: Vec<GenericParamDef>,
906
907     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
908     #[stable_hasher(ignore)]
909     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
910
911     pub has_self: bool,
912     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
913 }
914
915 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
916     pub fn count(&self) -> usize {
917         self.parent_count + self.params.len()
918     }
919
920     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
921         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
922         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
923         // presence of this method will be a constant reminder.
924         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
925
926         for param in &self.params {
927             match param.kind {
928                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
929                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
930                 GenericParamDefKind::Const => own_counts.consts += 1,
931             };
932         }
933
934         own_counts
935     }
936
937     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
938         if self.own_requires_monomorphization() {
939             return true;
940         }
941
942         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
943             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
944             parent.requires_monomorphization(tcx)
945         } else {
946             false
947         }
948     }
949
950     pub fn own_requires_monomorphization(&self) -> bool {
951         for param in &self.params {
952             match param.kind {
953                 GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => return true,
954                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
955             }
956         }
957         false
958     }
959
960     pub fn region_param(&'tcx self,
961                         param: &EarlyBoundRegion,
962                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
963                         -> &'tcx GenericParamDef
964     {
965         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
966             let param = &self.params[index as usize];
967             match param.kind {
968                 GenericParamDefKind::Lifetime => param,
969                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
970             }
971         } else {
972             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
973                .region_param(param, tcx)
974         }
975     }
976
977     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
978     pub fn type_param(&'tcx self,
979                       param: &ParamTy,
980                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
981                       -> &'tcx GenericParamDef {
982         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
983             let param = &self.params[index as usize];
984             match param.kind {
985                 GenericParamDefKind::Type { .. } => param,
986                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
987             }
988         } else {
989             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
990                .type_param(param, tcx)
991         }
992     }
993
994     /// Returns the `ConstParameterDef` associated with this `ParamConst`.
995     pub fn const_param(&'tcx self,
996                        param: &ParamConst,
997                        tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
998                        -> &GenericParamDef {
999         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
1000             let param = &self.params[index as usize];
1001             match param.kind {
1002                 GenericParamDefKind::Const => param,
1003                 _ => bug!("expected const parameter, but found another generic parameter")
1004             }
1005         } else {
1006             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count>0 but no parent?"))
1007                 .const_param(param, tcx)
1008         }
1009     }
1010 }
1011
1012 /// Bounds on generics.
1013 #[derive(Clone, Default, Debug, HashStable)]
1014 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
1015     pub parent: Option<DefId>,
1016     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
1017 }
1018
1019 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1020 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
1021
1022 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
1023     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: SubstsRef<'tcx>)
1024                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1025         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1026         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
1027         instantiated
1028     }
1029
1030     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: SubstsRef<'tcx>)
1031                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1032         InstantiatedPredicates {
1033             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1034         }
1035     }
1036
1037     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1038                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1039                         substs: SubstsRef<'tcx>) {
1040         if let Some(def_id) = self.parent {
1041             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1042         }
1043         instantiated.predicates.extend(
1044             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1045         );
1046     }
1047
1048     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1049                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1050         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1051         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1052         instantiated
1053     }
1054
1055     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1056                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1057         if let Some(def_id) = self.parent {
1058             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1059         }
1060         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1061     }
1062
1063     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1064                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1065                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1066     {
1067         assert_eq!(self.parent, None);
1068         InstantiatedPredicates {
1069             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1070                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1071             }).collect()
1072         }
1073     }
1074 }
1075
1076 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1077 pub enum Predicate<'tcx> {
1078     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
1079     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1080     /// would be the type parameters.
1081     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1082
1083     /// `where 'a: 'b`
1084     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1085
1086     /// `where T: 'a`
1087     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1088
1089     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1090     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1091     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1092
1093     /// No syntax: `T` well-formed.
1094     WellFormed(Ty<'tcx>),
1095
1096     /// Trait must be object-safe.
1097     ObjectSafe(DefId),
1098
1099     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1100     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1101     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1102     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1103
1104     /// `T1 <: T2`
1105     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1106
1107     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1108     ConstEvaluatable(DefId, SubstsRef<'tcx>),
1109 }
1110
1111 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1112 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1113 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1114 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1115 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1116 /// item.
1117 #[derive(HashStable)]
1118 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1119     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1120     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1121     /// bounds, it will have no entry.
1122     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Predicate<'tcx>]>,
1123 }
1124
1125 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1126     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1127         self
1128     }
1129 }
1130
1131 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1132     /// Performs a substitution suitable for going from a
1133     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1134     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1135     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
1136     /// lengthy comment below for details.
1137     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1138                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1139                             -> ty::Predicate<'tcx>
1140     {
1141         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1142         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1143         //
1144         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1145         //
1146         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1147         //     trait Bar<'b,'c> { }
1148         //
1149         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1150         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1151         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1152         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1153         // normal substitution.
1154         //
1155         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1156         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1157         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1158         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1159         // `'a`.
1160         //
1161         // Another example to be careful of is this:
1162         //
1163         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1164         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1165         //
1166         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1167         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1168         // reason is similar to the previous example: any impl of
1169         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1170         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1171         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1172         //
1173         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1174         // consider the more complicated scenario:
1175         //
1176         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1177         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1178         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1179         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1180         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1181         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1182         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1183         //   DB index of 1.
1184         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1185         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1186         //   just as we wanted.
1187         //
1188         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1189         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1190         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1191         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1192         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1193         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1194         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1195         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1196         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1197         // substitution code expects equal binding levels in the values
1198         // from the substitution and the value being substituted into, and
1199         // this trick achieves that).
1200
1201         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1202         match *self {
1203             Predicate::Trait(ref binder) =>
1204                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1205             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1206                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1207             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1208                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1209             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1210                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1211             Predicate::Projection(ref binder) =>
1212                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1213             Predicate::WellFormed(data) =>
1214                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1215             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1216                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1217             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1218                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1219             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1220                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1221         }
1222     }
1223 }
1224
1225 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1226 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1227     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1228 }
1229
1230 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1231
1232 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1233     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1234         self.trait_ref.def_id
1235     }
1236
1237     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1238         self.trait_ref.input_types()
1239     }
1240
1241     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1242         self.trait_ref.self_ty()
1243     }
1244 }
1245
1246 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1247     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1248         // Ok to skip binder since trait def-ID does not care about regions.
1249         self.skip_binder().def_id()
1250     }
1251 }
1252
1253 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord,
1254          Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1255 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
1256 pub type PolyOutlivesPredicate<A, B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A, B>>;
1257 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1258 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1259 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1260 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1261
1262 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1263 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1264     pub a_is_expected: bool,
1265     pub a: Ty<'tcx>,
1266     pub b: Ty<'tcx>
1267 }
1268 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1269
1270 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1271 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1272 ///
1273 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
1274 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1275 ///
1276 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1277 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1278 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1279 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1280 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1281 /// instances to normalize the LHS.
