]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/ty/mod.rs
Look at projections from supertraits when constructing trait objects.
[rust.git] / src / librustc / ty / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 pub use self::Variance::*;
12 pub use self::AssociatedItemContainer::*;
13 pub use self::BorrowKind::*;
14 pub use self::IntVarValue::*;
15 pub use self::fold::TypeFoldable;
16
17 use hir::{map as hir_map, FreevarMap, TraitMap};
18 use hir::Node;
19 use hir::def::{Def, CtorKind, ExportMap};
20 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX, LOCAL_CRATE};
21 use hir::map::DefPathData;
22 use rustc_data_structures::svh::Svh;
23 use ich::Fingerprint;
24 use ich::StableHashingContext;
25 use infer::canonical::Canonical;
26 use middle::lang_items::{FnTraitLangItem, FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem};
27 use middle::privacy::AccessLevels;
28 use middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
29 use mir::Mir;
30 use mir::interpret::{GlobalId, ErrorHandled};
31 use mir::GeneratorLayout;
32 use session::CrateDisambiguator;
33 use traits::{self, Reveal};
34 use ty;
35 use ty::subst::{Subst, Substs};
36 use ty::util::{IntTypeExt, Discr};
37 use ty::walk::TypeWalker;
38 use util::captures::Captures;
39 use util::nodemap::{NodeSet, DefIdMap, FxHashMap};
40 use arena::SyncDroplessArena;
41 use session::DataTypeKind;
42
43 use serialize::{self, Encodable, Encoder};
44 use std::cell::RefCell;
45 use std::cmp::{self, Ordering};
46 use std::fmt;
47 use std::hash::{Hash, Hasher};
48 use std::ops::Deref;
49 use rustc_data_structures::sync::{self, Lrc, ParallelIterator, par_iter};
50 use std::slice;
51 use std::vec::IntoIter;
52 use std::{mem, ptr};
53 use syntax::ast::{self, DUMMY_NODE_ID, Name, Ident, NodeId};
54 use syntax::attr;
55 use syntax::ext::hygiene::Mark;
56 use syntax::symbol::{keywords, Symbol, LocalInternedString, InternedString};
57 use syntax_pos::{DUMMY_SP, Span};
58
59 use smallvec;
60 use rustc_data_structures::indexed_vec::Idx;
61 use rustc_data_structures::stable_hasher::{StableHasher, StableHasherResult,
62                                            HashStable};
63
64 use hir;
65
66 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
67 pub use self::sty::{FnSig, GenSig, CanonicalPolyFnSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
68 pub use self::sty::{InferTy, ParamTy, ProjectionTy, ExistentialPredicate};
69 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, UpvarSubsts, TypeAndMut};
70 pub use self::sty::{TraitRef, TyKind, PolyTraitRef};
71 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
72 pub use self::sty::{ExistentialProjection, PolyExistentialProjection, Const};
73 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
74 pub use self::sty::RegionKind;
75 pub use self::sty::{TyVid, IntVid, FloatVid, RegionVid};
76 pub use self::sty::BoundRegion::*;
77 pub use self::sty::InferTy::*;
78 pub use self::sty::RegionKind::*;
79 pub use self::sty::TyKind::*;
80
81 pub use self::binding::BindingMode;
82 pub use self::binding::BindingMode::*;
83
84 pub use self::context::{TyCtxt, FreeRegionInfo, GlobalArenas, AllArenas, tls, keep_local};
85 pub use self::context::{Lift, TypeckTables};
86
87 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
88
89 pub use self::trait_def::TraitDef;
90
91 pub use self::query::queries;
92
93 pub mod adjustment;
94 pub mod binding;
95 pub mod cast;
96 #[macro_use]
97 pub mod codec;
98 mod constness;
99 pub mod error;
100 mod erase_regions;
101 pub mod fast_reject;
102 pub mod fold;
103 pub mod inhabitedness;
104 pub mod item_path;
105 pub mod layout;
106 pub mod _match;
107 pub mod outlives;
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 flags;
119 mod instance;
120 mod structural_impls;
121 mod sty;
122
123 // Data types
124
125 /// The complete set of all analyses described in this module. This is
126 /// produced by the driver and fed to codegen and later passes.
127 ///
128 /// NB: These contents are being migrated into queries using the
129 /// *on-demand* infrastructure.
130 #[derive(Clone)]
131 pub struct CrateAnalysis {
132     pub access_levels: Lrc<AccessLevels>,
133     pub name: String,
134     pub glob_map: Option<hir::GlobMap>,
135 }
136
137 #[derive(Clone)]
138 pub struct Resolutions {
139     pub freevars: FreevarMap,
140     pub trait_map: TraitMap,
141     pub maybe_unused_trait_imports: NodeSet,
142     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(NodeId, Span)>,
143     pub export_map: ExportMap,
144     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
145     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
146     pub extern_prelude: FxHashMap<Name, bool>,
147 }
148
149 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug)]
150 pub enum AssociatedItemContainer {
151     TraitContainer(DefId),
152     ImplContainer(DefId),
153 }
154
155 impl AssociatedItemContainer {
156     /// Asserts that this is the def-id of an associated item declared
157     /// in a trait, and returns the trait def-id.
158     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
159         match *self {
160             TraitContainer(id) => id,
161             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self)
162         }
163     }
164
165     pub fn id(&self) -> DefId {
166         match *self {
167             TraitContainer(id) => id,
168             ImplContainer(id) => id,
169         }
170     }
171 }
172
173 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
174 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
175 /// bounds/where clauses).
176 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
177 pub struct ImplHeader<'tcx> {
178     pub impl_def_id: DefId,
179     pub self_ty: Ty<'tcx>,
180     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
181     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
182 }
183
184 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq)]
185 pub struct AssociatedItem {
186     pub def_id: DefId,
187     pub ident: Ident,
188     pub kind: AssociatedKind,
189     pub vis: Visibility,
190     pub defaultness: hir::Defaultness,
191     pub container: AssociatedItemContainer,
192
193     /// Whether this is a method with an explicit self
194     /// as its first argument, allowing method calls.
195     pub method_has_self_argument: bool,
196 }
197
198 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
199 pub enum AssociatedKind {
200     Const,
201     Method,
202     Existential,
203     Type
204 }
205
206 impl AssociatedItem {
207     pub fn def(&self) -> Def {
208         match self.kind {
209             AssociatedKind::Const => Def::AssociatedConst(self.def_id),
210             AssociatedKind::Method => Def::Method(self.def_id),
211             AssociatedKind::Type => Def::AssociatedTy(self.def_id),
212             AssociatedKind::Existential => Def::AssociatedExistential(self.def_id),
213         }
214     }
215
216     /// Tests whether the associated item admits a non-trivial implementation
217     /// for !
218     pub fn relevant_for_never<'tcx>(&self) -> bool {
219         match self.kind {
220             AssociatedKind::Existential |
221             AssociatedKind::Const |
222             AssociatedKind::Type => true,
223             // FIXME(canndrew): Be more thorough here, check if any argument is uninhabited.
224             AssociatedKind::Method => !self.method_has_self_argument,
225         }
226     }
227
228     pub fn signature<'a, 'tcx>(&self, tcx: &TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> String {
229         match self.kind {
230             ty::AssociatedKind::Method => {
231                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
232                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
233                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
234                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
235                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
236             }
237             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", self.ident),
238             ty::AssociatedKind::Existential => format!("existential type {};", self.ident),
239             ty::AssociatedKind::Const => {
240                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
241             }
242         }
243     }
244 }
245
246 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
247 pub enum Visibility {
248     /// Visible everywhere (including in other crates).
249     Public,
250     /// Visible only in the given crate-local module.
251     Restricted(DefId),
252     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
253     Invisible,
254 }
255
256 pub trait DefIdTree: Copy {
257     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
258
259     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
260         if descendant.krate != ancestor.krate {
261             return false;
262         }
263
264         while descendant != ancestor {
265             match self.parent(descendant) {
266                 Some(parent) => descendant = parent,
267                 None => return false,
268             }
269         }
270         true
271     }
272 }
273
274 impl<'a, 'gcx, 'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
275     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
276         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index: index, ..id })
277     }
278 }
279
280 impl Visibility {
281     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility, id: NodeId, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> Self {
282         match visibility.node {
283             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
284             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
285             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.def {
286                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
287                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
288                 Def::Err => Visibility::Public,
289                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
290             },
291             hir::VisibilityKind::Inherited => {
292                 Visibility::Restricted(tcx.hir.get_module_parent(id))
293             }
294         }
295     }
296
297     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
298     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
299         let restriction = match self {
300             // Public items are visible everywhere.
301             Visibility::Public => return true,
302             // Private items from other crates are visible nowhere.
303             Visibility::Invisible => return false,
304             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
305             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
306             Visibility::Restricted(module) => module,
307         };
308
309         tree.is_descendant_of(module, restriction)
310     }
311
312     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
313     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
314         let vis_restriction = match vis {
315             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
316             Visibility::Invisible => return true,
317             Visibility::Restricted(module) => module,
318         };
319
320         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
321     }
322
323     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
324     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
325         match self {
326             Visibility::Public => true,
327             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
328             Visibility::Invisible => false,
329         }
330     }
331 }
332
333 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, RustcDecodable, RustcEncodable, Hash)]
334 pub enum Variance {
335     Covariant,      // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
336     Invariant,      // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
337     Contravariant,  // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
338     Bivariant,      // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
339 }
340
341 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
342 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
343 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
344 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
345 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
346 /// item.
347 pub struct CrateVariancesMap {
348     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
349     /// of its generics.  If an item has no generics, it will have no
350     /// entry.
351     pub variances: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Variance>>>,
352
353     /// An empty vector, useful for cloning.
354     pub empty_variance: Lrc<Vec<ty::Variance>>,
355 }
356
357 impl Variance {
358     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
359     /// variance of a type with the following meaning.  If we are in a
360     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
361     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
362     /// variance with which the argument appears.
363     ///
364     /// Example 1:
365     ///
366     ///     *mut Vec<i32>
367     ///
368     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
369     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
370     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
371     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
372     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
373     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
374     /// (again) in `Invariant`.
375     ///
376     /// Example 2:
377     ///
378     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
379     ///
380     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
381     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
382     /// within which both pointer types appear is
383     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`.  `*const
384     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
385     /// which the first `Vec<i32>` appears is
386     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`.  The same
387     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
388     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
389     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
390     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
391     ///
392     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
393     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
394     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
395         match (self, v) {
396             // Figure 1, column 1.
397             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
398             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
399             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
400             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
401
402             // Figure 1, column 2.
403             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
404             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
405             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
406             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
407
408             // Figure 1, column 3.
409             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
410
411             // Figure 1, column 4.
412             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
413         }
414     }
415 }
416
417 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
418 // the types of AST nodes.
