src/librustc/ty/relate.rs

   1 // Copyright 2012-2013 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 //! Generalized type relating mechanism. A type relation R relates a
  12 //! pair of values (A, B). A and B are usually types or regions but
  13 //! can be other things. Examples of type relations are subtyping,
  14 //! type equality, etc.
  15
  16 use hir::def_id::DefId;
  17 use middle::const_val::ConstVal;
  18 use ty::subst::{Kind, UnpackedKind, Substs};
  19 use ty::{self, Ty, TyCtxt, TypeFoldable};
  20 use ty::error::{ExpectedFound, TypeError};
  21 use mir::interpret::{GlobalId, Value, PrimVal};
  22 use util::common::ErrorReported;
  23 use std::rc::Rc;
  24 use std::iter;
  25 use syntax::abi;
  26 use hir as ast;
  27 use rustc_data_structures::accumulate_vec::AccumulateVec;
  28
  29 pub type RelateResult<'tcx, T> = Result<T, TypeError<'tcx>>;
  30
  31 #[derive(Clone, Debug)]
  32 pub enum Cause {
  33     ExistentialRegionBound, // relating an existential region bound
  34 }
  35
  36 pub trait TypeRelation<'a, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a> : Sized {
  37     fn tcx(&self) -> TyCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>;
  38
  39     /// Returns a static string we can use for printouts.
  40     fn tag(&self) -> &'static str;
  41
  42     /// Returns true if the value `a` is the "expected" type in the
  43     /// relation. Just affects error messages.
  44     fn a_is_expected(&self) -> bool;
  45
  46     fn with_cause<F,R>(&mut self, _cause: Cause, f: F) -> R
  47         where F: FnOnce(&mut Self) -> R
  48     {
  49         f(self)
  50     }
  51
  52     /// Generic relation routine suitable for most anything.
  53     fn relate<T: Relate<'tcx>>(&mut self, a: &T, b: &T) -> RelateResult<'tcx, T> {
  54         Relate::relate(self, a, b)
  55     }
  56
  57     /// Relate the two substitutions for the given item. The default
  58     /// is to look up the variance for the item and proceed
  59     /// accordingly.
  60     fn relate_item_substs(&mut self,
  61                           item_def_id: DefId,
  62                           a_subst: &'tcx Substs<'tcx>,
  63                           b_subst: &'tcx Substs<'tcx>)
  64                           -> RelateResult<'tcx, &'tcx Substs<'tcx>>
  65     {
  66         debug!("relate_item_substs(item_def_id={:?}, a_subst={:?}, b_subst={:?})",
  67                item_def_id,
  68                a_subst,
  69                b_subst);
  70
  71         let opt_variances = self.tcx().variances_of(item_def_id);
  72         relate_substs(self, Some(&opt_variances), a_subst, b_subst)
  73     }
  74
  75     /// Switch variance for the purpose of relating `a` and `b`.
  76     fn relate_with_variance<T: Relate<'tcx>>(&mut self,
  77                                              variance: ty::Variance,
  78                                              a: &T,
  79                                              b: &T)
  80                                              -> RelateResult<'tcx, T>;
  81
  82     // Overrideable relations. You shouldn't typically call these
  83     // directly, instead call `relate()`, which in turn calls
  84     // these. This is both more uniform but also allows us to add
  85     // additional hooks for other types in the future if needed
  86     // without making older code, which called `relate`, obsolete.