1282 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1283 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1284     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1285     pub ty: Ty<'tcx>,
1286 }
1287
1288 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1289
1290 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1291     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1292     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1293         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1294     }
1295
1296     #[inline]
1297     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1298         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1299         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1300         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1301         // return value, so we are preserving the number of binding
1302         // levels.
1303         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1304     }
1305
1306     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1307         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1308     }
1309
1310     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1311     ///
1312     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1313     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1314     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1315         // Ok to skip binder since trait def-ID does not care about regions.
1316         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1317     }
1318 }
1319
1320 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1321     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1322 }
1323
1324 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1325     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1326         ty::Binder::dummy(self.clone())
1327     }
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1331     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1332         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1333     }
1334 }
1335
1336 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1337     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1338 }
1339
1340 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1341     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1342         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1343             trait_ref: self.clone()
1344         }))
1345     }
1346 }
1347
1348 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1349     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1350         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1351     }
1352 }
1353
1354 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1355     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1356         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1357     }
1358 }
1359
1360 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1361     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1362         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1363     }
1364 }
1365
1366 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1367     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1368         Predicate::Projection(self.clone())
1369     }
1370 }
1371
1372 // A custom iterator used by `Predicate::walk_tys`.
1373 enum WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1374     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1375           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1376           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1377 {
1378     None,
1379     One(Ty<'tcx>),
1380     Two(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>),
1381     Types(I),
1382     InputTypes(J),
1383     ProjectionTypes(K)
1384 }
1385
1386 impl<'tcx, I, J, K> Iterator for WalkTysIter<'tcx, I, J, K>
1387     where I: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1388           J: Iterator<Item = Ty<'tcx>>,
1389           K: Iterator<Item = Ty<'tcx>>
1390 {
1391     type Item = Ty<'tcx>;
1392
1393     fn next(&mut self) -> Option<Ty<'tcx>> {
1394         match *self {
1395             WalkTysIter::None => None,
1396             WalkTysIter::One(item) => {
1397                 *self = WalkTysIter::None;
1398                 Some(item)
1399             },
1400             WalkTysIter::Two(item1, item2) => {
1401                 *self = WalkTysIter::One(item2);
1402                 Some(item1)
1403             },
1404             WalkTysIter::Types(ref mut iter) => {
1405                 iter.next()
1406             },
1407             WalkTysIter::InputTypes(ref mut iter) => {
1408                 iter.next()
1409             },
1410             WalkTysIter::ProjectionTypes(ref mut iter) => {
1411                 iter.next()
1412             }
1413         }
1414     }
1415 }
1416
1417 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1418     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1419     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1420     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1421     pub fn walk_tys(&'a self) -> impl Iterator<Item = Ty<'tcx>> + 'a {
1422         match *self {
1423             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1424                 WalkTysIter::InputTypes(data.skip_binder().input_types())
1425             }
1426             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1427                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1428                 WalkTysIter::Two(a, b)
1429             }
1430             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1431                 WalkTysIter::One(binder.skip_binder().0)
1432             }
1433             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1434                 WalkTysIter::None
1435             }
1436             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1437                 let inner = data.skip_binder();
1438                 WalkTysIter::ProjectionTypes(
1439                     inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)))
1440             }
1441             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1442                 WalkTysIter::One(data)
1443             }
1444             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1445                 WalkTysIter::None
1446             }
1447             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1448                 WalkTysIter::Types(closure_substs.substs.types())
1449             }
1450             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1451                 WalkTysIter::Types(substs.types())
1452             }
1453         }
1454     }
1455
1456     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1457         match *self {
1458             Predicate::Trait(ref t) => {
1459                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1460             }
1461             Predicate::Projection(..) |
1462             Predicate::Subtype(..) |
1463             Predicate::RegionOutlives(..) |
1464             Predicate::WellFormed(..) |
1465             Predicate::ObjectSafe(..) |
1466             Predicate::ClosureKind(..) |
1467             Predicate::TypeOutlives(..) |
1468             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1469                 None
1470             }
1471         }
1472     }
1473
1474     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1475         match *self {
1476             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1477                 Some(data)
1478             }
1479             Predicate::Trait(..) |
1480             Predicate::Projection(..) |
1481             Predicate::Subtype(..) |
1482             Predicate::RegionOutlives(..) |
1483             Predicate::WellFormed(..) |
1484             Predicate::ObjectSafe(..) |
1485             Predicate::ClosureKind(..) |
1486             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1487                 None
1488             }
1489         }
1490     }
1491 }
1492
1493 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1494 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1495 /// where-clauses. You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1496 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1497 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1498 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1499 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1500 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1501 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1502 /// their values.
1503 ///
1504 /// Example:
1505 ///
1506 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1507 ///
1508 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1509 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1510 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1511 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1512 #[derive(Clone, Debug)]
1513 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1514     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1515 }
1516
1517 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1518     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1519         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1520     }
1521
1522     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1523         self.predicates.is_empty()
1524     }
1525 }
1526
1527 newtype_index! {
1528     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1529     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1530     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1531     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1532     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1533     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1534     /// new names.
1535     ///
1536     /// To make this more concrete, consider this program:
1537     ///
1538     /// ```
1539     /// struct Foo { }
1540     /// fn bar<T>(x: T) {
1541     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1542     /// }
1543     /// ```
1544     ///
1545     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1546     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1547     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1548     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1549     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1550     /// name it inside the fn type but not outside.
1551     ///
1552     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1553     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1554     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1555     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1556     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1557     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1558     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1559     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1560     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1561     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1562     /// use for checking generic functions.
1563     pub struct UniverseIndex {
1564         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1565     }
1566 }
1567
1568 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1569
1570 impl UniverseIndex {
1571     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1572
1573     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1574     /// is considered to extend all previous universes. This
1575     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1576     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1577     ///
1578     /// ```
1579     /// for<'a> fn(&'a u32)
1580     /// ```
1581     ///
1582     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1583     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1584     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1585     /// `U` because it was not in scope there.
1586     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1587         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1588     }
1589
1590     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1591     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1592     /// `other` (`self >= other`).
1593     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1594         self.private >= other.private
1595     }
1596
1597     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1598     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1599     /// those in `other` (`self < other`).
1600     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1601         self.private < other.private
1602     }
1603 }
1604
1605 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1606 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1607 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1608 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1609 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1610 /// another.
1611 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1612 pub struct Placeholder<T> {
1613     pub universe: UniverseIndex,
1614     pub name: T,
1615 }
1616
1617 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1618     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1619 {
1620     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(
1621         &self,
1622         hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1623         hasher: &mut StableHasher<W>
1624     ) {
1625         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1626         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1627     }
1628 }
1629
1630 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1631
1632 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1633
1634 pub type PlaceholderConst = Placeholder<BoundVar>;
1635
1636 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1637 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1638 /// particular point.
1639 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
1640 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1641     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1642     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1643     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1644     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1645
1646     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1647     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1648     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1649     pub reveal: traits::Reveal,
1650
1651     /// If this `ParamEnv` comes from a call to `tcx.param_env(def_id)`,
1652     /// register that `def_id` (useful for transitioning to the chalk trait
1653     /// solver).