419 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
420 pub struct CReaderCacheKey {
421     pub cnum: CrateNum,
422     pub pos: usize,
423 }
424
425 // Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
426 // through the type during type construction, so that we can quickly
427 // check whether the type has various kinds of types in it without
428 // recursing over the type itself.
429 bitflags! {
430     pub struct TypeFlags: u32 {
431         const HAS_PARAMS         = 1 << 0;
432         const HAS_SELF           = 1 << 1;
433         const HAS_TY_INFER       = 1 << 2;
434         const HAS_RE_INFER       = 1 << 3;
435         const HAS_RE_SKOL        = 1 << 4;
436
437         /// Does this have any `ReEarlyBound` regions? Used to
438         /// determine whether substitition is required, since those
439         /// represent regions that are bound in a `ty::Generics` and
440         /// hence may be substituted.
441         const HAS_RE_EARLY_BOUND = 1 << 5;
442
443         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
444         /// Basically anything but `ReLateBound` and `ReErased`.
445         const HAS_FREE_REGIONS   = 1 << 6;
446
447         /// Is an error type reachable?
448         const HAS_TY_ERR         = 1 << 7;
449         const HAS_PROJECTION     = 1 << 8;
450
451         // FIXME: Rename this to the actual property since it's used for generators too
452         const HAS_TY_CLOSURE     = 1 << 9;
453
454         // `true` if there are "names" of types and regions and so forth
455         // that are local to a particular fn
456         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES    = 1 << 10;
457
458         // Present if the type belongs in a local type context.
459         // Only set for Infer other than Fresh.
460         const KEEP_IN_LOCAL_TCX  = 1 << 11;
461
462         // Is there a projection that does not involve a bound region?
463         // Currently we can't normalize projections w/ bound regions.
464         const HAS_NORMALIZABLE_PROJECTION = 1 << 12;
465
466         /// Does this have any `ReLateBound` regions? Used to check
467         /// if a global bound is safe to evaluate.
468         const HAS_RE_LATE_BOUND = 1 << 13;
469
470         const NEEDS_SUBST        = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
471                                    TypeFlags::HAS_SELF.bits |
472                                    TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits;
473
474         // Flags representing the nominal content of a type,
475         // computed by FlagsComputation. If you add a new nominal
476         // flag, it should be added here too.
477         const NOMINAL_FLAGS     = TypeFlags::HAS_PARAMS.bits |
478                                   TypeFlags::HAS_SELF.bits |
479                                   TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits |
480                                   TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits |
481                                   TypeFlags::HAS_RE_SKOL.bits |
482                                   TypeFlags::HAS_RE_EARLY_BOUND.bits |
483                                   TypeFlags::HAS_FREE_REGIONS.bits |
484                                   TypeFlags::HAS_TY_ERR.bits |
485                                   TypeFlags::HAS_PROJECTION.bits |
486                                   TypeFlags::HAS_TY_CLOSURE.bits |
487                                   TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_NAMES.bits |
488                                   TypeFlags::KEEP_IN_LOCAL_TCX.bits |
489                                   TypeFlags::HAS_RE_LATE_BOUND.bits;
490     }
491 }
492
493 pub struct TyS<'tcx> {
494     pub sty: TyKind<'tcx>,
495     pub flags: TypeFlags,
496
497     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
498     /// binder such that
499     ///
500     /// (a) the binder itself captures nothing but
501     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
502     ///     by some sub-binder.
503     ///
504     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
505     /// will be INNERMOST, because that is the innermost binder that
506     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
507     /// late-bound region with debruijn index D, this would be D+1 --
508     /// the binder itself does not capture D, but D is captured by an
509     /// inner binder.
510     ///
511     /// We call this concept an "exclusive" binder D (because all
512     /// debruijn indices within the type are contained within `0..D`
513     /// (exclusive)).
514     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
515 }
516
517 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
518     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
519         self.sty.cmp(&other.sty)
520     }
521 }
522
523 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
524     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
525         Some(self.sty.cmp(&other.sty))
526     }
527 }
528
529 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
530     #[inline]
531     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
532         ptr::eq(self, other)
533     }
534 }
535 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
536
537 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
538     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
539         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
540     }
541 }
542
543 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
544     pub fn is_primitive_ty(&self) -> bool {
545         match self.sty {
546             TyKind::Bool |
547                 TyKind::Char |
548                 TyKind::Int(_) |
549                 TyKind::Uint(_) |
550                 TyKind::Float(_) |
551                 TyKind::Infer(InferTy::IntVar(_)) |
552                 TyKind::Infer(InferTy::FloatVar(_)) |
553                 TyKind::Infer(InferTy::FreshIntTy(_)) |
554                 TyKind::Infer(InferTy::FreshFloatTy(_)) => true,
555             TyKind::Ref(_, x, _) => x.is_primitive_ty(),
556             _ => false,
557         }
558     }
559
560     pub fn is_suggestable(&self) -> bool {
561         match self.sty {
562             TyKind::Opaque(..) |
563             TyKind::FnDef(..) |
564             TyKind::FnPtr(..) |
565             TyKind::Dynamic(..) |
566             TyKind::Closure(..) |
567             TyKind::Infer(..) |
568             TyKind::Projection(..) => false,
569             _ => true,
570         }
571     }
572 }
573
574 impl<'a, 'gcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ty::TyS<'gcx> {
575     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
576                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
577                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
578         let ty::TyS {
579             ref sty,
580
581             // The other fields just provide fast access to information that is
582             // also contained in `sty`, so no need to hash them.
583             flags: _,
584
585             outer_exclusive_binder: _,
586         } = *self;
587
588         sty.hash_stable(hcx, hasher);
589     }
590 }
591
592 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
593
594 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
595 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
596
597 pub type CanonicalTy<'gcx> = Canonical<'gcx, Ty<'gcx>>;
598
599 extern {
600     /// A dummy type used to force List to by unsized without requiring fat pointers
601     type OpaqueListContents;
602 }
603
604 /// A wrapper for slices with the additional invariant
605 /// that the slice is interned and no other slice with
606 /// the same contents can exist in the same context.
607 /// This means we can use pointer for both
608 /// equality comparisons and hashing.
609 /// Note: `Slice` was already taken by the `Ty`.
610 #[repr(C)]
611 pub struct List<T> {
612     len: usize,
613     data: [T; 0],
614     opaque: OpaqueListContents,
615 }
616
617 unsafe impl<T: Sync> Sync for List<T> {}
618
619 impl<T: Copy> List<T> {
620     #[inline]
621     fn from_arena<'tcx>(arena: &'tcx SyncDroplessArena, slice: &[T]) -> &'tcx List<T> {
622         assert!(!mem::needs_drop::<T>());
623         assert!(mem::size_of::<T>() != 0);
624         assert!(slice.len() != 0);
625
626         // Align up the size of the len (usize) field
627         let align = mem::align_of::<T>();
628         let align_mask = align - 1;
629         let offset = mem::size_of::<usize>();
630         let offset = (offset + align_mask) & !align_mask;
631
632         let size = offset + slice.len() * mem::size_of::<T>();
633
634         let mem = arena.alloc_raw(
635             size,
636             cmp::max(mem::align_of::<T>(), mem::align_of::<usize>()));
637         unsafe {
638             let result = &mut *(mem.as_mut_ptr() as *mut List<T>);
639             // Write the length
640             result.len = slice.len();
641
642             // Write the elements
643             let arena_slice = slice::from_raw_parts_mut(result.data.as_mut_ptr(), result.len);
644             arena_slice.copy_from_slice(slice);
645
646             result
647         }
648     }
649 }
650
651 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for List<T> {
652     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
653         (**self).fmt(f)
654     }
655 }
656
657 impl<T: Encodable> Encodable for List<T> {
658     #[inline]
659     fn encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
660         (**self).encode(s)
661     }
662 }
663
664 impl<T> Ord for List<T> where T: Ord {
665     fn cmp(&self, other: &List<T>) -> Ordering {
666         if self == other { Ordering::Equal } else {
667             <[T] as Ord>::cmp(&**self, &**other)
668         }
669     }
670 }
671
672 impl<T> PartialOrd for List<T> where T: PartialOrd {
673     fn partial_cmp(&self, other: &List<T>) -> Option<Ordering> {
674         if self == other { Some(Ordering::Equal) } else {
675             <[T] as PartialOrd>::partial_cmp(&**self, &**other)
676         }
677     }
678 }
679
680 impl<T: PartialEq> PartialEq for List<T> {
681     #[inline]
682     fn eq(&self, other: &List<T>) -> bool {
683         ptr::eq(self, other)
684     }
685 }
686 impl<T: Eq> Eq for List<T> {}
687
688 impl<T> Hash for List<T> {
689     #[inline]
690     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
691         (self as *const List<T>).hash(s)
692     }
693 }
694
695 impl<T> Deref for List<T> {
696     type Target = [T];
697     #[inline(always)]
698     fn deref(&self) -> &[T] {
699         unsafe {
700             slice::from_raw_parts(self.data.as_ptr(), self.len)
701         }
702     }
703 }
704
705 impl<'a, T> IntoIterator for &'a List<T> {
706     type Item = &'a T;
707     type IntoIter = <&'a [T] as IntoIterator>::IntoIter;
708     #[inline(always)]
709     fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
710         self[..].iter()
711     }
712 }
713
714 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
715
716 impl<T> List<T> {
717     #[inline(always)]
718     pub fn empty<'a>() -> &'a List<T> {
719         #[repr(align(64), C)]
720         struct EmptySlice([u8; 64]);
721         static EMPTY_SLICE: EmptySlice = EmptySlice([0; 64]);
722         assert!(mem::align_of::<T>() <= 64);
723         unsafe {
724             &*(&EMPTY_SLICE as *const _ as *const List<T>)
725         }
726     }
727 }
728
729 /// Upvars do not get their own node-id. Instead, we use the pair of
730 /// the original var id (that is, the root variable that is referenced
731 /// by the upvar) and the id of the closure expression.
732 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
733 pub struct UpvarId {
734     pub var_id: hir::HirId,
735     pub closure_expr_id: LocalDefId,
736 }
737
738 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy)]
739 pub enum BorrowKind {
740     /// Data must be immutable and is aliasable.
741     ImmBorrow,
742
743     /// Data must be immutable but not aliasable.  This kind of borrow
744     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
745     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
746     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
747     ///
748     ///    let x: &mut isize = ...;
749     ///    let y = || *x += 5;
750     ///
751     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
752     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
753     ///
754     ///    struct Env { x: & &mut isize }
755     ///    let x: &mut isize = ...;
756     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
757     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
758     ///
759     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
760     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
761     /// an `&mut` borrow:
762     ///
763     ///    struct Env { x: & &mut isize }
764     ///    let x: &mut isize = ...;
765     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
766     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
767     ///
768     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
769     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
770     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
771     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
772     /// borrow is hidden.
773     ///
774     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
775     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
776     /// simplicity, we don't give users the way to express this
777     /// borrow, it's just used when translating closures.