  87
  88     fn tys(&mut self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>)
  89            -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>;
  90
  91     fn regions(&mut self, a: ty::Region<'tcx>, b: ty::Region<'tcx>)
  92                -> RelateResult<'tcx, ty::Region<'tcx>>;
  93
  94     fn binders<T>(&mut self, a: &ty::Binder<T>, b: &ty::Binder<T>)
  95                   -> RelateResult<'tcx, ty::Binder<T>>
  96         where T: Relate<'tcx>;
  97 }
  98
  99 pub trait Relate<'tcx>: TypeFoldable<'tcx> {
 100     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R, a: &Self, b: &Self)
 101                            -> RelateResult<'tcx, Self>
 102         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a;
 103 }
 104
 105 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 106 // Relate impls
 107
 108 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::TypeAndMut<'tcx> {
 109     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 110                            a: &ty::TypeAndMut<'tcx>,
 111                            b: &ty::TypeAndMut<'tcx>)
 112                            -> RelateResult<'tcx, ty::TypeAndMut<'tcx>>
 113         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 114     {
 115         debug!("{}.mts({:?}, {:?})",
 116                relation.tag(),
 117                a,
 118                b);
 119         if a.mutbl != b.mutbl {
 120             Err(TypeError::Mutability)
 121         } else {
 122             let mutbl = a.mutbl;
 123             let variance = match mutbl {
 124                 ast::Mutability::MutImmutable => ty::Covariant,
 125                 ast::Mutability::MutMutable => ty::Invariant,
 126             };
 127             let ty = relation.relate_with_variance(variance, &a.ty, &b.ty)?;
 128             Ok(ty::TypeAndMut {ty: ty, mutbl: mutbl})
 129         }
 130     }
 131 }
 132
 133 pub fn relate_substs<'a, 'gcx, 'tcx, R>(relation: &mut R,
 134                                         variances: Option<&Vec<ty::Variance>>,
 135                                         a_subst: &'tcx Substs<'tcx>,
 136                                         b_subst: &'tcx Substs<'tcx>)
 137                                         -> RelateResult<'tcx, &'tcx Substs<'tcx>>
 138     where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 139 {
 140     let tcx = relation.tcx();
 141
 142     let params = a_subst.iter().zip(b_subst).enumerate().map(|(i, (a, b))| {
 143         let variance = variances.map_or(ty::Invariant, |v| v[i]);
 144         relation.relate_with_variance(variance, a, b)
 145     });
 146
 147     Ok(tcx.mk_substs(params)?)
 148 }
 149
 150 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::FnSig<'tcx> {
 151     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 152                            a: &ty::FnSig<'tcx>,
 153                            b: &ty::FnSig<'tcx>)
 154                            -> RelateResult<'tcx, ty::FnSig<'tcx>>
 155         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 156     {
 157         if a.variadic != b.variadic {
 158             return Err(TypeError::VariadicMismatch(
 159                 expected_found(relation, &a.variadic, &b.variadic)));
 160         }
 161         let unsafety = relation.relate(&a.unsafety, &b.unsafety)?;
 162         let abi = relation.relate(&a.abi, &b.abi)?;
 163
 164         if a.inputs().len() != b.inputs().len() {
 165             return Err(TypeError::ArgCount);
 166         }
 167
 168         let inputs_and_output = a.inputs().iter().cloned()
 169             .zip(b.inputs().iter().cloned())
 170             .map(|x| (x, false))
 171             .chain(iter::once(((a.output(), b.output()), true)))
 172             .map(|((a, b), is_output)| {
 173                 if is_output {
 174                     relation.relate(&a, &b)
 175                 } else {
 176                     relation.relate_with_variance(ty::Contravariant, &a, &b)
 177                 }
 178             }).collect::<Result<AccumulateVec<[_; 8]>, _>>()?;
 179         Ok(ty::FnSig {
 180             inputs_and_output: relation.tcx().intern_type_list(&inputs_and_output),
 181             variadic: a.variadic,
 182             unsafety,
 183             abi,
 184         })
 185     }
 186 }
 187
 188 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ast::Unsafety {
 189     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 190                            a: &ast::Unsafety,
 191                            b: &ast::Unsafety)
 192                            -> RelateResult<'tcx, ast::Unsafety>
 193         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 194     {
 195         if a != b {
 196             Err(TypeError::UnsafetyMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 197         } else {
 198             Ok(*a)
 199         }
 200     }
 201 }
 202
 203 impl<'tcx> Relate<'tcx> for abi::Abi {
 204     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 205                            a: &abi::Abi,
 206                            b: &abi::Abi)
 207                            -> RelateResult<'tcx, abi::Abi>
 208         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 209     {
 210         if a == b {
 211             Ok(*a)
 212         } else {
 213             Err(TypeError::AbiMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 214         }
 215     }
 216 }
 217
 218 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ProjectionTy<'tcx> {
 219     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 220                            a: &ty::ProjectionTy<'tcx>,
 221                            b: &ty::ProjectionTy<'tcx>)
 222                            -> RelateResult<'tcx, ty::ProjectionTy<'tcx>>
 223         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 224     {