1654     pub def_id: Option<DefId>,
1655 }
1656
1657 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1658     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1659     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1660     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1661     /// type-checking.
1662     #[inline]
1663     pub fn empty() -> Self {
1664         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, None)
1665     }
1666
1667     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1668     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1669     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1670     /// environments like codegen or doing optimizations.
1671     ///
1672     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1673     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1674     #[inline]
1675     pub fn reveal_all() -> Self {
1676         Self::new(List::empty(), Reveal::All, None)
1677     }
1678
1679     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1680     #[inline]
1681     pub fn new(
1682         caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1683         reveal: Reveal,
1684         def_id: Option<DefId>
1685     ) -> Self {
1686         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal, def_id }
1687     }
1688
1689     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1690     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1691     /// (even for associated types that are specializable). This is
1692     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1693     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1694     /// which is the default.
1695     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1696         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1697     }
1698
1699     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1700     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1701         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1702     }
1703
1704     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1705     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1706     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1707     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1708     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1709     /// invisible.
1710     ///
1711     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1712     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1713     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1714     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1715     /// although the surrounding function is never reachable.
1716     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1717         match self.reveal {
1718             Reveal::UserFacing => {
1719                 ParamEnvAnd {
1720                     param_env: self,
1721                     value,
1722                 }
1723             }
1724
1725             Reveal::All => {
1726                 if value.has_placeholders()
1727                     || value.needs_infer()
1728                     || value.has_param_types()
1729                     || value.has_self_ty()
1730                 {
1731                     ParamEnvAnd {
1732                         param_env: self,
1733                         value,
1734                     }
1735                 } else {
1736                     ParamEnvAnd {
1737                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1738                         value,
1739                     }
1740                 }
1741             }
1742         }
1743     }
1744 }
1745
1746 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1747 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1748     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1749     pub value: T,
1750 }
1751
1752 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1753     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1754         (self.param_env, self.value)
1755     }
1756 }
1757
1758 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1759     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1760 {
1761     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1762                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1763                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1764         let ParamEnvAnd {
1765             ref param_env,
1766             ref value
1767         } = *self;
1768
1769         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1770         value.hash_stable(hcx, hasher);
1771     }
1772 }
1773
1774 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1775 pub struct Destructor {
1776     /// The `DefId` of the destructor method
1777     pub did: DefId,
1778 }
1779
1780 bitflags! {
1781     #[derive(HashStable)]
1782     pub struct AdtFlags: u32 {
1783         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1784         /// Indicates whether the ADT is an enum.
1785         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1786         /// Indicates whether the ADT is a union.
1787         const IS_UNION            = 1 << 1;
1788         /// Indicates whether the ADT is a struct.
1789         const IS_STRUCT           = 1 << 2;
1790         /// Indicates whether the ADT is a struct and has a constructor.
1791         const HAS_CTOR            = 1 << 3;
1792         /// Indicates whether the type is a `PhantomData`.
1793         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 4;
1794         /// Indicates whether the type has a `#[fundamental]` attribute.
1795         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 5;
1796         /// Indicates whether the type is a `Box`.
1797         const IS_BOX              = 1 << 6;
1798         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1799         const IS_ARC              = 1 << 7;
1800         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1801         const IS_RC               = 1 << 8;
1802         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1803         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1804         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 9;
1805     }
1806 }
1807
1808 bitflags! {
1809     #[derive(HashStable)]
1810     pub struct VariantFlags: u32 {
1811         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1812         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1813         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1814     }
1815 }
1816
1817 /// Definition of a variant -- a struct's fields or a enum variant.
1818 #[derive(Debug)]
1819 pub struct VariantDef {
1820     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1821     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1822     pub def_id: DefId,
1823     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1824     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1825     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1826     /// Variant or struct name.
1827     pub ident: Ident,
1828     /// Discriminant of this variant.
1829     pub discr: VariantDiscr,
1830     /// Fields of this variant.
1831     pub fields: Vec<FieldDef>,
1832     /// Type of constructor of variant.
1833     pub ctor_kind: CtorKind,
1834     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1835     flags: VariantFlags,
1836     /// Recovered?
1837     pub recovered: bool,
1838 }
1839
1840 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1841     /// Creates a new `VariantDef`.
1842     ///
1843     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1844     /// represents an enum variant).
1845     ///
1846     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1847     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1848     ///
1849     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1850     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1851     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1852     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1853     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1854     ///
1855     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1856     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1857     pub fn new(
1858         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1859         ident: Ident,
1860         variant_did: Option<DefId>,
1861         ctor_def_id: Option<DefId>,
1862         discr: VariantDiscr,
1863         fields: Vec<FieldDef>,
1864         ctor_kind: CtorKind,
1865         adt_kind: AdtKind,
1866         parent_did: DefId,
1867         recovered: bool,
1868     ) -> Self {
1869         debug!(
1870             "VariantDef::new(ident = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
1871              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
1872              ident, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
1873         );
1874
1875         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1876         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(parent_did, sym::non_exhaustive) {
1877             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", parent_did);
1878             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1879         } else if let Some(variant_did) = variant_did {
1880             if tcx.has_attr(variant_did, sym::non_exhaustive) {
1881                 debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", variant_did);
1882                 flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1883             }
1884         }
1885
1886         VariantDef {
1887             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
1888             ctor_def_id,
1889             ident,
1890             discr,
1891             fields,
1892             ctor_kind,
1893             flags,
1894             recovered,
1895         }
1896     }
1897
1898     /// Is this field list non-exhaustive?
1899     #[inline]
1900     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1901         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1902     }
1903 }
1904
1905 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1906     def_id,
1907     ctor_def_id,
1908     ident -> (ident.name),
1909     discr,
1910     fields,
1911     ctor_kind,
1912     flags,
1913     recovered
1914 });
1915
1916 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1917 pub enum VariantDiscr {
1918     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
1919     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1920     Explicit(DefId),
1921
1922     /// The previous variant's discriminant plus one.
1923     /// For efficiency reasons, the distance from the
1924     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1925     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1926     Relative(u32),
1927 }
1928
1929 #[derive(Debug, HashStable)]
1930 pub struct FieldDef {
1931     pub did: DefId,
1932     #[stable_hasher(project(name))]
1933     pub ident: Ident,
1934     pub vis: Visibility,
1935 }
1936
1937 /// The definition of an abstract data type -- a struct or enum.
1938 ///
1939 /// These are all interned (by `intern_adt_def`) into the `adt_defs` table.
1940 pub struct AdtDef {
1941     /// `DefId` of the struct, enum or union item.
1942     pub did: DefId,
1943     /// Variants of the ADT. If this is a struct or enum, then there will be a single variant.
1944     pub variants: IndexVec<self::layout::VariantIdx, VariantDef>,
1945     /// Flags of the ADT (e.g. is this a struct? is this non-exhaustive?)
1946     flags: AdtFlags,
1947     /// Repr options provided by the user.