778     UniqueImmBorrow,
779
780     /// Data is mutable and not aliasable.
781     MutBorrow
782 }
783
784 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
785 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
786 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
787 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
788     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
789     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
790     /// depending on inference.
791     ByValue,
792
793     /// Upvar is captured by reference.
794     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
795 }
796
797 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable)]
798 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
799     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
800     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
801     /// syntax.
802     pub kind: BorrowKind,
803
804     /// Region of the resulting reference.
805     pub region: ty::Region<'tcx>,
806 }
807
808 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
809
810 #[derive(Copy, Clone)]
811 pub struct ClosureUpvar<'tcx> {
812     pub def: Def,
813     pub span: Span,
814     pub ty: Ty<'tcx>,
815 }
816
817 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
818 pub enum IntVarValue {
819     IntType(ast::IntTy),
820     UintType(ast::UintTy),
821 }
822
823 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
824 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
825
826 impl ty::EarlyBoundRegion {
827     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
828         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
829     }
830
831     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
832     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
833     pub fn has_name(&self) -> bool {
834         self.name != keywords::UnderscoreLifetime.name().as_interned_str()
835     }
836 }
837
838 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
839 pub enum GenericParamDefKind {
840     Lifetime,
841     Type {
842         has_default: bool,
843         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
844         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
845     }
846 }
847
848 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable)]
849 pub struct GenericParamDef {
850     pub name: InternedString,
851     pub def_id: DefId,
852     pub index: u32,
853
854     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
855     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
856     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
857     pub pure_wrt_drop: bool,
858
859     pub kind: GenericParamDefKind,
860 }
861
862 impl GenericParamDef {
863     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
864         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
865             ty::EarlyBoundRegion {
866                 def_id: self.def_id,
867                 index: self.index,
868                 name: self.name,
869             }
870         } else {
871             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
872         }
873     }
874
875     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
876         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
877             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
878         } else {
879             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
880         }
881     }
882 }
883
884 #[derive(Default)]
885 pub struct GenericParamCount {
886     pub lifetimes: usize,
887     pub types: usize,
888 }
889
890 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
891 /// with an item or method. Analogous to hir::Generics.
892 ///
893 /// The ordering of parameters is the same as in Subst (excluding child generics):
894 /// Self (optionally), Lifetime params..., Type params...
895 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
896 pub struct Generics {
897     pub parent: Option<DefId>,
898     pub parent_count: usize,
899     pub params: Vec<GenericParamDef>,
900
901     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`
902     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
903
904     pub has_self: bool,
905     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
906 }
907
908 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Generics {
909     pub fn count(&self) -> usize {
910         self.parent_count + self.params.len()
911     }
912
913     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
914         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
915         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
916         // presence of this method will be a constant reminder.
917         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
918
919         for param in &self.params {
920             match param.kind {
921                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
922                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
923             };
924         }
925
926         own_counts
927     }
928
929     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
930         for param in &self.params {
931             match param.kind {
932                 GenericParamDefKind::Type { .. } => return true,
933                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
934             }
935         }
936         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
937             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
938             parent.requires_monomorphization(tcx)
939         } else {
940             false
941         }
942     }
943
944     pub fn region_param(&'tcx self,
945                         param: &EarlyBoundRegion,
946                         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
947                         -> &'tcx GenericParamDef
948     {
949         if let Some(index) = param.index.checked_sub(self.parent_count as u32) {
950             let param = &self.params[index as usize];
951             match param.kind {
952                 ty::GenericParamDefKind::Lifetime => param,
953                 _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter")
954             }
955         } else {
956             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
957                .region_param(param, tcx)
958         }
959     }
960
961     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
962     pub fn type_param(&'tcx self,
963                       param: &ParamTy,
964                       tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
965                       -> &'tcx GenericParamDef {
966         if let Some(index) = param.idx.checked_sub(self.parent_count as u32) {
967             let param = &self.params[index as usize];
968             match param.kind {
969                 ty::GenericParamDefKind::Type {..} => param,
970                 _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter")
971             }
972         } else {
973             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
974                .type_param(param, tcx)
975         }
976     }
977 }
978
979 /// Bounds on generics.
980 #[derive(Clone, Default)]
981 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
982     pub parent: Option<DefId>,
983     pub predicates: Vec<(Predicate<'tcx>, Span)>,
984 }
985
986 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for GenericPredicates<'tcx> {}
987 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for GenericPredicates<'tcx> {}
988
989 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
990     pub fn instantiate(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
991                        -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
992         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
993         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
994         instantiated
995     }
996
997     pub fn instantiate_own(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, substs: &Substs<'tcx>)
998                            -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
999         InstantiatedPredicates {
1000             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
1001         }
1002     }
1003
1004     fn instantiate_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1005                         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
1006                         substs: &Substs<'tcx>) {
1007         if let Some(def_id) = self.parent {
1008             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
1009         }
1010         instantiated.predicates.extend(
1011             self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)),
1012         );
1013     }
1014
1015     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>)
1016                                 -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1017         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
1018         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
1019         instantiated
1020     }
1021
1022     fn instantiate_identity_into(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1023                                  instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>) {
1024         if let Some(def_id) = self.parent {
1025             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
1026         }
1027         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|&(p, _)| p))
1028     }
1029
1030     pub fn instantiate_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1031                                   poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1032                                   -> InstantiatedPredicates<'tcx>
1033     {
1034         assert_eq!(self.parent, None);
1035         InstantiatedPredicates {
1036             predicates: self.predicates.iter().map(|(pred, _)| {
1037                 pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref)
1038             }).collect()
1039         }
1040     }
1041 }
1042
1043 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1044 pub enum Predicate<'tcx> {
1045     /// Corresponds to `where Foo : Bar<A,B,C>`. `Foo` here would be
1046     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1047     /// would be the type parameters.
1048     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>),
1049
1050     /// where `'a : 'b`
1051     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1052
1053     /// where `T : 'a`
1054     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1055
1056     /// where `<T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1057     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1058     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1059
1060     /// no syntax: `T` well-formed
1061     WellFormed(Ty<'tcx>),
1062
1063     /// trait must be object-safe
1064     ObjectSafe(DefId),
1065
1066     /// No direct syntax. May be thought of as `where T : FnFoo<...>`
1067     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1068     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1069     ClosureKind(DefId, ClosureSubsts<'tcx>, ClosureKind),
1070
1071     /// `T1 <: T2`
1072     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1073
1074     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1075     ConstEvaluatable(DefId, &'tcx Substs<'tcx>),
1076 }
1077
1078 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1079 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1080 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1081 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1082 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1083 /// item.
1084 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1085     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1086     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1087     /// bounds, it will have no entry.
1088     pub predicates: FxHashMap<DefId, Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
1089
1090     /// An empty vector, useful for cloning.
1091     pub empty_predicate: Lrc<Vec<ty::Predicate<'tcx>>>,
1092 }
1093
1094 impl<'tcx> AsRef<Predicate<'tcx>> for Predicate<'tcx> {
1095     fn as_ref(&self) -> &Predicate<'tcx> {
1096         self
1097     }
1098 }
1099
1100 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Predicate<'tcx> {
1101     /// Performs a substitution suitable for going from a
1102     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1103     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1104     /// substitution in terms of what happens with bound regions.  See
1105     /// lengthy comment below for details.
1106     pub fn subst_supertrait(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1107                             trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>)
1108                             -> ty::Predicate<'tcx>
1109     {
1110         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1111         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1112         //
1113         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1114         //
1115         //     trait Foo<'a> : Bar<'a,'a> { }
1116         //     trait Bar<'b,'c> { }
1117         //
1118         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T : Foo<'x>`, then
1119         // we can deduce that `for<'x> T : Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1120         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1121         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1122         // normal substitution.
1123         //
1124         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1125         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1126         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1127         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1128         // `'a`.
1129         //
1130         // Another example to be careful of is this:
1131         //
1132         //     trait Foo1<'a> : for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1133         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1134         //
1135         // Here, if we have `for<'x> T : Foo1<'x>`, then what do we know?
1136         // The answer is that we know `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`. The
1137         // reason is similar to the previous example: any impl of
1138         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T : Bar1<'x, 'b>`.  So
1139         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1140         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1141         //
1142         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1143         // consider the more complicated scenario:
1144         //
1145         // - We start out with `for<'x> T : Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1146         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T : Bar1<'x,'b>`,
1147         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1148         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1149         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1150         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1151         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1152         //   DB index of 1.
1153         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1154         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1155         //   just as we wanted.
1156         //
1157         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1158         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1159         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1160         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1161         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1162         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1163         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1164         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1165         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1166         // substitution code expects equal binding levels in the values
1167         // from the substitution and the value being substituted into, and
1168         // this trick achieves that).
1169
1170         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1171         match *self {
1172             Predicate::Trait(ref binder) =>
1173                 Predicate::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1174             Predicate::Subtype(ref binder) =>
1175                 Predicate::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1176             Predicate::RegionOutlives(ref binder) =>
1177                 Predicate::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1178             Predicate::TypeOutlives(ref binder) =>
1179                 Predicate::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1180             Predicate::Projection(ref binder) =>
1181                 Predicate::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs))),
1182             Predicate::WellFormed(data) =>
1183                 Predicate::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1184             Predicate::ObjectSafe(trait_def_id) =>
1185                 Predicate::ObjectSafe(trait_def_id),
1186             Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) =>
1187                 Predicate::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind),
1188             Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) =>
1189                 Predicate::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs)),
1190         }
1191     }
1192 }
1193
1194 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1195 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1196     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>
1197 }
1198 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1199
1200 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1201     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1202         self.trait_ref.def_id
1203     }
1204
1205     pub fn input_types<'a>(&'a self) -> impl DoubleEndedIterator<Item=Ty<'tcx>> + 'a {
1206         self.trait_ref.input_types()
1207     }
1208
1209     pub fn self_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1210         self.trait_ref.self_ty()
1211     }
1212 }
1213
1214 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1215     pub fn def_id(&self) -> DefId {
1216         // ok to skip binder since trait def-id does not care about regions
1217         self.skip_binder().def_id()
1218     }
1219 }
1220
1221 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1222 pub struct OutlivesPredicate<A,B>(pub A, pub B); // `A : B`
1223 pub type PolyOutlivesPredicate<A,B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A,B>>;
1224 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>,
1225                                                            ty::Region<'tcx>>;
1226 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>,
1227                                                          ty::Region<'tcx>>;
1228 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1229 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1230
1231 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1232 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1233     pub a_is_expected: bool,
1234     pub a: Ty<'tcx>,
1235     pub b: Ty<'tcx>
1236 }
1237 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1238
1239 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1240 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1241 ///
1242 /// 1. `T : TraitRef<..., Item=Type>`
1243 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1244 ///
1245 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1246 /// normal trait predicate (`T : TraitRef<...>`) and one of these
1247 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1248 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1249 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1250 /// instances to normalize the LHS.