 225         if a.item_def_id != b.item_def_id {
 226             Err(TypeError::ProjectionMismatched(
 227                 expected_found(relation, &a.item_def_id, &b.item_def_id)))
 228         } else {
 229             let substs = relation.relate(&a.substs, &b.substs)?;
 230             Ok(ty::ProjectionTy {
 231                 item_def_id: a.item_def_id,
 232                 substs: &substs,
 233             })
 234         }
 235     }
 236 }
 237
 238 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ExistentialProjection<'tcx> {
 239     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 240                            a: &ty::ExistentialProjection<'tcx>,
 241                            b: &ty::ExistentialProjection<'tcx>)
 242                            -> RelateResult<'tcx, ty::ExistentialProjection<'tcx>>
 243         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 244     {
 245         if a.item_def_id != b.item_def_id {
 246             Err(TypeError::ProjectionMismatched(
 247                 expected_found(relation, &a.item_def_id, &b.item_def_id)))
 248         } else {
 249             let ty = relation.relate(&a.ty, &b.ty)?;
 250             let substs = relation.relate(&a.substs, &b.substs)?;
 251             Ok(ty::ExistentialProjection {
 252                 item_def_id: a.item_def_id,
 253                 substs,
 254                 ty,
 255             })
 256         }
 257     }
 258 }
 259
 260 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>> {
 261     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 262                            a: &Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>>,
 263                            b: &Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>>)
 264                            -> RelateResult<'tcx, Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>>>
 265         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 266     {
 267         // To be compatible, `a` and `b` must be for precisely the
 268         // same set of traits and item names. We always require that
 269         // projection bounds lists are sorted by trait-def-id and item-name,
 270         // so we can just iterate through the lists pairwise, so long as they are the
 271         // same length.
 272         if a.len() != b.len() {
 273             Err(TypeError::ProjectionBoundsLength(expected_found(relation, &a.len(), &b.len())))
 274         } else {
 275             a.iter().zip(b)
 276                 .map(|(a, b)| relation.relate(a, b))
 277                 .collect()
 278         }
 279     }
 280 }
 281
 282 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::TraitRef<'tcx> {
 283     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 284                            a: &ty::TraitRef<'tcx>,
 285                            b: &ty::TraitRef<'tcx>)
 286                            -> RelateResult<'tcx, ty::TraitRef<'tcx>>
 287         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 288     {
 289         // Different traits cannot be related
 290         if a.def_id != b.def_id {
 291             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, &a.def_id, &b.def_id)))
 292         } else {
 293             let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 294             Ok(ty::TraitRef { def_id: a.def_id, substs: substs })
 295         }
 296     }
 297 }
 298
 299 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ExistentialTraitRef<'tcx> {
 300     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 301                            a: &ty::ExistentialTraitRef<'tcx>,
 302                            b: &ty::ExistentialTraitRef<'tcx>)
 303                            -> RelateResult<'tcx, ty::ExistentialTraitRef<'tcx>>
 304         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 305     {
 306         // Different traits cannot be related
 307         if a.def_id != b.def_id {
 308             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, &a.def_id, &b.def_id)))
 309         } else {
 310             let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 311             Ok(ty::ExistentialTraitRef { def_id: a.def_id, substs: substs })
 312         }
 313     }
 314 }
 315
 316 #[derive(Debug, Clone)]
 317 struct GeneratorWitness<'tcx>(&'tcx ty::Slice<Ty<'tcx>>);
 318
 319 TupleStructTypeFoldableImpl! {
 320     impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for GeneratorWitness<'tcx> {
 321         a
 322     }
 323 }
 324
 325 impl<'tcx> Relate<'tcx> for GeneratorWitness<'tcx> {
 326     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 327                            a: &GeneratorWitness<'tcx>,
 328                            b: &GeneratorWitness<'tcx>)
 329                            -> RelateResult<'tcx, GeneratorWitness<'tcx>>
 330         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 331     {
 332         assert!(a.0.len() == b.0.len());
 333         let tcx = relation.tcx();
 334         let types = tcx.mk_type_list(a.0.iter().zip(b.0).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)))?;
 335         Ok(GeneratorWitness(types))
 336     }
 337 }
 338
 339 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Ty<'tcx> {
 340     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 341                            a: &Ty<'tcx>,
 342                            b: &Ty<'tcx>)
 343                            -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
 344         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 345     {
 346         relation.tys(a, b)
 347     }
 348 }
 349
 350 /// The main "type relation" routine. Note that this does not handle
 351 /// inference artifacts, so you should filter those out before calling
 352 /// it.