1948     pub repr: ReprOptions,
1949 }
1950
1951 impl PartialOrd for AdtDef {
1952     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1953         Some(self.cmp(&other))
1954     }
1955 }
1956
1957 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1958 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1959 impl Ord for AdtDef {
1960     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1961         self.did.cmp(&other.did)
1962     }
1963 }
1964
1965 impl PartialEq for AdtDef {
1966     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1967     #[inline]
1968     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1969 }
1970
1971 impl Eq for AdtDef {}
1972
1973 impl Hash for AdtDef {
1974     #[inline]
1975     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1976         (self as *const AdtDef).hash(s)
1977     }
1978 }
1979
1980 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1981     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1982         self.did.encode(s)
1983     }
1984 }
1985
1986 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1987
1988
1989 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1990     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1991                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1992                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1993         thread_local! {
1994             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1995         }
1996
1997         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1998             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1999             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
2000                 let ty::AdtDef {
2001                     did,
2002                     ref variants,
2003                     ref flags,
2004                     ref repr,
2005                 } = *self;
2006
2007                 let mut hasher = StableHasher::new();
2008                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2009                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2010                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2011                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2012
2013                 hasher.finish()
2014            })
2015         });
2016
2017         hash.hash_stable(hcx, hasher);
2018     }
2019 }
2020
2021 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
2022 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
2023
2024 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
2025     fn into(self) -> DataTypeKind {
2026         match self {
2027             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
2028             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
2029             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
2030         }
2031     }
2032 }
2033
2034 bitflags! {
2035     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2036     pub struct ReprFlags: u8 {
2037         const IS_C               = 1 << 0;
2038         const IS_SIMD            = 1 << 1;
2039         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
2040         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
2041         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
2042
2043         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
2044         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
2045                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
2046                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
2047     }
2048 }
2049
2050 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
2051     bits
2052 });
2053
2054 /// Represents the repr options provided by the user,
2055 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
2056 pub struct ReprOptions {
2057     pub int: Option<attr::IntType>,
2058     pub align: u32,
2059     pub pack: u32,
2060     pub flags: ReprFlags,
2061 }
2062
2063 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
2064     align,
2065     pack,
2066     int,
2067     flags
2068 });
2069
2070 impl ReprOptions {
2071     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2072         let mut flags = ReprFlags::empty();
2073         let mut size = None;
2074         let mut max_align = 0;
2075         let mut min_pack = 0;
2076         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2077             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2078                 flags.insert(match r {
2079                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2080                     attr::ReprPacked(pack) => {
2081                         min_pack = if min_pack > 0 {
2082                             cmp::min(pack, min_pack)
2083                         } else {
2084                             pack
2085                         };
2086                         ReprFlags::empty()
2087                     },
2088                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2089                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2090                     attr::ReprInt(i) => {
2091                         size = Some(i);
2092                         ReprFlags::empty()
2093                     },
2094                     attr::ReprAlign(align) => {
2095                         max_align = cmp::max(align, max_align);
2096                         ReprFlags::empty()
2097                     },
2098                 });
2099             }
2100         }
2101
2102         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2103         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
2104             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2105         }
2106         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
2107     }
2108
2109     #[inline]
2110     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
2111     #[inline]
2112     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
2113     #[inline]
2114     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
2115     #[inline]
2116     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
2117     #[inline]
2118     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
2119
2120     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2121         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2122     }
2123
2124     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2125     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2126     /// single pointer.
2127     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2128         self.c() || self.int.is_some()
2129     }
2130
2131     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2132     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
2133     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2134         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.pack == 1 ||
2135             self.int.is_some()
2136     }
2137
2138     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
2139     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2140         self.c()
2141     }
2142
2143 }
2144
2145 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
2146     /// Creates a new `AdtDef`.
2147     fn new(
2148         tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
2149         did: DefId,
2150         kind: AdtKind,
2151         variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2152         repr: ReprOptions
2153     ) -> Self {
2154         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2155         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2156
2157         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, sym::non_exhaustive) {
2158             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2159             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2160         }
2161
2162         flags |= match kind {
2163             AdtKind::Enum => AdtFlags::IS_ENUM,
2164             AdtKind::Union => AdtFlags::IS_UNION,
2165             AdtKind::Struct => AdtFlags::IS_STRUCT,
2166         };
2167
2168         if kind == AdtKind::Struct && variants[VariantIdx::new(0)].ctor_def_id.is_some() {
2169             flags |= AdtFlags::HAS_CTOR;
2170         }
2171
2172         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2173         if attr::contains_name(&attrs, sym::fundamental) {
2174             flags |= AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2175         }
2176         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2177             flags |= AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2178         }
2179         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2180             flags |= AdtFlags::IS_BOX;
2181         }
2182         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2183             flags |= AdtFlags::IS_ARC;
2184         }
2185         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2186             flags |= AdtFlags::IS_RC;
2187         }
2188
2189         AdtDef {
2190             did,
2191             variants,
2192             flags,
2193             repr,
2194         }
2195     }
2196
2197     /// Returns `true` if this is a struct.
2198     #[inline]
2199     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2200         self.flags.contains(AdtFlags::IS_STRUCT)
2201     }
2202
2203     /// Returns `true` if this is a union.
2204     #[inline]
2205     pub fn is_union(&self) -> bool {
2206         self.flags.contains(AdtFlags::IS_UNION)
2207     }
2208
2209     /// Returns `true` if this is a enum.
2210     #[inline]
2211     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2212         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ENUM)
2213     }
2214
2215     /// Returns `true` if the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
2216     #[inline]
2217     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2218         self.flags.contains(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2219     }
2220
2221     /// Returns the kind of the ADT.
2222     #[inline]
2223     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2224         if self.is_enum() {
2225             AdtKind::Enum
2226         } else if self.is_union() {
2227             AdtKind::Union
2228         } else {
2229             AdtKind::Struct
2230         }
2231     }
2232
2233     /// Returns a description of this abstract data type.
2234     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2235         match self.adt_kind() {
2236             AdtKind::Struct => "struct",
2237             AdtKind::Union => "union",
2238             AdtKind::Enum => "enum",
2239         }
2240     }
2241
2242     /// Returns a description of a variant of this abstract data type.
2243     #[inline]
2244     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2245         match self.adt_kind() {
2246             AdtKind::Struct => "struct",
2247             AdtKind::Union => "union",
2248             AdtKind::Enum => "variant",
2249         }
2250     }
2251
2252     /// If this function returns `true`, it implies that `is_struct` must return `true`.
2253     #[inline]
2254     pub fn has_ctor(&self) -> bool {
2255         self.flags.contains(AdtFlags::HAS_CTOR)
2256     }
2257
2258     /// Returns `true` if this type is `#[fundamental]` for the purposes
2259     /// of coherence checking.
2260     #[inline]
2261     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2262         self.flags.contains(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2263     }
2264
2265     /// Returns `true` if this is `PhantomData<T>`.