1251 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1252 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1253     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1254     pub ty: Ty<'tcx>,
1255 }
1256
1257 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1258
1259 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1260     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1261     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1262         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1263     }
1264
1265     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1266         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1267         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1268         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1269         // return value, so we are preserving the number of binding
1270         // levels.
1271         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1272     }
1273
1274     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1275         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1276     }
1277
1278     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1279     ///
1280     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1281     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1282     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1283         // okay to skip binder since trait def-id does not care about regions
1284         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1285     }
1286 }
1287
1288 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1289     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1290 }
1291
1292 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1293     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1294         ty::Binder::dummy(self.clone())
1295     }
1296 }
1297
1298 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1299     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1300         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1301     }
1302 }
1303
1304 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1305     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx>;
1306 }
1307
1308 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1309     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1310         ty::Predicate::Trait(ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate {
1311             trait_ref: self.clone()
1312         }))
1313     }
1314 }
1315
1316 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTraitRef<'tcx> {
1317     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1318         ty::Predicate::Trait(self.to_poly_trait_predicate())
1319     }
1320 }
1321
1322 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1323     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1324         Predicate::RegionOutlives(self.clone())
1325     }
1326 }
1327
1328 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1329     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1330         Predicate::TypeOutlives(self.clone())
1331     }
1332 }
1333
1334 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1335     fn to_predicate(&self) -> Predicate<'tcx> {
1336         Predicate::Projection(self.clone())
1337     }
1338 }
1339
1340 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1341     /// Iterates over the types in this predicate. Note that in all
1342     /// cases this is skipping over a binder, so late-bound regions
1343     /// with depth 0 are bound by the predicate.
1344     pub fn walk_tys(&self) -> IntoIter<Ty<'tcx>> {
1345         let vec: Vec<_> = match *self {
1346             ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1347                 data.skip_binder().input_types().collect()
1348             }
1349             ty::Predicate::Subtype(binder) => {
1350                 let SubtypePredicate { a, b, a_is_expected: _ } = binder.skip_binder();
1351                 vec![a, b]
1352             }
1353             ty::Predicate::TypeOutlives(binder) => {
1354                 vec![binder.skip_binder().0]
1355             }
1356             ty::Predicate::RegionOutlives(..) => {
1357                 vec![]
1358             }
1359             ty::Predicate::Projection(ref data) => {
1360                 let inner = data.skip_binder();
1361                 inner.projection_ty.substs.types().chain(Some(inner.ty)).collect()
1362             }
1363             ty::Predicate::WellFormed(data) => {
1364                 vec![data]
1365             }
1366             ty::Predicate::ObjectSafe(_trait_def_id) => {
1367                 vec![]
1368             }
1369             ty::Predicate::ClosureKind(_closure_def_id, closure_substs, _kind) => {
1370                 closure_substs.substs.types().collect()
1371             }
1372             ty::Predicate::ConstEvaluatable(_, substs) => {
1373                 substs.types().collect()
1374             }
1375         };
1376
1377         // FIXME: The only reason to collect into a vector here is that I was
1378         // too lazy to make the full (somewhat complicated) iterator
1379         // type that would be needed here. But I wanted this fn to
1380         // return an iterator conceptually, rather than a `Vec`, so as
1381         // to be closer to `Ty::walk`.
1382         vec.into_iter()
1383     }
1384
1385     pub fn to_opt_poly_trait_ref(&self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1386         match *self {
1387             Predicate::Trait(ref t) => {
1388                 Some(t.to_poly_trait_ref())
1389             }
1390             Predicate::Projection(..) |
1391             Predicate::Subtype(..) |
1392             Predicate::RegionOutlives(..) |
1393             Predicate::WellFormed(..) |
1394             Predicate::ObjectSafe(..) |
1395             Predicate::ClosureKind(..) |
1396             Predicate::TypeOutlives(..) |
1397             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1398                 None
1399             }
1400         }
1401     }
1402
1403     pub fn to_opt_type_outlives(&self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1404         match *self {
1405             Predicate::TypeOutlives(data) => {
1406                 Some(data)
1407             }
1408             Predicate::Trait(..) |
1409             Predicate::Projection(..) |
1410             Predicate::Subtype(..) |
1411             Predicate::RegionOutlives(..) |
1412             Predicate::WellFormed(..) |
1413             Predicate::ObjectSafe(..) |
1414             Predicate::ClosureKind(..) |
1415             Predicate::ConstEvaluatable(..) => {
1416                 None
1417             }
1418         }
1419     }
1420 }
1421
1422 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1423 /// parameters.  Should eventually be generalized into a flag list of
1424 /// where clauses.  You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1425 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1426 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1427 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1428 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1429 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1430 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1431 /// their values.
1432 ///
1433 /// Example:
1434 ///
1435 ///     struct Foo<T,U:Bar<T>> { ... }
1436 ///
1437 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1438 /// `[[], [U:Bar<T>]]`.  Now if there were some particular reference
1439 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1440 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1441 #[derive(Clone)]
1442 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1443     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1444 }
1445
1446 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1447     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1448         InstantiatedPredicates { predicates: vec![] }
1449     }
1450
1451     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1452         self.predicates.is_empty()
1453     }
1454 }
1455
1456 /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1457 /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1458 /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1459 /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1460 /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1461 /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1462 /// new names.
1463 ///
1464 /// To make this more concrete, consider this program:
1465 ///
1466 /// ```
1467 /// struct Foo { }
1468 /// fn bar<T>(x: T) {
1469 ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1470 /// }
1471 /// ```
1472 ///
1473 /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1474 /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1475 /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1476 /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1477 /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1478 /// name it inside the fn type but not outside.
1479 ///
1480 /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1481 /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1482 /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1483 /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1484 /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1485 /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1486 /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1487 /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1488 /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1489 /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1490 /// use for checking generic functions.
1491 newtype_index! {
1492     pub struct UniverseIndex {
1493         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1494     }
1495 }
1496
1497 impl_stable_hash_for!(struct UniverseIndex { private });
1498
1499 impl UniverseIndex {
1500     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32_const(0);
1501
1502     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1503     /// is considered to extend all previous universes. This
1504     /// corresponds to entering a `forall` quantifier.  So, for
1505     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1506     ///
1507     /// ```
1508     /// for<'a> fn(&'a u32)
1509     /// ```
1510     ///
1511     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1512     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1513     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1514     /// `U` because it was not in scope there.
1515     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1516         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1517     }
1518
1519     /// `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1520     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1521     /// `other` (`self >= other`).
1522     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1523         self.private >= other.private
1524     }
1525
1526     /// `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1527     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1528     /// those in `other` (`self < other`).
1529     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1530         self.private < other.private
1531     }
1532 }
1533
1534 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1535 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1536 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1537 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1538 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1539 /// another.
1540 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1541 pub struct Placeholder {
1542     pub universe: UniverseIndex,
1543     pub name: BoundRegion,
1544 }
1545
1546 impl_stable_hash_for!(struct Placeholder { universe, name });
1547
1548 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1549 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1550 /// particular point.
1551 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1552 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1553     /// Obligations that the caller must satisfy. This is basically
1554     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1555     /// into Obligations, and elaborated and normalized.
1556     pub caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1557
1558     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1559     /// want `Reveal::All` -- note that this is always paired with an
1560     /// empty environment. To get that, use `ParamEnv::reveal()`.
1561     pub reveal: traits::Reveal,
1562 }
1563
1564 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1565     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1566     /// there are no where clauses in scope. Hidden types (like `impl
1567     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1568     /// type-checking.
1569     pub fn empty() -> Self {
1570         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing)
1571     }
1572
1573     /// Construct a trait environment with no where clauses in scope
1574     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1575     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1576     /// environments like codegen or doing optimizations.
1577     ///
1578     /// N.B. If you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1579     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1580     pub fn reveal_all() -> Self {
1581         Self::new(List::empty(), Reveal::All)
1582     }
1583
1584     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1585     pub fn new(caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1586                reveal: Reveal)
1587                -> Self {
1588         ty::ParamEnv { caller_bounds, reveal }
1589     }
1590
1591     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1592     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1593     /// (even for associated types that are specializable).  This is
1594     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1595     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1596     /// which is the default.
1597     pub fn with_reveal_all(self) -> Self {
1598         ty::ParamEnv { reveal: Reveal::All, ..self }
1599     }
1600
1601     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1602     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1603         ty::ParamEnv { caller_bounds: List::empty(), ..self }
1604     }
1605
1606     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1607     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1608     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1609     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1610     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1611     /// invisible.
1612     ///
1613     /// NB: We preserve the environment when type-checking because it
1614     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1615     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1616     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1617     /// although the surrounding function is never reachable.
1618     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1619         match self.reveal {
1620             Reveal::UserFacing => {
1621                 ParamEnvAnd {
1622                     param_env: self,
1623                     value,
1624                 }
1625             }
1626
1627             Reveal::All => {
1628                 if value.has_skol()
1629                     || value.needs_infer()
1630                     || value.has_param_types()
1631                     || value.has_self_ty()
1632                 {
1633                     ParamEnvAnd {
1634                         param_env: self,
1635                         value,
1636                     }
1637                 } else {
1638                     ParamEnvAnd {
1639                         param_env: self.without_caller_bounds(),
1640                         value,
1641                     }
1642                 }
1643             }
1644         }
1645     }
1646 }
1647
1648 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1649 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1650     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1651     pub value: T,
1652 }
1653
1654 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1655     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1656         (self.param_env, self.value)
1657     }
1658 }
1659
1660 impl<'a, 'gcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'gcx, T>
1661     where T: HashStable<StableHashingContext<'a>>
1662 {
1663     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1664                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1665                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1666         let ParamEnvAnd {
1667             ref param_env,
1668             ref value
1669         } = *self;
1670
1671         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1672         value.hash_stable(hcx, hasher);
1673     }
1674 }
1675
1676 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
1677 pub struct Destructor {
1678     /// The def-id of the destructor method
1679     pub did: DefId,
1680 }
1681
1682 bitflags! {
1683     pub struct AdtFlags: u32 {
1684         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1685         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1686         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 1;
1687         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 2;
1688         const IS_UNION            = 1 << 3;
1689         const IS_BOX              = 1 << 4;
1690         /// Indicates whether the type is an `Arc`.
1691         const IS_ARC              = 1 << 5;
1692         /// Indicates whether the type is an `Rc`.
1693         const IS_RC               = 1 << 6;
1694         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1695         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1696         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE   = 1 << 7;
1697     }
1698 }
1699
1700 bitflags! {
1701     pub struct VariantFlags: u32 {
1702         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1703         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1704         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1705     }
1706 }
1707
1708 #[derive(Debug)]
1709 pub struct VariantDef {
1710     /// The variant's DefId. If this is a tuple-like struct,
1711     /// this is the DefId of the struct's ctor.