 353 pub fn super_relate_tys<'a, 'gcx, 'tcx, R>(relation: &mut R,
 354                                            a: Ty<'tcx>,
 355                                            b: Ty<'tcx>)
 356                                            -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
 357     where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 358 {
 359     let tcx = relation.tcx();
 360     let a_sty = &a.sty;
 361     let b_sty = &b.sty;
 362     debug!("super_tys: a_sty={:?} b_sty={:?}", a_sty, b_sty);
 363     match (a_sty, b_sty) {
 364         (&ty::TyInfer(_), _) |
 365         (_, &ty::TyInfer(_)) =>
 366         {
 367             // The caller should handle these cases!
 368             bug!("var types encountered in super_relate_tys")
 369         }
 370
 371         (&ty::TyError, _) | (_, &ty::TyError) =>
 372         {
 373             Ok(tcx.types.err)
 374         }
 375
 376         (&ty::TyNever, _) |
 377         (&ty::TyChar, _) |
 378         (&ty::TyBool, _) |
 379         (&ty::TyInt(_), _) |
 380         (&ty::TyUint(_), _) |
 381         (&ty::TyFloat(_), _) |
 382         (&ty::TyStr, _)
 383             if a == b =>
 384         {
 385             Ok(a)
 386         }
 387
 388         (&ty::TyParam(ref a_p), &ty::TyParam(ref b_p))
 389             if a_p.idx == b_p.idx =>
 390         {
 391             Ok(a)
 392         }
 393
 394         (&ty::TyAdt(a_def, a_substs), &ty::TyAdt(b_def, b_substs))
 395             if a_def == b_def =>
 396         {
 397             let substs = relation.relate_item_substs(a_def.did, a_substs, b_substs)?;
 398             Ok(tcx.mk_adt(a_def, substs))
 399         }
 400
 401         (&ty::TyForeign(a_id), &ty::TyForeign(b_id))
 402             if a_id == b_id =>
 403         {
 404             Ok(tcx.mk_foreign(a_id))
 405         }
 406
 407         (&ty::TyDynamic(ref a_obj, ref a_region), &ty::TyDynamic(ref b_obj, ref b_region)) => {
 408             let region_bound = relation.with_cause(Cause::ExistentialRegionBound,
 409                                                        |relation| {
 410                                                            relation.relate_with_variance(
 411                                                                ty::Contravariant,
 412                                                                a_region,
 413                                                                b_region)
 414                                                        })?;
 415             Ok(tcx.mk_dynamic(relation.relate(a_obj, b_obj)?, region_bound))
 416         }
 417
 418         (&ty::TyGenerator(a_id, a_substs, a_interior),
 419          &ty::TyGenerator(b_id, b_substs, b_interior))
 420             if a_id == b_id =>
 421         {
 422             // All TyGenerator types with the same id represent
 423             // the (anonymous) type of the same generator expression. So
 424             // all of their regions should be equated.