2266     #[inline]
2267     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2268         self.flags.contains(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2269     }
2270
2271     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2272     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2273         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ARC)
2274     }
2275
2276     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2277     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2278         self.flags.contains(AdtFlags::IS_RC)
2279     }
2280
2281     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2282     #[inline]
2283     pub fn is_box(&self) -> bool {
2284         self.flags.contains(AdtFlags::IS_BOX)
2285     }
2286
2287     /// Returns `true` if this type has a destructor.
2288     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2289         self.destructor(tcx).is_some()
2290     }
2291
2292     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2293     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2294         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2295         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2296     }
2297
2298     #[inline]
2299     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx GenericPredicates<'gcx> {
2300         tcx.predicates_of(self.did)
2301     }
2302
2303     /// Returns an iterator over all fields contained
2304     /// by this ADT.
2305     #[inline]
2306     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> + Clone {
2307         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2308     }
2309
2310     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2311         !self.variants.is_empty() &&
2312             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2313     }
2314
2315     /// Return a `VariantDef` given a variant id.
2316     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2317         self.variants.iter().find(|v| v.def_id == vid)
2318             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2319     }
2320
2321     /// Return a `VariantDef` given a constructor id.
2322     pub fn variant_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> &VariantDef {
2323         self.variants.iter().find(|v| v.ctor_def_id == Some(cid))
2324             .expect("variant_with_ctor_id: unknown variant")
2325     }
2326
2327     /// Return the index of `VariantDef` given a variant id.
2328     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2329         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.def_id == vid)
2330             .expect("variant_index_with_id: unknown variant").0
2331     }
2332
2333     /// Return the index of `VariantDef` given a constructor id.
2334     pub fn variant_index_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> VariantIdx {
2335         self.variants.iter_enumerated().find(|(_, v)| v.ctor_def_id == Some(cid))
2336             .expect("variant_index_with_ctor_id: unknown variant").0
2337     }
2338
2339     pub fn variant_of_res(&self, res: Res) -> &VariantDef {
2340         match res {
2341             Res::Def(DefKind::Variant, vid) => self.variant_with_id(vid),
2342             Res::Def(DefKind::Ctor(..), cid) => self.variant_with_ctor_id(cid),
2343             Res::Def(DefKind::Struct, _) | Res::Def(DefKind::Union, _) |
2344             Res::Def(DefKind::TyAlias, _) | Res::Def(DefKind::AssocTy, _) | Res::SelfTy(..) |
2345             Res::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2346             _ => bug!("unexpected res {:?} in variant_of_res", res)
2347         }
2348     }
2349
2350     #[inline]
2351     pub fn eval_explicit_discr(
2352         &self,
2353         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2354         expr_did: DefId,
2355     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2356         let param_env = ParamEnv::empty();
2357         let repr_type = self.repr.discr_type();
2358         let substs = InternalSubsts::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2359         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2360         let cid = GlobalId {
2361             instance,
2362             promoted: None
2363         };
2364         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2365             Ok(val) => {
2366                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2367                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2368                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2369                     Some(Discr {
2370                         val: b,
2371                         ty: val.ty,
2372                     })
2373                 } else {
2374                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2375                     crate::mir::interpret::struct_error(
2376                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2377                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2378                     ).emit();
2379                     None
2380                 }
2381             }
2382             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2383                 if !expr_did.is_local() {
2384                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2385                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2386                          in its crate but failed locally");
2387                 }
2388                 None
2389             }
2390             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2391                 tcx.def_span(expr_did),
2392                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2393             ),
2394         }
2395     }
2396
2397     #[inline]
2398     pub fn discriminants(
2399         &'a self,
2400         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2401     ) -> impl Iterator<Item = (VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'gcx> + 'a {
2402         let repr_type = self.repr.discr_type();
2403         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2404         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2405         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2406             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2407             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2408                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2409                     discr = new_discr;
2410                 }
2411             }
2412             prev_discr = Some(discr);
2413
2414             (i, discr)
2415         })
2416     }
2417
2418     #[inline]
2419     pub fn variant_range(&self) -> Range<VariantIdx> {
2420         (VariantIdx::new(0)..VariantIdx::new(self.variants.len()))
2421     }
2422
2423     /// Computes the discriminant value used by a specific variant.
2424     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2425     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2426     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2427     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2428     #[inline]
2429     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2430                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2431                                     variant_index: VariantIdx)
2432                                     -> Discr<'tcx> {
2433         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2434         let explicit_value = val
2435             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2436             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2437         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2438     }
2439
2440     /// Yields a `DefId` for the discriminant and an offset to add to it
2441     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2442     /// inferred discriminant directly.
2443     pub fn discriminant_def_for_variant(
2444         &self,
2445         variant_index: VariantIdx,
2446     ) -> (Option<DefId>, u32) {
2447         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2448         let expr_did;
2449         loop {
2450             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2451                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2452                     expr_did = None;
2453                     break;
2454                 },
2455                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2456                     explicit_index -= distance;
2457                 }
2458                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2459                     expr_did = Some(did);
2460                     break;
2461                 }
2462             }
2463         }
2464         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2465     }
2466
2467     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2468         tcx.adt_destructor(self.did)
2469     }
2470
2471     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2472     /// if that type is `Sized`, or `TyErr` if this type is recursive.
2473     ///
2474     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is `Sized` is
2475     /// actually more expressive than checking all members:
2476     /// the `Sized` trait is inductive, so an associated type that references
2477     /// `Self` would prevent its containing ADT from being `Sized`.
2478     ///
2479     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2480     /// the associated type is behind a pointer (e.g., issue #31299).
2481     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2482         tcx.adt_sized_constraint(self.did).0
2483     }
2484
2485     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2486                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2487                                ty: Ty<'tcx>)
2488                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2489         let result = match ty.sty {
2490             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2491             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2492             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2493                 vec![]
2494             }
2495
2496             Str |
2497             Dynamic(..) |
2498             Slice(_) |
2499             Foreign(..) |
2500             Error |
2501             GeneratorWitness(..) => {
2502                 // these are never sized - return the target type
2503                 vec![ty]
2504             }
2505
2506             Tuple(ref tys) => {
2507                 match tys.last() {
2508                     None => vec![],
2509                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty.expect_ty()),
2510                 }
2511             }
2512
2513             Adt(adt, substs) => {
2514                 // recursive case
2515                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2516                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2517                        ty, adt_tys);
2518                 adt_tys.iter()
2519                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2520                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2521                        .collect()
2522             }
2523
2524             Projection(..) | Opaque(..) => {
2525                 // must calculate explicitly.
2526                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2527                 vec![ty]
2528             }
2529
2530             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2531
2532             Param(..) => {
2533                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2534                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2535                 // it on the impl.