1712     pub did: DefId,
1713     pub name: Name, // struct's name if this is a struct
1714     pub discr: VariantDiscr,
1715     pub fields: Vec<FieldDef>,
1716     pub ctor_kind: CtorKind,
1717     flags: VariantFlags,
1718 }
1719
1720 impl<'a, 'gcx, 'tcx> VariantDef {
1721     /// Create a new `VariantDef`.
1722     ///
1723     /// - `did` is the DefId used for the variant - for tuple-structs, it is the constructor DefId,
1724     /// and for everything else, it is the variant DefId.
1725     /// - `attribute_def_id` is the DefId that has the variant's attributes.
1726     /// this is the struct DefId for structs, and the variant DefId for variants.
1727     ///
1728     /// Note that we *could* use the constructor DefId, because the constructor attributes
1729     /// redirect to the base attributes, but compiling a small crate requires
1730     /// loading the AdtDefs for all the structs in the universe (e.g. coherence for any
1731     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1732     ///
1733     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1734     /// remove this hack and use the constructor DefId everywhere.
1735     pub fn new(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1736                did: DefId,
1737                name: Name,
1738                discr: VariantDiscr,
1739                fields: Vec<FieldDef>,
1740                adt_kind: AdtKind,
1741                ctor_kind: CtorKind,
1742                attribute_def_id: DefId)
1743                -> Self
1744     {
1745         debug!("VariantDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, name, discr,
1746                fields, adt_kind, ctor_kind, attribute_def_id);
1747         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
1748         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(attribute_def_id, "non_exhaustive") {
1749             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", did);
1750             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
1751         }
1752         VariantDef {
1753             did,
1754             name,
1755             discr,
1756             fields,
1757             ctor_kind,
1758             flags
1759         }
1760     }
1761
1762     #[inline]
1763     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
1764         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
1765     }
1766 }
1767
1768 impl_stable_hash_for!(struct VariantDef {
1769     did,
1770     name,
1771     discr,
1772     fields,
1773     ctor_kind,
1774     flags
1775 });
1776
1777 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1778 pub enum VariantDiscr {
1779     /// Explicit value for this variant, i.e. `X = 123`.
1780     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
1781     Explicit(DefId),
1782
1783     /// The previous variant's discriminant plus one.
1784     /// For efficiency reasons, the distance from the
1785     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
1786     /// or `0` for the first variant, if it has none.
1787     Relative(usize),
1788 }
1789
1790 #[derive(Debug)]
1791 pub struct FieldDef {
1792     pub did: DefId,
1793     pub ident: Ident,
1794     pub vis: Visibility,
1795 }
1796
1797 /// The definition of an abstract data type - a struct or enum.
1798 ///
1799 /// These are all interned (by intern_adt_def) into the adt_defs
1800 /// table.
1801 pub struct AdtDef {
1802     pub did: DefId,
1803     pub variants: Vec<VariantDef>,
1804     flags: AdtFlags,
1805     pub repr: ReprOptions,
1806 }
1807
1808 impl PartialOrd for AdtDef {
1809     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
1810         Some(self.cmp(&other))
1811     }
1812 }
1813
1814 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
1815 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
1816 impl Ord for AdtDef {
1817     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
1818         self.did.cmp(&other.did)
1819     }
1820 }
1821
1822 impl PartialEq for AdtDef {
1823     // AdtDef are always interned and this is part of TyS equality
1824     #[inline]
1825     fn eq(&self, other: &Self) -> bool { ptr::eq(self, other) }
1826 }
1827
1828 impl Eq for AdtDef {}
1829
1830 impl Hash for AdtDef {
1831     #[inline]
1832     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1833         (self as *const AdtDef).hash(s)
1834     }
1835 }
1836
1837 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
1838     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
1839         self.did.encode(s)
1840     }
1841 }
1842
1843 impl<'tcx> serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
1844
1845
1846 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
1847     fn hash_stable<W: StableHasherResult>(&self,
1848                                           hcx: &mut StableHashingContext<'a>,
1849                                           hasher: &mut StableHasher<W>) {
1850         thread_local! {
1851             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
1852         }
1853
1854         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
1855             let addr = self as *const AdtDef as usize;
1856             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
1857                 let ty::AdtDef {
1858                     did,
1859                     ref variants,
1860                     ref flags,
1861                     ref repr,
1862                 } = *self;
1863
1864                 let mut hasher = StableHasher::new();
1865                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1866                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1867                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1868                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
1869
1870                 hasher.finish()
1871            })
1872         });
1873
1874         hash.hash_stable(hcx, hasher);
1875     }
1876 }
1877
1878 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
1879 pub enum AdtKind { Struct, Union, Enum }
1880
1881 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
1882     fn into(self) -> DataTypeKind {
1883         match self {
1884             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
1885             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
1886             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
1887         }
1888     }
1889 }
1890
1891 bitflags! {
1892     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1893     pub struct ReprFlags: u8 {
1894         const IS_C               = 1 << 0;
1895         const IS_SIMD            = 1 << 1;
1896         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
1897         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
1898         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
1899
1900         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
1901         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
1902                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
1903                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
1904     }
1905 }
1906
1907 impl_stable_hash_for!(struct ReprFlags {
1908     bits
1909 });
1910
1911
1912
1913 /// Represents the repr options provided by the user,
1914 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default)]
1915 pub struct ReprOptions {
1916     pub int: Option<attr::IntType>,
1917     pub align: u32,
1918     pub pack: u32,
1919     pub flags: ReprFlags,
1920 }
1921
1922 impl_stable_hash_for!(struct ReprOptions {
1923     align,
1924     pack,
1925     int,
1926     flags
1927 });
1928
1929 impl ReprOptions {
1930     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, did: DefId) -> ReprOptions {
1931         let mut flags = ReprFlags::empty();
1932         let mut size = None;
1933         let mut max_align = 0;
1934         let mut min_pack = 0;
1935         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
1936             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
1937                 flags.insert(match r {
1938                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
1939                     attr::ReprPacked(pack) => {
1940                         min_pack = if min_pack > 0 {
1941                             cmp::min(pack, min_pack)
1942                         } else {
1943                             pack
1944                         };
1945                         ReprFlags::empty()
1946                     },
1947                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
1948                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
1949                     attr::ReprInt(i) => {
1950                         size = Some(i);
1951                         ReprFlags::empty()
1952                     },
1953                     attr::ReprAlign(align) => {
1954                         max_align = cmp::max(align, max_align);
1955                         ReprFlags::empty()
1956                     },
1957                 });
1958             }
1959         }
1960
1961         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
1962         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.item_path_str(did))) {
1963             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
1964         }
1965         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags: flags }
1966     }
1967
1968     #[inline]
1969     pub fn simd(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD) }
1970     #[inline]
1971     pub fn c(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_C) }
1972     #[inline]
1973     pub fn packed(&self) -> bool { self.pack > 0 }
1974     #[inline]
1975     pub fn transparent(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT) }
1976     #[inline]
1977     pub fn linear(&self) -> bool { self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR) }
1978
1979     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
1980         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
1981     }
1982
1983     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
1984     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
1985     /// single pointer.
1986     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
1987         self.c() || self.int.is_some()
1988     }
1989
1990     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
1991     /// optimizations, such as with repr(C) or repr(packed(1)).
1992     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
1993         !(self.flags & ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE).is_empty() || (self.pack == 1)
1994     }
1995 }
1996
1997 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AdtDef {
1998     fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>,
1999            did: DefId,
2000            kind: AdtKind,
2001            variants: Vec<VariantDef>,
2002            repr: ReprOptions) -> Self {
2003         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2004         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2005         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2006         if attr::contains_name(&attrs, "fundamental") {
2007             flags = flags | AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2008         }
2009         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2010             flags = flags | AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2011         }
2012         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2013             flags = flags | AdtFlags::IS_BOX;
2014         }
2015         if Some(did) == tcx.lang_items().arc() {
2016             flags = flags | AdtFlags::IS_ARC;
2017         }
2018         if Some(did) == tcx.lang_items().rc() {
2019             flags = flags | AdtFlags::IS_RC;
2020         }
2021         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, "non_exhaustive") {
2022             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2023             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2024         }
2025         match kind {
2026             AdtKind::Enum => flags = flags | AdtFlags::IS_ENUM,
2027             AdtKind::Union => flags = flags | AdtFlags::IS_UNION,
2028             AdtKind::Struct => {}
2029         }
2030         AdtDef {
2031             did,
2032             variants,
2033             flags,
2034             repr,
2035         }
2036     }
2037
2038     #[inline]
2039     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2040         !self.is_union() && !self.is_enum()
2041     }
2042
2043     #[inline]
2044     pub fn is_union(&self) -> bool {
2045         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_UNION)
2046     }
2047
2048     #[inline]
2049     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2050         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ENUM)
2051     }
2052
2053     #[inline]
2054     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2055         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2056     }
2057
2058     /// Returns the kind of the ADT - Struct or Enum.
2059     #[inline]
2060     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2061         if self.is_enum() {
2062             AdtKind::Enum
2063         } else if self.is_union() {
2064             AdtKind::Union
2065         } else {
2066             AdtKind::Struct
2067         }
2068     }
2069
2070     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2071         match self.adt_kind() {
2072             AdtKind::Struct => "struct",
2073             AdtKind::Union => "union",
2074             AdtKind::Enum => "enum",
2075         }
2076     }
2077
2078     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2079         match self.adt_kind() {
2080             AdtKind::Struct => "struct",
2081             AdtKind::Union => "union",
2082             AdtKind::Enum => "variant",
2083         }
2084     }
2085
2086     /// Returns whether this type is #[fundamental] for the purposes
2087     /// of coherence checking.
2088     #[inline]
2089     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2090         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2091     }
2092
2093     /// Returns `true` if this is PhantomData<T>.
2094     #[inline]
2095     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2096         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2097     }
2098
2099     /// Returns `true` if this is `Arc<T>`.
2100     pub fn is_arc(&self) -> bool {
2101         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_ARC)
2102     }
2103
2104     /// Returns `true` if this is `Rc<T>`.
2105     pub fn is_rc(&self) -> bool {
2106         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_RC)
2107     }
2108
2109     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2110     #[inline]
2111     pub fn is_box(&self) -> bool {
2112         self.flags.intersects(AdtFlags::IS_BOX)
2113     }
2114
2115     /// Returns whether this type has a destructor.
2116     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> bool {
2117         self.destructor(tcx).is_some()
2118     }
2119
2120     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2121     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2122         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2123         &self.variants[0]
2124     }
2125
2126     #[inline]
2127     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> GenericPredicates<'gcx> {
2128         tcx.predicates_of(self.did)
2129     }
2130
2131     /// Returns an iterator over all fields contained
2132     /// by this ADT.