 425             let substs = relation.relate(&a_substs, &b_substs)?;
 426             let interior = relation.relate(&a_interior, &b_interior)?;
 427             Ok(tcx.mk_generator(a_id, substs, interior))
 428         }
 429
 430         (&ty::TyGeneratorWitness(a_types), &ty::TyGeneratorWitness(b_types)) =>
 431         {
 432             // Wrap our types with a temporary GeneratorWitness struct
 433             // inside the binder so we can related them
 434             let a_types = ty::Binder(GeneratorWitness(*a_types.skip_binder()));
 435             let b_types = ty::Binder(GeneratorWitness(*b_types.skip_binder()));
 436             // Then remove the GeneratorWitness for the result
 437             let types = ty::Binder(relation.relate(&a_types, &b_types)?.skip_binder().0);
 438             Ok(tcx.mk_generator_witness(types))
 439         }
 440
 441         (&ty::TyClosure(a_id, a_substs),
 442          &ty::TyClosure(b_id, b_substs))
 443             if a_id == b_id =>
 444         {
 445             // All TyClosure types with the same id represent
 446             // the (anonymous) type of the same closure expression. So
 447             // all of their regions should be equated.
 448             let substs = relation.relate(&a_substs, &b_substs)?;
 449             Ok(tcx.mk_closure_from_closure_substs(a_id, substs))
 450         }
 451
 452         (&ty::TyRawPtr(ref a_mt), &ty::TyRawPtr(ref b_mt)) =>
 453         {
 454             let mt = relation.relate(a_mt, b_mt)?;
 455             Ok(tcx.mk_ptr(mt))
 456         }
 457
 458         (&ty::TyRef(a_r, ref a_mt), &ty::TyRef(b_r, ref b_mt)) =>
 459         {
 460             let r = relation.relate_with_variance(ty::Contravariant, &a_r, &b_r)?;
 461             let mt = relation.relate(a_mt, b_mt)?;
 462             Ok(tcx.mk_ref(r, mt))
 463         }
 464
 465         (&ty::TyArray(a_t, sz_a), &ty::TyArray(b_t, sz_b)) =>
 466         {
 467             let t = relation.relate(&a_t, &b_t)?;
 468             assert_eq!(sz_a.ty, tcx.types.usize);
 469             assert_eq!(sz_b.ty, tcx.types.usize);
 470             let to_u64 = |x: &'tcx ty::Const<'tcx>| -> Result<u64, ErrorReported> {
 471                 match x.val {
 472                     ConstVal::Value(Value::ByVal(prim)) => Ok(prim.to_u64().unwrap()),
 473                     ConstVal::Unevaluated(def_id, substs) => {
 474                         // FIXME(eddyb) get the right param_env.
 475                         let param_env = ty::ParamEnv::empty();
 476                         match tcx.lift_to_global(&substs) {
 477                             Some(substs) => {
 478                                 let instance = ty::Instance::resolve(
 479                                     tcx.global_tcx(),
 480                                     param_env,
 481                                     def_id,
 482                                     substs,
 483                                 );
 484                                 if let Some(instance) = instance {
 485                                     let cid = GlobalId {
 486                                         instance,
 487                                         promoted: None
 488                                     };
 489                                     match tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
 490                                         Ok(&ty::Const {
 491                                             val: ConstVal::Value(Value::ByVal(PrimVal::Bytes(b))),
 492                                             ..
 493                                         }) => {
 494                                             assert_eq!(b as u64 as u128, b);
 495                                             return Ok(b as u64);
 496                                         }
 497                                         _ => {}
 498                                     }
 499                                 }
 500                             },
 501                             None => {}
 502                         }
 503                         tcx.sess.delay_span_bug(tcx.def_span(def_id),
 504                             "array length could not be evaluated");
 505                         Err(ErrorReported)
 506                     }
 507                     _ => bug!("arrays should not have {:?} as length", x)
 508                 }
 509             };
 510             match (to_u64(sz_a), to_u64(sz_b)) {
 511                 (Ok(sz_a_u64), Ok(sz_b_u64)) => {
 512                     if sz_a_u64 == sz_b_u64 {
 513                         Ok(tcx.mk_ty(ty::TyArray(t, sz_a)))
 514                     } else {
 515                         Err(TypeError::FixedArraySize(
 516                             expected_found(relation, &sz_a_u64, &sz_b_u64)))
 517                     }
 518                 }
 519                 // We reported an error or will ICE, so we can return TyError.