2536
2537                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2538                     Some(x) => x,
2539                     _ => return vec![ty]
2540                 };
2541                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2542                     def_id: sized_trait,
2543                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2544                 }).to_predicate();
2545                 let predicates = &tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2546                 if predicates.iter().any(|(p, _)| *p == sized_predicate) {
2547                     vec![]
2548                 } else {
2549                     vec![ty]
2550                 }
2551             }
2552
2553             Placeholder(..) |
2554             Bound(..) |
2555             Infer(..) => {
2556                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2557                      ty)
2558             }
2559         };
2560         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2561         result
2562     }
2563 }
2564
2565 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2566     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2567         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2568     }
2569 }
2570
2571 /// Represents the various closure traits in the language. This
2572 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2573 /// desugaring) argument that the closure expects.
2574 ///
2575 /// You can get the environment type of a closure using
2576 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2577 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug,
2578          RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2579 pub enum ClosureKind {
2580     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2581     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2582     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2583     Fn,
2584     FnMut,
2585     FnOnce,
2586 }
2587
2588 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2589     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2590     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2591
2592     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2593         match *self {
2594             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2595             ClosureKind::FnMut => {
2596                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2597             }
2598             ClosureKind::FnOnce => {
2599                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2600             }
2601         }
2602     }
2603
2604     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2605     /// must also implement `other`.
2606     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2607         match (self, other) {
2608             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2609             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2610             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2611             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2612             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2613             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2614             _ => false,
2615         }
2616     }
2617
2618     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2619     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2620     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2621         match self {
2622             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2623             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2624             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2625         }
2626     }
2627 }
2628
2629 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2630     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2631     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2632     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2633     /// structs or variants. For example:
2634     ///
2635     /// ```notrust
2636     /// isize => { isize }
2637     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2638     /// [isize] => { [isize], isize }
2639     /// ```
2640     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2641         TypeWalker::new(self)
2642     }
2643
2644     /// Iterator that walks the immediate children of `self`. Hence
2645     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2646     /// (but not `i32`, like `walk`).
2647     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2648         walk::walk_shallow(self)
2649     }
2650
2651     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2652     /// callback `f` on each type. If the callback returns `false`, then the
2653     /// children of the current type are ignored.
2654     ///
2655     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2656     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2657         where F: FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2658     {
2659         let mut walker = self.walk();
2660         while let Some(ty) = walker.next() {
2661             if !f(ty) {
2662                 walker.skip_current_subtree();
2663             }
2664         }
2665     }
2666 }
2667
2668 impl BorrowKind {
2669     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2670         match m {
2671             hir::MutMutable => MutBorrow,
2672             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2673         }
2674     }
2675
2676     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2677     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2678     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2679     /// question.
2680     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2681         match self {
2682             MutBorrow => hir::MutMutable,
2683             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2684
2685             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2686             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2687             // and hence is a safe "over approximation".
2688             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2689         }
2690     }
2691
2692     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2693         match *self {
2694             MutBorrow => "mutable",
2695             ImmBorrow => "immutable",
2696             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2697         }
2698     }
2699 }
2700
2701 #[derive(Debug, Clone)]
2702 pub enum Attributes<'gcx> {
2703     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2704     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2705 }
2706
2707 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2708     type Target = [ast::Attribute];
2709
2710     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2711         match self {
2712             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2713             &Attributes::Borrowed(data) => data
2714         }
2715     }
2716 }
2717
2718 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
2719 pub enum ImplOverlapKind {
2720     /// These impls are always allowed to overlap.
2721     Permitted,
2722     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2723     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2724     ///
2725     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2726     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2727     ///
2728     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2729     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2730     ///
2731     /// ```
2732     /// trait Trait {}
2733     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2734     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2735     /// ```
2736     ///
2737     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2738     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2739     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2740     /// overlapping impls for it is sound.
2741     ///
2742     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2743     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2744     /// it has the following restrictions:
2745     ///
2746     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2747     /// positive impls.
2748     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2749     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2750     /// marker traits.
2751     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2752     ///
2753     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2754     Issue33140
2755 }
2756
2757 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2758     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2759         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2760     }
2761
2762     /// Returns an iterator of the `DefId`s for all body-owners in this
2763     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2764     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2765     pub fn body_owners(
2766         self,
2767     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2768         self.hir().krate()
2769                   .body_ids
2770                   .iter()
2771                   .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2772     }
2773
2774     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2775         par_iter(&self.hir().krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2776             f(self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2777         });
2778     }
2779
2780     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2781         match self.hir().find(id) {
2782             Some(Node::Expr(e)) => {
2783                 e.span
2784             }
2785             Some(f) => {
2786                 bug!("node-ID {} is not an expr: {:?}", id, f);
2787             }
2788             None => {
2789                 bug!("node-ID {} is not present in the node map", id);
2790             }
2791         }
2792     }
2793
2794     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssocItem> {
2795         self.associated_items(id)
2796             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Method && item.defaultness.has_value())
2797             .collect()
2798     }
2799
2800     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2801         self.associated_items(did).any(|item| {
2802             item.relevant_for_never()
2803         })
2804     }
2805
2806     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssocItem> {
2807         let is_associated_item = if let Some(hir_id) = self.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2808             match self.hir().get_by_hir_id(hir_id) {
2809                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2810                 _ => false,
2811             }
2812         } else {
2813             match self.def_kind(def_id).expect("no def for def-id") {
2814                 DefKind::AssocConst
2815                 | DefKind::Method
2816                 | DefKind::AssocTy => true,
2817                 _ => false,
2818             }
2819         };
2820
2821         if is_associated_item {
2822             Some(self.associated_item(def_id))
2823         } else {
2824             None
2825         }
2826     }
2827
2828     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2829                                            parent_def_id: DefId,
2830                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2831                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2832                                            -> AssocItem {
2833         let def_id = self.hir().local_def_id_from_hir_id(trait_item_ref.id.hir_id);
2834         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2835             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2836             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2837                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2838             }
2839             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2840             hir::AssocItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2841         };
2842
2843         AssocItem {
2844             ident: trait_item_ref.ident,
2845             kind,
2846             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2847             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.hir_id, self),
2848             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2849             def_id,
2850             container: TraitContainer(parent_def_id),
2851             method_has_self_argument: has_self
2852         }
2853     }
2854
2855     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2856                                           parent_def_id: DefId,
2857                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2858                                           -> AssocItem {
2859         let def_id = self.hir().local_def_id_from_hir_id(impl_item_ref.id.hir_id);
2860         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2861             hir::AssocItemKind::Const => (ty::AssocKind::Const, false),
2862             hir::AssocItemKind::Method { has_self } => {
2863                 (ty::AssocKind::Method, has_self)
2864             }
2865             hir::AssocItemKind::Type => (ty::AssocKind::Type, false),
2866             hir::AssocItemKind::Existential => (ty::AssocKind::Existential, false),
2867         };
2868
2869         AssocItem {
2870             ident: impl_item_ref.ident,
2871             kind,
2872             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2873             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.hir_id, self),
2874             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2875             def_id,
2876             container: ImplContainer(parent_def_id),
2877             method_has_self_argument: has_self
2878         }
2879     }
2880
2881     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2882         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2883     }
2884
2885     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2886         variant.fields.iter().position(|field| {
2887             self.hygienic_eq(ident, field.ident, variant.def_id)
2888         })
2889     }
2890
2891     pub fn associated_items(
2892         self,
2893         def_id: DefId,
2894     ) -> AssocItemsIterator<'a, 'gcx, 'tcx> {
2895         // Ideally, we would use `-> impl Iterator` here, but it falls
2896         // afoul of the conservative "capture [restrictions]" we put
2897         // in place, so we use a hand-written iterator.