2133     #[inline]
2134     pub fn all_fields<'s>(&'s self) -> impl Iterator<Item = &'s FieldDef> {
2135         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2136     }
2137
2138     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2139         !self.variants.is_empty() &&
2140             self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2141     }
2142
2143     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2144         self.variants
2145             .iter()
2146             .find(|v| v.did == vid)
2147             .expect("variant_with_id: unknown variant")
2148     }
2149
2150     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> usize {
2151         self.variants
2152             .iter()
2153             .position(|v| v.did == vid)
2154             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2155     }
2156
2157     pub fn variant_of_def(&self, def: Def) -> &VariantDef {
2158         match def {
2159             Def::Variant(vid) | Def::VariantCtor(vid, ..) => self.variant_with_id(vid),
2160             Def::Struct(..) | Def::StructCtor(..) | Def::Union(..) |
2161             Def::TyAlias(..) | Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) |
2162             Def::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2163             _ => bug!("unexpected def {:?} in variant_of_def", def)
2164         }
2165     }
2166
2167     #[inline]
2168     pub fn eval_explicit_discr(
2169         &self,
2170         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2171         expr_did: DefId,
2172     ) -> Option<Discr<'tcx>> {
2173         let param_env = ParamEnv::empty();
2174         let repr_type = self.repr.discr_type();
2175         let substs = Substs::identity_for_item(tcx.global_tcx(), expr_did);
2176         let instance = ty::Instance::new(expr_did, substs);
2177         let cid = GlobalId {
2178             instance,
2179             promoted: None
2180         };
2181         match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
2182             Ok(val) => {
2183                 // FIXME: Find the right type and use it instead of `val.ty` here
2184                 if let Some(b) = val.assert_bits(tcx.global_tcx(), param_env.and(val.ty)) {
2185                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2186                     Some(Discr {
2187                         val: b,
2188                         ty: val.ty,
2189                     })
2190                 } else {
2191                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2192                     ::mir::interpret::struct_error(
2193                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2194                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2195                     ).emit();
2196                     None
2197                 }
2198             }
2199             Err(ErrorHandled::Reported) => {
2200                 if !expr_did.is_local() {
2201                     span_bug!(tcx.def_span(expr_did),
2202                         "variant discriminant evaluation succeeded \
2203                          in its crate but failed locally");
2204                 }
2205                 None
2206             }
2207             Err(ErrorHandled::TooGeneric) => span_bug!(
2208                 tcx.def_span(expr_did),
2209                 "enum discriminant depends on generic arguments",
2210             ),
2211         }
2212     }
2213
2214     #[inline]
2215     pub fn discriminants(
2216         &'a self,
2217         tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2218     ) -> impl Iterator<Item=Discr<'tcx>> + Captures<'gcx> + 'a {
2219         let repr_type = self.repr.discr_type();
2220         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx.global_tcx());
2221         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2222         self.variants.iter().map(move |v| {
2223             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2224             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2225                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2226                     discr = new_discr;
2227                 }
2228             }
2229             prev_discr = Some(discr);
2230
2231             discr
2232         })
2233     }
2234
2235     /// Compute the discriminant value used by a specific variant.
2236     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2237     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2238     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2239     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2240     pub fn discriminant_for_variant(&self,
2241                                     tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
2242                                     variant_index: usize)
2243                                     -> Discr<'tcx> {
2244         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2245         let explicit_value = val
2246             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2247             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx.global_tcx()));
2248         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2249     }
2250
2251     /// Yields a DefId for the discriminant and an offset to add to it
2252     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2253     /// inferred discriminant directly
2254     pub fn discriminant_def_for_variant(
2255         &self,
2256         variant_index: usize,
2257     ) -> (Option<DefId>, usize) {
2258         let mut explicit_index = variant_index;
2259         let expr_did;
2260         loop {
2261             match self.variants[explicit_index].discr {
2262                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2263                     expr_did = None;
2264                     break;
2265                 },
2266                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2267                     explicit_index -= distance;
2268                 }
2269                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2270                     expr_did = Some(did);
2271                     break;
2272                 }
2273             }
2274         }
2275         (expr_did, variant_index - explicit_index)
2276     }
2277
2278     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Destructor> {
2279         tcx.adt_destructor(self.did)
2280     }
2281
2282     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2283     /// if that type is Sized, or `TyErr` if this type is recursive.
2284     ///
2285     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is Sized is
2286     /// actually more expressive than checking all members:
2287     /// the Sized trait is inductive, so an associated type that references
2288     /// Self would prevent its containing ADT from being Sized.
2289     ///
2290     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2291     /// the associated type is behind a pointer, e.g. issue #31299.
2292     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2293         match tcx.try_adt_sized_constraint(DUMMY_SP, self.did) {
2294             Ok(tys) => tys,
2295             Err(mut bug) => {
2296                 debug!("adt_sized_constraint: {:?} is recursive", self);
2297                 // This should be reported as an error by `check_representable`.
2298                 //
2299                 // Consider the type as Sized in the meanwhile to avoid
2300                 // further errors. Delay our `bug` diagnostic here to get
2301                 // emitted later as well in case we accidentally otherwise don't
2302                 // emit an error.
2303                 bug.delay_as_bug();
2304                 tcx.intern_type_list(&[tcx.types.err])
2305             }
2306         }
2307     }
2308
2309     fn sized_constraint_for_ty(&self,
2310                                tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2311                                ty: Ty<'tcx>)
2312                                -> Vec<Ty<'tcx>> {
2313         let result = match ty.sty {
2314             Bool | Char | Int(..) | Uint(..) | Float(..) |
2315             RawPtr(..) | Ref(..) | FnDef(..) | FnPtr(_) |
2316             Array(..) | Closure(..) | Generator(..) | Never => {
2317                 vec![]
2318             }
2319
2320             Str |
2321             Dynamic(..) |
2322             Slice(_) |
2323             Foreign(..) |
2324             Error |
2325             GeneratorWitness(..) => {
2326                 // these are never sized - return the target type
2327                 vec![ty]
2328             }
2329
2330             Tuple(ref tys) => {
2331                 match tys.last() {
2332                     None => vec![],
2333                     Some(ty) => self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty)
2334                 }
2335             }
2336
2337             Adt(adt, substs) => {
2338                 // recursive case
2339                 let adt_tys = adt.sized_constraint(tcx);
2340                 debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) intermediate = {:?}",
2341                        ty, adt_tys);
2342                 adt_tys.iter()
2343                        .map(|ty| ty.subst(tcx, substs))
2344                        .flat_map(|ty| self.sized_constraint_for_ty(tcx, ty))
2345                        .collect()
2346             }
2347
2348             Projection(..) | Opaque(..) => {
2349                 // must calculate explicitly.
2350                 // FIXME: consider special-casing always-Sized projections
2351                 vec![ty]
2352             }
2353
2354             UnnormalizedProjection(..) => bug!("only used with chalk-engine"),
2355
2356             Param(..) => {
2357                 // perf hack: if there is a `T: Sized` bound, then
2358                 // we know that `T` is Sized and do not need to check
2359                 // it on the impl.
2360
2361                 let sized_trait = match tcx.lang_items().sized_trait() {
2362                     Some(x) => x,
2363                     _ => return vec![ty]
2364                 };
2365                 let sized_predicate = Binder::dummy(TraitRef {
2366                     def_id: sized_trait,
2367                     substs: tcx.mk_substs_trait(ty, &[])
2368                 }).to_predicate();
2369                 let predicates = tcx.predicates_of(self.did).predicates;
2370                 if predicates.into_iter().any(|(p, _)| p == sized_predicate) {
2371                     vec![]
2372                 } else {
2373                     vec![ty]
2374                 }
2375             }
2376
2377             Bound(..) |
2378             Infer(..) => {
2379                 bug!("unexpected type `{:?}` in sized_constraint_for_ty",
2380                      ty)
2381             }
2382         };
2383         debug!("sized_constraint_for_ty({:?}) = {:?}", ty, result);
2384         result
2385     }
2386 }
2387
2388 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FieldDef {
2389     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, subst: &Substs<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2390         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2391     }
2392 }
2393
2394 /// Represents the various closure traits in the Rust language. This
2395 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2396 /// desuaring) argument that the closure expects.
2397 ///
2398 /// You can get the environment type of a closure using
2399 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2400 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2401 pub enum ClosureKind {
2402     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2403     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2404     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2405     Fn,
2406     FnMut,
2407     FnOnce,
2408 }
2409
2410 impl<'a, 'tcx> ClosureKind {
2411     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2412     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2413
2414     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> DefId {
2415         match *self {
2416             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem),
2417             ClosureKind::FnMut => {
2418                 tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem)
2419             }
2420             ClosureKind::FnOnce => {
2421                 tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem)
2422             }
2423         }
2424     }
2425
2426     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2427     /// must also implement `other`.
2428     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2429         match (self, other) {
2430             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2431             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2432             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2433             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2434             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2435             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2436             _ => false,
2437         }
2438     }
2439
2440     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2441     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2442     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'_, '_, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2443         match self {
2444             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2445             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2446             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2447         }
2448     }
2449 }
2450
2451 impl<'tcx> TyS<'tcx> {
2452     /// Iterator that walks `self` and any types reachable from
2453     /// `self`, in depth-first order. Note that just walks the types
2454     /// that appear in `self`, it does not descend into the fields of
2455     /// structs or variants. For example:
2456     ///
2457     /// ```notrust
2458     /// isize => { isize }
2459     /// Foo<Bar<isize>> => { Foo<Bar<isize>>, Bar<isize>, isize }
2460     /// [isize] => { [isize], isize }
2461     /// ```
2462     pub fn walk(&'tcx self) -> TypeWalker<'tcx> {
2463         TypeWalker::new(self)
2464     }
2465
2466     /// Iterator that walks the immediate children of `self`.  Hence
2467     /// `Foo<Bar<i32>, u32>` yields the sequence `[Bar<i32>, u32]`
2468     /// (but not `i32`, like `walk`).
2469     pub fn walk_shallow(&'tcx self) -> smallvec::IntoIter<walk::TypeWalkerArray<'tcx>> {
2470         walk::walk_shallow(self)
2471     }
2472
2473     /// Walks `ty` and any types appearing within `ty`, invoking the
2474     /// callback `f` on each type. If the callback returns false, then the
2475     /// children of the current type are ignored.
2476     ///
2477     /// Note: prefer `ty.walk()` where possible.
2478     pub fn maybe_walk<F>(&'tcx self, mut f: F)
2479         where F : FnMut(Ty<'tcx>) -> bool
2480     {
2481         let mut walker = self.walk();
2482         while let Some(ty) = walker.next() {
2483             if !f(ty) {
2484                 walker.skip_current_subtree();
2485             }
2486         }
2487     }
2488 }
2489
2490 impl BorrowKind {
2491     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2492         match m {
2493             hir::MutMutable => MutBorrow,
2494             hir::MutImmutable => ImmBorrow,
2495         }
2496     }
2497
2498     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2499     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2500     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2501     /// question.
2502     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2503         match self {
2504             MutBorrow => hir::MutMutable,
2505             ImmBorrow => hir::MutImmutable,
2506
2507             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2508             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2509             // and hence is a safe "over approximation".