 520                 (Err(ErrorReported), _) | (_, Err(ErrorReported)) => {
 521                     Ok(tcx.types.err)
 522                 }
 523             }
 524         }
 525
 526         (&ty::TySlice(a_t), &ty::TySlice(b_t)) =>
 527         {
 528             let t = relation.relate(&a_t, &b_t)?;
 529             Ok(tcx.mk_slice(t))
 530         }
 531
 532         (&ty::TyTuple(as_, a_defaulted), &ty::TyTuple(bs, b_defaulted)) =>
 533         {
 534             if as_.len() == bs.len() {
 535                 let defaulted = a_defaulted || b_defaulted;
 536                 Ok(tcx.mk_tup(as_.iter().zip(bs).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)), defaulted)?)
 537             } else if !(as_.is_empty() || bs.is_empty()) {
 538                 Err(TypeError::TupleSize(
 539                     expected_found(relation, &as_.len(), &bs.len())))
 540             } else {
 541                 Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, &a, &b)))
 542             }
 543         }
 544
 545         (&ty::TyFnDef(a_def_id, a_substs), &ty::TyFnDef(b_def_id, b_substs))
 546             if a_def_id == b_def_id =>
 547         {
 548             let substs = relation.relate_item_substs(a_def_id, a_substs, b_substs)?;
 549             Ok(tcx.mk_fn_def(a_def_id, substs))
 550         }
 551
 552         (&ty::TyFnPtr(a_fty), &ty::TyFnPtr(b_fty)) =>
 553         {
 554             let fty = relation.relate(&a_fty, &b_fty)?;
 555             Ok(tcx.mk_fn_ptr(fty))
 556         }
 557
 558         (&ty::TyProjection(ref a_data), &ty::TyProjection(ref b_data)) =>
 559         {
 560             let projection_ty = relation.relate(a_data, b_data)?;
 561             Ok(tcx.mk_projection(projection_ty.item_def_id, projection_ty.substs))
 562         }
 563
 564         (&ty::TyAnon(a_def_id, a_substs), &ty::TyAnon(b_def_id, b_substs))
 565             if a_def_id == b_def_id =>
 566         {
 567             let substs = relate_substs(relation, None, a_substs, b_substs)?;
 568             Ok(tcx.mk_anon(a_def_id, substs))
 569         }
 570
 571         _ =>
 572         {
 573             Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, &a, &b)))
 574         }
 575     }
 576 }
 577
 578 impl<'tcx> Relate<'tcx> for &'tcx ty::Slice<ty::ExistentialPredicate<'tcx>> {
 579     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 580                            a: &Self,
 581                            b: &Self)
 582         -> RelateResult<'tcx, Self>
 583             where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a {
 584
 585         if a.len() != b.len() {
 586             return Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b)));
 587         }
 588
 589         let tcx = relation.tcx();
 590         let v = a.iter().zip(b.iter()).map(|(ep_a, ep_b)| {
 591             use ty::ExistentialPredicate::*;
 592             match (*ep_a, *ep_b) {
 593                 (Trait(ref a), Trait(ref b)) => Ok(Trait(relation.relate(a, b)?)),
 594                 (Projection(ref a), Projection(ref b)) => Ok(Projection(relation.relate(a, b)?)),
 595                 (AutoTrait(ref a), AutoTrait(ref b)) if a == b => Ok(AutoTrait(*a)),
 596                 _ => Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 597             }
 598         });