2898         //
2899         // [restrictions]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/34511#issuecomment-373423999
2900         AssocItemsIterator {
2901             tcx: self,
2902             def_ids: self.associated_item_def_ids(def_id),
2903             next_index: 0,
2904         }
2905     }
2906
2907     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2908     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2909     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId)
2910                                         -> Option<ImplOverlapKind>
2911     {
2912         let is_legit = if self.features().overlapping_marker_traits {
2913             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2914                 .map_or(false, |trait_ref| {
2915                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2916                 });
2917             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2918                 .map_or(false, |trait_ref| {
2919                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2920                 });
2921             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2922                 && trait1_is_empty
2923                 && trait2_is_empty
2924         } else {
2925             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2926                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2927                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2928             };
2929             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2930                 && is_marker_impl(def_id1)
2931                 && is_marker_impl(def_id2)
2932         };
2933
2934         if is_legit {
2935             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted)",
2936                   def_id1, def_id2);
2937             Some(ImplOverlapKind::Permitted)
2938         } else {
2939             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2940                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2941                     if self_ty1 == self_ty2 {
2942                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2943                                def_id1, def_id2);
2944                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2945                     } else {
2946                         debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2947                               def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2);
2948                     }
2949                 }
2950             }
2951
2952             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None",
2953                   def_id1, def_id2);
2954             None
2955         }
2956     }
2957
2958     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2959     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2960     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2961         match res {
2962             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2963                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2964                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2965             }
2966             Res::Def(DefKind::Struct, did) | Res::Def(DefKind::Union, did) => {
2967                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2968             }
2969             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2970                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2971                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2972                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2973             }
2974             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2975                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2976                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2977             }
2978             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res)
2979         }
2980     }
2981
2982     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
2983         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2984             self.original_crate_name(id.krate)
2985         } else {
2986             let def_key = self.def_key(id);
2987             match def_key.disambiguated_data.data {
2988                 // The name of a constructor is that of its parent.
2989                 hir_map::DefPathData::Ctor =>
2990                     self.item_name(DefId {
2991                         krate: id.krate,
2992                         index: def_key.parent.unwrap()
2993                     }),
2994                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2995                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2996                 }).as_symbol(),
2997             }
2998         }
2999     }
3000
3001     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
3002     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
3003                         -> &'gcx Body<'gcx>
3004     {
3005         match instance {
3006             ty::InstanceDef::Item(did) => {
3007                 self.optimized_mir(did)
3008             }
3009             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
3010             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
3011             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
3012             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
3013             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
3014             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
3015             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
3016                 self.mir_shims(instance)
3017             }
3018         }
3019     }
3020
3021     /// Gets the attributes of a definition.
3022     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
3023         if let Some(id) = self.hir().as_local_hir_id(did) {
3024             Attributes::Borrowed(self.hir().attrs_by_hir_id(id))
3025         } else {
3026             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
3027         }
3028     }
3029
3030     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
3031     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
3032         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
3033     }
3034
3035     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
3036     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
3037         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
3038     }
3039
3040     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
3041         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
3042     }
3043
3044     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
3045     /// If it implements no trait, returns `None`.
3046     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3047         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
3048     }
3049
3050     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
3051     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
3052     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3053         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
3054             if let Some(DefKind::Method) = self.def_kind(def_id) {
3055                 Some(self.associated_item(def_id))
3056             } else {
3057                 None
3058             }
3059         } else {
3060             self.opt_associated_item(def_id)
3061         };
3062
3063         item.and_then(|trait_item|
3064             match trait_item.container {
3065                 TraitContainer(_) => None,
3066                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
3067             }
3068         )
3069     }
3070
3071     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
3072     /// with the name of the crate containing the impl.
3073     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
3074         if impl_did.is_local() {
3075             let hir_id = self.hir().as_local_hir_id(impl_did).unwrap();
3076             Ok(self.hir().span_by_hir_id(hir_id))
3077         } else {
3078             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
3079         }
3080     }
3081
3082     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
3083     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
3084     /// definition's parent/scope to perform comparison.
3085     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
3086         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
3087         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
3088         // `modern()` calls required for the span comparison whenever possible.
3089         use_name.name == def_name.name &&
3090         use_name.span.ctxt().hygienic_eq(def_name.span.ctxt(),
3091                                          self.expansion_that_defined(def_parent_def_id))
3092     }
3093
3094     fn expansion_that_defined(self, scope: DefId) -> Mark {
3095         match scope.krate {
3096             LOCAL_CRATE => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope.index),
3097             _ => Mark::root(),
3098         }
3099     }
3100
3101     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
3102         ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope));
3103         ident
3104     }
3105
3106     pub fn adjust_ident_and_get_scope(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: hir::HirId)
3107                                       -> (Ident, DefId) {
3108         let scope = match ident.span.modernize_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope)) {
3109             Some(actual_expansion) =>
3110                 self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
3111             None => self.hir().get_module_parent_by_hir_id(block),
3112         };
3113         (ident, scope)
3114     }
3115 }
3116
3117 pub struct AssocItemsIterator<'a, 'gcx: 'tcx, 'tcx: 'a> {
3118     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
3119     def_ids: &'gcx [DefId],
3120     next_index: usize,
3121 }
3122
3123 impl Iterator for AssocItemsIterator<'_, '_, '_> {
3124     type Item = AssocItem;
3125
3126     fn next(&mut self) -> Option<AssocItem> {
3127         let def_id = self.def_ids.get(self.next_index)?;
3128         self.next_index += 1;
3129         Some(self.tcx.associated_item(*def_id))
3130     }
3131 }
3132
3133 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssocItem {
3134     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3135     let parent_id = tcx.hir().get_parent_item(id);
3136     let parent_def_id = tcx.hir().local_def_id_from_hir_id(parent_id);
3137     let parent_item = tcx.hir().expect_item_by_hir_id(parent_id);
3138     match parent_item.node {
3139         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3140             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3141                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
3142                                                                         impl_item_ref);
3143                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3144                 return assoc_item;
3145             }
3146         }
3147
3148         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3149             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.hir_id == id) {
3150                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
3151                                                                          &parent_item.vis,
3152                                                                          trait_item_ref);
3153                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
3154                 return assoc_item;
3155             }
3156         }
3157
3158         _ => { }
3159     }
3160
3161     span_bug!(parent_item.span,
3162               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
3163               parent_item.node)
3164 }
3165
3166 #[derive(Clone, HashStable)]
3167 pub struct AdtSizedConstraint<'tcx>(pub &'tcx [Ty<'tcx>]);
3168
3169 /// Calculates the `Sized` constraint.