2510             UniqueImmBorrow => hir::MutMutable,
2511         }
2512     }
2513
2514     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2515         match *self {
2516             MutBorrow => "mutable",
2517             ImmBorrow => "immutable",
2518             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2519         }
2520     }
2521 }
2522
2523 #[derive(Debug, Clone)]
2524 pub enum Attributes<'gcx> {
2525     Owned(Lrc<[ast::Attribute]>),
2526     Borrowed(&'gcx [ast::Attribute])
2527 }
2528
2529 impl<'gcx> ::std::ops::Deref for Attributes<'gcx> {
2530     type Target = [ast::Attribute];
2531
2532     fn deref(&self) -> &[ast::Attribute] {
2533         match self {
2534             &Attributes::Owned(ref data) => &data,
2535             &Attributes::Borrowed(data) => data
2536         }
2537     }
2538 }
2539
2540 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2541     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'gcx TypeckTables<'gcx> {
2542         self.typeck_tables_of(self.hir.body_owner_def_id(body))
2543     }
2544
2545     /// Returns an iterator of the def-ids for all body-owners in this
2546     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2547     /// themselves, you can do `self.hir.krate().body_ids.iter()`.
2548     pub fn body_owners(
2549         self,
2550     ) -> impl Iterator<Item = DefId> + Captures<'tcx> + Captures<'gcx> + 'a {
2551         self.hir.krate()
2552                 .body_ids
2553                 .iter()
2554                 .map(move |&body_id| self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2555     }
2556
2557     pub fn par_body_owners<F: Fn(DefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2558         par_iter(&self.hir.krate().body_ids).for_each(|&body_id| {
2559             f(self.hir.body_owner_def_id(body_id))
2560         });
2561     }
2562
2563     pub fn expr_span(self, id: NodeId) -> Span {
2564         match self.hir.find(id) {
2565             Some(Node::Expr(e)) => {
2566                 e.span
2567             }
2568             Some(f) => {
2569                 bug!("Node id {} is not an expr: {:?}", id, f);
2570             }
2571             None => {
2572                 bug!("Node id {} is not present in the node map", id);
2573             }
2574         }
2575     }
2576
2577     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> Vec<AssociatedItem> {
2578         self.associated_items(id)
2579             .filter(|item| item.kind == AssociatedKind::Method && item.defaultness.has_value())
2580             .collect()
2581     }
2582
2583     pub fn trait_relevant_for_never(self, did: DefId) -> bool {
2584         self.associated_items(did).any(|item| {
2585             item.relevant_for_never()
2586         })
2587     }
2588
2589     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<AssociatedItem> {
2590         let is_associated_item = if let Some(node_id) = self.hir.as_local_node_id(def_id) {
2591             match self.hir.get(node_id) {
2592                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2593                 _ => false,
2594             }
2595         } else {
2596             match self.describe_def(def_id).expect("no def for def-id") {
2597                 Def::AssociatedConst(_) | Def::Method(_) | Def::AssociatedTy(_) => true,
2598                 _ => false,
2599             }
2600         };
2601
2602         if is_associated_item {
2603             Some(self.associated_item(def_id))
2604         } else {
2605             None
2606         }
2607     }
2608
2609     fn associated_item_from_trait_item_ref(self,
2610                                            parent_def_id: DefId,
2611                                            parent_vis: &hir::Visibility,
2612                                            trait_item_ref: &hir::TraitItemRef)
2613                                            -> AssociatedItem {
2614         let def_id = self.hir.local_def_id(trait_item_ref.id.node_id);
2615         let (kind, has_self) = match trait_item_ref.kind {
2616             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2617             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2618                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2619             }
2620             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2621             hir::AssociatedItemKind::Existential => bug!("only impls can have existentials"),
2622         };
2623
2624         AssociatedItem {
2625             ident: trait_item_ref.ident,
2626             kind,
2627             // Visibility of trait items is inherited from their traits.
2628             vis: Visibility::from_hir(parent_vis, trait_item_ref.id.node_id, self),
2629             defaultness: trait_item_ref.defaultness,
2630             def_id,
2631             container: TraitContainer(parent_def_id),
2632             method_has_self_argument: has_self
2633         }
2634     }
2635
2636     fn associated_item_from_impl_item_ref(self,
2637                                           parent_def_id: DefId,
2638                                           impl_item_ref: &hir::ImplItemRef)
2639                                           -> AssociatedItem {
2640         let def_id = self.hir.local_def_id(impl_item_ref.id.node_id);
2641         let (kind, has_self) = match impl_item_ref.kind {
2642             hir::AssociatedItemKind::Const => (ty::AssociatedKind::Const, false),
2643             hir::AssociatedItemKind::Method { has_self } => {
2644                 (ty::AssociatedKind::Method, has_self)
2645             }
2646             hir::AssociatedItemKind::Type => (ty::AssociatedKind::Type, false),
2647             hir::AssociatedItemKind::Existential => (ty::AssociatedKind::Existential, false),
2648         };
2649
2650         AssociatedItem {
2651             ident: impl_item_ref.ident,
2652             kind,
2653             // Visibility of trait impl items doesn't matter.
2654             vis: ty::Visibility::from_hir(&impl_item_ref.vis, impl_item_ref.id.node_id, self),
2655             defaultness: impl_item_ref.defaultness,
2656             def_id,
2657             container: ImplContainer(parent_def_id),
2658             method_has_self_argument: has_self
2659         }
2660     }
2661
2662     pub fn field_index(self, node_id: NodeId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2663         let hir_id = self.hir.node_to_hir_id(node_id);
2664         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2665     }
2666
2667     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2668         variant.fields.iter().position(|field| {
2669             self.adjust_ident(ident, variant.did, DUMMY_NODE_ID).0 == field.ident.modern()
2670         })
2671     }
2672
2673     pub fn associated_items(
2674         self,
2675         def_id: DefId,
2676     ) -> impl Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a {
2677         let def_ids = self.associated_item_def_ids(def_id);
2678         Box::new((0..def_ids.len()).map(move |i| self.associated_item(def_ids[i])))
2679             as Box<dyn Iterator<Item = AssociatedItem> + 'a>
2680     }
2681
2682     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2683     /// has no items or is annotated #[marker] and prevents item overrides.
2684     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(self, def_id1: DefId, def_id2: DefId) -> bool {
2685         if self.features().overlapping_marker_traits {
2686             let trait1_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id1)
2687                 .map_or(false, |trait_ref| {
2688                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2689                 });
2690             let trait2_is_empty = self.impl_trait_ref(def_id2)
2691                 .map_or(false, |trait_ref| {
2692                     self.associated_item_def_ids(trait_ref.def_id).is_empty()
2693                 });
2694             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2695                 && trait1_is_empty
2696                 && trait2_is_empty
2697         } else if self.features().marker_trait_attr {
2698             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2699                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2700                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2701             };
2702             self.impl_polarity(def_id1) == self.impl_polarity(def_id2)
2703                 && is_marker_impl(def_id1)
2704                 && is_marker_impl(def_id2)
2705         } else {
2706             false
2707         }
2708     }
2709
2710     // Returns `ty::VariantDef` if `def` refers to a struct,
2711     // or variant or their constructors, panics otherwise.
2712     pub fn expect_variant_def(self, def: Def) -> &'tcx VariantDef {
2713         match def {
2714             Def::Variant(did) | Def::VariantCtor(did, ..) => {
2715                 let enum_did = self.parent_def_id(did).unwrap();
2716                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2717             }
2718             Def::Struct(did) | Def::Union(did) => {
2719                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2720             }
2721             Def::StructCtor(ctor_did, ..) => {
2722                 let did = self.parent_def_id(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2723                 self.adt_def(did).non_enum_variant()
2724             }
2725             _ => bug!("expect_variant_def used with unexpected def {:?}", def)
2726         }
2727     }
2728
2729     /// Given a `VariantDef`, returns the def-id of the `AdtDef` of which it is a part.
2730     pub fn adt_def_id_of_variant(self, variant_def: &'tcx VariantDef) -> DefId {
2731         let def_key = self.def_key(variant_def.did);
2732         match def_key.disambiguated_data.data {
2733             // for enum variants and tuple structs, the def-id of the ADT itself
2734             // is the *parent* of the variant
2735             DefPathData::EnumVariant(..) | DefPathData::StructCtor =>
2736                 DefId { krate: variant_def.did.krate, index: def_key.parent.unwrap() },
2737
2738             // otherwise, for structs and unions, they share a def-id
2739             _ => variant_def.did,
2740         }
2741     }
2742
2743     pub fn item_name(self, id: DefId) -> InternedString {
2744         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2745             self.original_crate_name(id.krate).as_interned_str()
2746         } else {
2747             let def_key = self.def_key(id);
2748             // The name of a StructCtor is that of its struct parent.
2749             if let hir_map::DefPathData::StructCtor = def_key.disambiguated_data.data {
2750                 self.item_name(DefId {
2751                     krate: id.krate,
2752                     index: def_key.parent.unwrap()
2753                 })
2754             } else {
2755                 def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2756                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2757                 })
2758             }
2759         }
2760     }
2761
2762     /// Return the possibly-auto-generated MIR of a (DefId, Subst) pair.
2763     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'gcx>)
2764                         -> &'gcx Mir<'gcx>
2765     {
2766         match instance {
2767             ty::InstanceDef::Item(did) => {
2768                 self.optimized_mir(did)
2769             }
2770             ty::InstanceDef::VtableShim(..) |
2771             ty::InstanceDef::Intrinsic(..) |
2772             ty::InstanceDef::FnPtrShim(..) |
2773             ty::InstanceDef::Virtual(..) |
2774             ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. } |
2775             ty::InstanceDef::DropGlue(..) |
2776             ty::InstanceDef::CloneShim(..) => {
2777                 self.mir_shims(instance)
2778             }
2779         }
2780     }
2781
2782     /// Given the DefId of an item, returns its MIR, borrowed immutably.
2783     /// Returns None if there is no MIR for the DefId
2784     pub fn maybe_optimized_mir(self, did: DefId) -> Option<&'gcx Mir<'gcx>> {
2785         if self.is_mir_available(did) {
2786             Some(self.optimized_mir(did))
2787         } else {
2788             None
2789         }
2790     }
2791
2792     /// Get the attributes of a definition.
2793     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'gcx> {
2794         if let Some(id) = self.hir.as_local_node_id(did) {
2795             Attributes::Borrowed(self.hir.attrs(id))
2796         } else {
2797             Attributes::Owned(self.item_attrs(did))
2798         }
2799     }
2800
2801     /// Determine whether an item is annotated with an attribute.
2802     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: &str) -> bool {
2803         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2804     }
2805
2806     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2807     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2808         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2809     }
2810
2811     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2812         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2813     }
2814
2815     /// Given the def-id of an impl, return the def_id of the trait it implements.