 599         Ok(tcx.mk_existential_predicates(v)?)
 600     }
 601 }
 602
 603 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ClosureSubsts<'tcx> {
 604     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 605                            a: &ty::ClosureSubsts<'tcx>,
 606                            b: &ty::ClosureSubsts<'tcx>)
 607                            -> RelateResult<'tcx, ty::ClosureSubsts<'tcx>>
 608         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 609     {
 610         let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 611         Ok(ty::ClosureSubsts { substs: substs })
 612     }
 613 }
 614
 615 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::GeneratorInterior<'tcx> {
 616     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 617                            a: &ty::GeneratorInterior<'tcx>,
 618                            b: &ty::GeneratorInterior<'tcx>)
 619                            -> RelateResult<'tcx, ty::GeneratorInterior<'tcx>>
 620         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 621     {
 622         assert_eq!(a.movable, b.movable);
 623         let witness = relation.relate(&a.witness, &b.witness)?;
 624         Ok(ty::GeneratorInterior { witness, movable: a.movable })
 625     }
 626 }
 627
 628 impl<'tcx> Relate<'tcx> for &'tcx Substs<'tcx> {
 629     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 630                            a: &&'tcx Substs<'tcx>,
 631                            b: &&'tcx Substs<'tcx>)
 632                            -> RelateResult<'tcx, &'tcx Substs<'tcx>>
 633         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 634     {
 635         relate_substs(relation, None, a, b)
 636     }
 637 }
 638
 639 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::Region<'tcx> {
 640     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 641                            a: &ty::Region<'tcx>,
 642                            b: &ty::Region<'tcx>)
 643                            -> RelateResult<'tcx, ty::Region<'tcx>>
 644         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 645     {
 646         relation.regions(*a, *b)
 647     }
 648 }
 649
 650 impl<'tcx, T: Relate<'tcx>> Relate<'tcx> for ty::Binder<T> {
 651     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 652                            a: &ty::Binder<T>,
 653                            b: &ty::Binder<T>)
 654                            -> RelateResult<'tcx, ty::Binder<T>>
 655         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 656     {
 657         relation.binders(a, b)
 658     }
 659 }
 660
 661 impl<'tcx, T: Relate<'tcx>> Relate<'tcx> for Rc<T> {
 662     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 663                            a: &Rc<T>,
 664                            b: &Rc<T>)
 665                            -> RelateResult<'tcx, Rc<T>>
 666         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 667     {
 668         let a: &T = a;
 669         let b: &T = b;
 670         Ok(Rc::new(relation.relate(a, b)?))
 671     }
 672 }
 673
 674 impl<'tcx, T: Relate<'tcx>> Relate<'tcx> for Box<T> {
 675     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 676                            a: &Box<T>,
 677                            b: &Box<T>)
 678                            -> RelateResult<'tcx, Box<T>>
 679         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 680     {
 681         let a: &T = a;
 682         let b: &T = b;
 683         Ok(Box::new(relation.relate(a, b)?))
 684     }
 685 }
 686
 687 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Kind<'tcx> {
 688     fn relate<'a, 'gcx, R>(
 689         relation: &mut R,
 690         a: &Kind<'tcx>,
 691         b: &Kind<'tcx>
 692     ) -> RelateResult<'tcx, Kind<'tcx>>
 693     where
 694         R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a,
 695     {
 696         match (a.unpack(), b.unpack()) {
 697             (UnpackedKind::Lifetime(a_lt), UnpackedKind::Lifetime(b_lt)) => {
 698                 Ok(relation.relate(&a_lt, &b_lt)?.into())
 699             }
 700             (UnpackedKind::Type(a_ty), UnpackedKind::Type(b_ty)) => {
 701                 Ok(relation.relate(&a_ty, &b_ty)?.into())
 702             }
 703             (UnpackedKind::Lifetime(_), _) | (UnpackedKind::Type(_), _) => bug!()
 704         }
 705     }
 706 }
 707
 708 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 709 // Error handling
 710
 711 pub fn expected_found<'a, 'gcx, 'tcx, R, T>(relation: &mut R,
 712                                             a: &T,
 713                                             b: &T)
 714                                             -> ExpectedFound<T>
 715     where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, T: Clone, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 716 {
 717     expected_found_bool(relation.a_is_expected(), a, b)
 718 }
 719
 720 pub fn expected_found_bool<T>(a_is_expected: bool,
 721                               a: &T,
 722                               b: &T)
 723                               -> ExpectedFound<T>
 724     where T: Clone
 725 {
 726     let a = a.clone();
 727     let b = b.clone();
 728     if a_is_expected {
 729         ExpectedFound {expected: a, found: b}
 730     } else {
 731         ExpectedFound {expected: b, found: a}
 732     }
 733 }