3170 ///
3171 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
3172 ///     - an obviously-unsized type
3173 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
3174 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
3175 ///       such.
3176 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
3177 ///       check should catch this case.
3178 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3179                                   def_id: DefId)
3180                                   -> AdtSizedConstraint<'tcx> {
3181     let def = tcx.adt_def(def_id);
3182
3183     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
3184         v.fields.last()
3185     }).flat_map(|f| {
3186         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
3187     }));
3188
3189     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
3190
3191     AdtSizedConstraint(result)
3192 }
3193
3194 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3195                                      def_id: DefId)
3196                                      -> &'tcx [DefId] {
3197     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
3198     let item = tcx.hir().expect_item_by_hir_id(id);
3199     match item.node {
3200         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
3201             tcx.arena.alloc_from_iter(
3202                 trait_item_refs.iter()
3203                                .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
3204                                .map(|id| tcx.hir().local_def_id_from_hir_id(id.hir_id))
3205             )
3206         }
3207         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
3208             tcx.arena.alloc_from_iter(
3209                 impl_item_refs.iter()
3210                               .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
3211                               .map(|id| tcx.hir().local_def_id_from_hir_id(id.hir_id))
3212             )
3213         }
3214         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => &[],
3215         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
3216     }
3217 }
3218
3219 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
3220     tcx.hir().span_if_local(def_id).unwrap()
3221 }
3222
3223 /// If the given `DefId` describes an item belonging to a trait,
3224 /// returns the `DefId` of the trait that the trait item belongs to;
3225 /// otherwise, returns `None`.
3226 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3227     tcx.opt_associated_item(def_id)
3228         .and_then(|associated_item| {
3229             match associated_item.container {
3230                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
3231                 ImplContainer(_) => None
3232             }
3233         })
3234 }
3235
3236 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3237 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3238     if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
3239         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get_by_hir_id(hir_id) {
3240             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
3241                 return exist_ty.impl_trait_fn;
3242             }
3243         }
3244     }
3245     None
3246 }
3247
3248 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3249 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3250                        def_id: DefId)
3251                        -> ParamEnv<'tcx>
3252 {
3253     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3254     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3255         return param_env(tcx, parent);
3256     }
3257     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3258
3259     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3260         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3261
3262     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3263     // case they contain any associated type projections. This process
3264     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3265     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3266     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3267     // right to me, because constructing the environment feels like a
3268     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3269     // a better place. In practice, we construct environments for
3270     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3271     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3272     // sure that this will succeed without errors anyway.
3273
3274     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(
3275         tcx.intern_predicates(&predicates),
3276         traits::Reveal::UserFacing,
3277         if tcx.sess.opts.debugging_opts.chalk { Some(def_id) } else { None }
3278     );
3279
3280     let body_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).map_or(hir::DUMMY_HIR_ID, |id| {
3281         tcx.hir().maybe_body_owned_by_by_hir_id(id).map_or(id, |body| body.hir_id)
3282     });
3283     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3284     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3285 }
3286
3287 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3288                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3289     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3290     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3291 }
3292
3293 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3294                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3295     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3296     tcx.crate_name.clone()
3297 }
3298
3299 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3300                         crate_num: CrateNum)
3301                         -> Svh {
3302     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3303     tcx.hir().crate_hash
3304 }
3305
3306 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3307                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3308                                         -> usize {
3309     match instance_def {
3310         InstanceDef::Item(..) |
3311         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3312             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3313             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3314         },
3315         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3316         _ => 1
3317     }
3318 }
3319
3320 /// If `def_id` is an issue 33140 hack impl, returns its self type; otherwise, returns `None`.
3321 ///
3322 /// See [`ImplOverlapKind::Issue33140`] for more details.
3323 fn issue33140_self_ty<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3324                                 def_id: DefId)
3325                                 -> Option<Ty<'tcx>>
3326 {
3327     debug!("issue33140_self_ty({:?})", def_id);
3328
3329     let trait_ref = tcx.impl_trait_ref(def_id).unwrap_or_else(|| {
3330         bug!("issue33140_self_ty called on inherent impl {:?}", def_id)
3331     });
3332
3333     debug!("issue33140_self_ty({:?}), trait-ref={:?}", def_id, trait_ref);
3334
3335     let is_marker_like =
3336         tcx.impl_polarity(def_id) == hir::ImplPolarity::Positive &&
3337         tcx.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty();
3338
3339     // Check whether these impls would be ok for a marker trait.
3340     if !is_marker_like {
3341         debug!("issue33140_self_ty - not marker-like!");
3342         return None;
3343     }
3344
3345     // impl must be `impl Trait for dyn Marker1 + Marker2 + ...`
3346     if trait_ref.substs.len() != 1 {
3347         debug!("issue33140_self_ty - impl has substs!");
3348         return None;
3349     }
3350
3351     let predicates = tcx.predicates_of(def_id);
3352     if predicates.parent.is_some() || !predicates.predicates.is_empty() {
3353         debug!("issue33140_self_ty - impl has predicates {:?}!", predicates);
3354         return None;
3355     }
3356
3357     let self_ty = trait_ref.self_ty();
3358     let self_ty_matches = match self_ty.sty {
3359         ty::Dynamic(ref data, ty::ReStatic) => data.principal().is_none(),
3360         _ => false
3361     };
3362
3363     if self_ty_matches {
3364         debug!("issue33140_self_ty - MATCHES!");
3365         Some(self_ty)
3366     } else {
3367         debug!("issue33140_self_ty - non-matching self type");
3368         None
3369     }
3370 }
3371
3372 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3373     context::provide(providers);
3374     erase_regions::provide(providers);
3375     layout::provide(providers);
3376     util::provide(providers);
3377     constness::provide(providers);
3378     *providers = ty::query::Providers {
3379         associated_item,
3380         associated_item_def_ids,
3381         adt_sized_constraint,
3382         def_span,
3383         param_env,
3384         trait_of_item,
3385         crate_disambiguator,
3386         original_crate_name,
3387         crate_hash,
3388         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3389         instance_def_size_estimate,
3390         issue33140_self_ty,
3391         ..*providers
3392     };
3393 }
3394
3395 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3396 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3397 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3398 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3399 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3400 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
3401 pub struct CrateInherentImpls {
3402     pub inherent_impls: DefIdMap<Vec<DefId>>,
3403 }
3404
3405 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3406 pub struct SymbolName {
3407     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3408     // this be a `&'tcx str`.
3409     pub name: InternedString
3410 }
3411
3412 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3413     name
3414 });
3415
3416 impl SymbolName {
3417     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3418         SymbolName {
3419             name: InternedString::intern(name)
3420         }
3421     }
3422
3423     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3424         self.name.as_str()
3425     }
3426 }
3427
3428 impl fmt::Display for SymbolName {
3429     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3430         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3431     }
3432 }
3433
3434 impl fmt::Debug for SymbolName {
3435     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3436         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3437     }
3438 }