2816     /// If it implements no trait, return `None`.
2817     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2818         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2819     }
2820
2821     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, return the
2822     /// def-id of the impl that the method belongs to. Otherwise, return `None`.
2823     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2824         let item = if def_id.krate != LOCAL_CRATE {
2825             if let Some(Def::Method(_)) = self.describe_def(def_id) {
2826                 Some(self.associated_item(def_id))
2827             } else {
2828                 None
2829             }
2830         } else {
2831             self.opt_associated_item(def_id)
2832         };
2833
2834         item.and_then(|trait_item|
2835             match trait_item.container {
2836                 TraitContainer(_) => None,
2837                 ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2838             }
2839         )
2840     }
2841
2842     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2843     /// with the name of the crate containing the impl.
2844     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2845         if impl_did.is_local() {
2846             let node_id = self.hir.as_local_node_id(impl_did).unwrap();
2847             Ok(self.hir.span(node_id))
2848         } else {
2849             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2850         }
2851     }
2852
2853     // Hygienically compare a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with its
2854     // supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2855     // definition's parent/scope to perform comparison.
2856     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
2857         self.adjust_ident(use_name, def_parent_def_id, DUMMY_NODE_ID).0 == def_name.modern()
2858     }
2859
2860     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId, block: NodeId) -> (Ident, DefId) {
2861         ident = ident.modern();
2862         let target_expansion = match scope.krate {
2863             LOCAL_CRATE => self.hir.definitions().expansion_that_defined(scope.index),
2864             _ => Mark::root(),
2865         };
2866         let scope = match ident.span.adjust(target_expansion) {
2867             Some(actual_expansion) =>
2868                 self.hir.definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion),
2869             None if block == DUMMY_NODE_ID => DefId::local(CRATE_DEF_INDEX), // Dummy DefId
2870             None => self.hir.get_module_parent(block),
2871         };
2872         (ident, scope)
2873     }
2874 }
2875
2876 impl<'a, 'gcx, 'tcx> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
2877     pub fn with_freevars<T, F>(self, fid: NodeId, f: F) -> T where
2878         F: FnOnce(&[hir::Freevar]) -> T,
2879     {
2880         let def_id = self.hir.local_def_id(fid);
2881         match self.freevars(def_id) {
2882             None => f(&[]),
2883             Some(d) => f(&d),
2884         }
2885     }
2886 }
2887
2888 fn associated_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> AssociatedItem {
2889     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2890     let parent_id = tcx.hir.get_parent(id);
2891     let parent_def_id = tcx.hir.local_def_id(parent_id);
2892     let parent_item = tcx.hir.expect_item(parent_id);
2893     match parent_item.node {
2894         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2895             if let Some(impl_item_ref) = impl_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2896                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_impl_item_ref(parent_def_id,
2897                                                                         impl_item_ref);
2898                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2899                 return assoc_item;
2900             }
2901         }
2902
2903         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2904             if let Some(trait_item_ref) = trait_item_refs.iter().find(|i| i.id.node_id == id) {
2905                 let assoc_item = tcx.associated_item_from_trait_item_ref(parent_def_id,
2906                                                                          &parent_item.vis,
2907                                                                          trait_item_ref);
2908                 debug_assert_eq!(assoc_item.def_id, def_id);
2909                 return assoc_item;
2910             }
2911         }
2912
2913         _ => { }
2914     }
2915
2916     span_bug!(parent_item.span,
2917               "unexpected parent of trait or impl item or item not found: {:?}",
2918               parent_item.node)
2919 }
2920
2921 /// Calculates the Sized-constraint.
2922 ///
2923 /// In fact, there are only a few options for the types in the constraint:
2924 ///     - an obviously-unsized type
2925 ///     - a type parameter or projection whose Sizedness can't be known
2926 ///     - a tuple of type parameters or projections, if there are multiple
2927 ///       such.
2928 ///     - a Error, if a type contained itself. The representability
2929 ///       check should catch this case.
2930 fn adt_sized_constraint<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2931                                   def_id: DefId)
2932                                   -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2933     let def = tcx.adt_def(def_id);
2934
2935     let result = tcx.mk_type_list(def.variants.iter().flat_map(|v| {
2936         v.fields.last()
2937     }).flat_map(|f| {
2938         def.sized_constraint_for_ty(tcx, tcx.type_of(f.did))
2939     }));
2940
2941     debug!("adt_sized_constraint: {:?} => {:?}", def, result);
2942
2943     result
2944 }
2945
2946 fn associated_item_def_ids<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
2947                                      def_id: DefId)
2948                                      -> Lrc<Vec<DefId>> {
2949     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
2950     let item = tcx.hir.expect_item(id);
2951     let vec: Vec<_> = match item.node {
2952         hir::ItemKind::Trait(.., ref trait_item_refs) => {
2953             trait_item_refs.iter()
2954                            .map(|trait_item_ref| trait_item_ref.id)
2955                            .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2956                            .collect()
2957         }
2958         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
2959             impl_item_refs.iter()
2960                           .map(|impl_item_ref| impl_item_ref.id)
2961                           .map(|id| tcx.hir.local_def_id(id.node_id))
2962                           .collect()
2963         }
2964         hir::ItemKind::TraitAlias(..) => vec![],
2965         _ => span_bug!(item.span, "associated_item_def_ids: not impl or trait")
2966     };
2967     Lrc::new(vec)
2968 }
2969
2970 fn def_span<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Span {
2971     tcx.hir.span_if_local(def_id).unwrap()
2972 }
2973
2974 /// If the given def ID describes an item belonging to a trait,
2975 /// return the ID of the trait that the trait item belongs to.
2976 /// Otherwise, return `None`.
2977 fn trait_of_item<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2978     tcx.opt_associated_item(def_id)
2979         .and_then(|associated_item| {
2980             match associated_item.container {
2981                 TraitContainer(def_id) => Some(def_id),
2982                 ImplContainer(_) => None
2983             }
2984         })
2985 }
2986
2987 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
2988 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2989     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
2990         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
2991             if let hir::ItemKind::Existential(ref exist_ty) = item.node {
2992                 return exist_ty.impl_trait_fn;
2993             }
2994         }
2995     }
2996     None
2997 }
2998
2999 /// Returns `true` if `def_id` is a trait alias.
3000 pub fn is_trait_alias(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, def_id: DefId) -> bool {
3001     if let Some(node_id) = tcx.hir.as_local_node_id(def_id) {
3002         if let Node::Item(item) = tcx.hir.get(node_id) {
3003             if let hir::ItemKind::TraitAlias(..) = item.node {
3004                 return true;
3005             }
3006         }
3007     }
3008     false
3009 }
3010
3011 /// See `ParamEnv` struct definition for details.
3012 fn param_env<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3013                        def_id: DefId)
3014                        -> ParamEnv<'tcx>
3015 {
3016     // The param_env of an impl Trait type is its defining function's param_env
3017     if let Some(parent) = is_impl_trait_defn(tcx, def_id) {
3018         return param_env(tcx, parent);
3019     }
3020     // Compute the bounds on Self and the type parameters.
3021
3022     let InstantiatedPredicates { predicates } =
3023         tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity(tcx);
3024
3025     // Finally, we have to normalize the bounds in the environment, in
3026     // case they contain any associated type projections. This process
3027     // can yield errors if the put in illegal associated types, like
3028     // `<i32 as Foo>::Bar` where `i32` does not implement `Foo`. We
3029     // report these errors right here; this doesn't actually feel
3030     // right to me, because constructing the environment feels like a
3031     // kind of a "idempotent" action, but I'm not sure where would be
3032     // a better place. In practice, we construct environments for
3033     // every fn once during type checking, and we'll abort if there
3034     // are any errors at that point, so after type checking you can be
3035     // sure that this will succeed without errors anyway.
3036
3037     let unnormalized_env = ty::ParamEnv::new(tcx.intern_predicates(&predicates),
3038                                              traits::Reveal::UserFacing);
3039
3040     let body_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).map_or(DUMMY_NODE_ID, |id| {
3041         tcx.hir.maybe_body_owned_by(id).map_or(id, |body| body.node_id)
3042     });
3043     let cause = traits::ObligationCause::misc(tcx.def_span(def_id), body_id);
3044     traits::normalize_param_env_or_error(tcx, def_id, unnormalized_env, cause)
3045 }
3046
3047 fn crate_disambiguator<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3048                                  crate_num: CrateNum) -> CrateDisambiguator {
3049     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3050     tcx.sess.local_crate_disambiguator()
3051 }
3052
3053 fn original_crate_name<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3054                                  crate_num: CrateNum) -> Symbol {
3055     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3056     tcx.crate_name.clone()
3057 }
3058
3059 fn crate_hash<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3060                         crate_num: CrateNum)
3061                         -> Svh {
3062     assert_eq!(crate_num, LOCAL_CRATE);
3063     tcx.hir.crate_hash
3064 }
3065
3066 fn instance_def_size_estimate<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
3067                                         instance_def: InstanceDef<'tcx>)
3068                                         -> usize {
3069     match instance_def {
3070         InstanceDef::Item(..) |
3071         InstanceDef::DropGlue(..) => {
3072             let mir = tcx.instance_mir(instance_def);
3073             mir.basic_blocks().iter().map(|bb| bb.statements.len()).sum()
3074         },
3075         // Estimate the size of other compiler-generated shims to be 1.
3076         _ => 1
3077     }
3078 }
3079
3080 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
3081     context::provide(providers);
3082     erase_regions::provide(providers);
3083     layout::provide(providers);
3084     util::provide(providers);
3085     constness::provide(providers);
3086     *providers = ty::query::Providers {
3087         associated_item,
3088         associated_item_def_ids,
3089         adt_sized_constraint,
3090         def_span,
3091         param_env,
3092         trait_of_item,
3093         crate_disambiguator,
3094         original_crate_name,
3095         crate_hash,
3096         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3097         instance_def_size_estimate,
3098         ..*providers
3099     };
3100 }
3101
3102 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3103 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3104 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3105 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3106 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3107 #[derive(Clone, Debug)]
3108 pub struct CrateInherentImpls {
3109     pub inherent_impls: DefIdMap<Lrc<Vec<DefId>>>,
3110 }
3111
3112 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable)]
3113 pub struct SymbolName {
3114     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3115     // this be a `&'tcx str`.
3116     pub name: InternedString
3117 }
3118
3119 impl_stable_hash_for!(struct self::SymbolName {
3120     name
3121 });
3122
3123 impl SymbolName {
3124     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3125         SymbolName {
3126             name: Symbol::intern(name).as_interned_str()
3127         }
3128     }
3129
3130     pub fn as_str(&self) -> LocalInternedString {
3131         self.name.as_str()
3132     }
3133 }
3134
3135 impl fmt::Display for SymbolName {
3136     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3137         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3138     }
3139 }
3140
3141 impl fmt::Debug for SymbolName {
3142     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3143         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3144     }
3145 }