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 mir::interpret::ConstValue;
  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;
  22 use util::common::ErrorReported;
  23 use syntax_pos::DUMMY_SP;
  24 use std::rc::Rc;
  25 use std::iter;
  26 use rustc_target::spec::abi;
  27 use hir as ast;
  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         let tcx = relation.tcx();
 158
 159         if a.variadic != b.variadic {
 160             return Err(TypeError::VariadicMismatch(
 161                 expected_found(relation, &a.variadic, &b.variadic)));
 162         }
 163         let unsafety = relation.relate(&a.unsafety, &b.unsafety)?;
 164         let abi = relation.relate(&a.abi, &b.abi)?;
 165
 166         if a.inputs().len() != b.inputs().len() {
 167             return Err(TypeError::ArgCount);
 168         }
 169
 170         let inputs_and_output = a.inputs().iter().cloned()
 171             .zip(b.inputs().iter().cloned())
 172             .map(|x| (x, false))
 173             .chain(iter::once(((a.output(), b.output()), true)))
 174             .map(|((a, b), is_output)| {
 175                 if is_output {
 176                     relation.relate(&a, &b)
 177                 } else {
 178                     relation.relate_with_variance(ty::Contravariant, &a, &b)
 179                 }
 180             });
 181         Ok(ty::FnSig {
 182             inputs_and_output: tcx.mk_type_list(inputs_and_output)?,
 183             variadic: a.variadic,
 184             unsafety,
 185             abi,
 186         })
 187     }
 188 }
 189
 190 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ast::Unsafety {
 191     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 192                            a: &ast::Unsafety,
 193                            b: &ast::Unsafety)
 194                            -> RelateResult<'tcx, ast::Unsafety>
 195         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 196     {
 197         if a != b {
 198             Err(TypeError::UnsafetyMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 199         } else {
 200             Ok(*a)
 201         }
 202     }
 203 }
 204
 205 impl<'tcx> Relate<'tcx> for abi::Abi {
 206     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 207                            a: &abi::Abi,
 208                            b: &abi::Abi)
 209                            -> RelateResult<'tcx, abi::Abi>
 210         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 211     {
 212         if a == b {
 213             Ok(*a)
 214         } else {
 215             Err(TypeError::AbiMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 216         }
 217     }
 218 }
 219
 220 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ProjectionTy<'tcx> {
 221     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 222                            a: &ty::ProjectionTy<'tcx>,
 223                            b: &ty::ProjectionTy<'tcx>)
 224                            -> RelateResult<'tcx, ty::ProjectionTy<'tcx>>
 225         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 226     {
 227         if a.item_def_id != b.item_def_id {
 228             Err(TypeError::ProjectionMismatched(
 229                 expected_found(relation, &a.item_def_id, &b.item_def_id)))
 230         } else {
 231             let substs = relation.relate(&a.substs, &b.substs)?;
 232             Ok(ty::ProjectionTy {
 233                 item_def_id: a.item_def_id,
 234                 substs: &substs,
 235             })
 236         }
 237     }
 238 }
 239
 240 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ExistentialProjection<'tcx> {
 241     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 242                            a: &ty::ExistentialProjection<'tcx>,
 243                            b: &ty::ExistentialProjection<'tcx>)
 244                            -> RelateResult<'tcx, ty::ExistentialProjection<'tcx>>
 245         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 246     {
 247         if a.item_def_id != b.item_def_id {
 248             Err(TypeError::ProjectionMismatched(
 249                 expected_found(relation, &a.item_def_id, &b.item_def_id)))
 250         } else {
 251             let ty = relation.relate(&a.ty, &b.ty)?;
 252             let substs = relation.relate(&a.substs, &b.substs)?;
 253             Ok(ty::ExistentialProjection {
 254                 item_def_id: a.item_def_id,
 255                 substs,
 256                 ty,
 257             })
 258         }
 259     }
 260 }
 261
 262 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>> {
 263     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 264                            a: &Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>>,
 265                            b: &Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>>)
 266                            -> RelateResult<'tcx, Vec<ty::PolyExistentialProjection<'tcx>>>
 267         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 268     {
 269         // To be compatible, `a` and `b` must be for precisely the
 270         // same set of traits and item names. We always require that
 271         // projection bounds lists are sorted by trait-def-id and item-name,
 272         // so we can just iterate through the lists pairwise, so long as they are the
 273         // same length.
 274         if a.len() != b.len() {
 275             Err(TypeError::ProjectionBoundsLength(expected_found(relation, &a.len(), &b.len())))
 276         } else {
 277             a.iter()
 278              .zip(b)
 279              .map(|(a, b)| relation.relate(a, b))
 280              .collect()
 281         }
 282     }
 283 }
 284
 285 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::TraitRef<'tcx> {
 286     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 287                            a: &ty::TraitRef<'tcx>,
 288                            b: &ty::TraitRef<'tcx>)
 289                            -> RelateResult<'tcx, ty::TraitRef<'tcx>>
 290         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 291     {
 292         // Different traits cannot be related
 293         if a.def_id != b.def_id {
 294             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, &a.def_id, &b.def_id)))
 295         } else {
 296             let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 297             Ok(ty::TraitRef { def_id: a.def_id, substs: substs })
 298         }
 299     }
 300 }
 301
 302 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ExistentialTraitRef<'tcx> {
 303     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 304                            a: &ty::ExistentialTraitRef<'tcx>,
 305                            b: &ty::ExistentialTraitRef<'tcx>)
 306                            -> RelateResult<'tcx, ty::ExistentialTraitRef<'tcx>>
 307         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 308     {
 309         // Different traits cannot be related
 310         if a.def_id != b.def_id {
 311             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, &a.def_id, &b.def_id)))
 312         } else {
 313             let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 314             Ok(ty::ExistentialTraitRef { def_id: a.def_id, substs: substs })
 315         }
 316     }
 317 }
 318
 319 #[derive(Debug, Clone)]
 320 struct GeneratorWitness<'tcx>(&'tcx ty::List<Ty<'tcx>>);
 321
 322 TupleStructTypeFoldableImpl! {
 323     impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for GeneratorWitness<'tcx> {
 324         a
 325     }
 326 }
 327
 328 impl<'tcx> Relate<'tcx> for GeneratorWitness<'tcx> {
 329     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 330                            a: &GeneratorWitness<'tcx>,
 331                            b: &GeneratorWitness<'tcx>)
 332                            -> RelateResult<'tcx, GeneratorWitness<'tcx>>
 333         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 334     {
 335         assert_eq!(a.0.len(), b.0.len());
 336         let tcx = relation.tcx();
 337         let types = tcx.mk_type_list(a.0.iter().zip(b.0).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)))?;
 338         Ok(GeneratorWitness(types))
 339     }
 340 }
 341
 342 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Ty<'tcx> {
 343     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 344                            a: &Ty<'tcx>,
 345                            b: &Ty<'tcx>)
 346                            -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
 347         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 348     {
 349         relation.tys(a, b)
 350     }
 351 }
 352
 353 /// The main "type relation" routine. Note that this does not handle
 354 /// inference artifacts, so you should filter those out before calling
 355 /// it.
 356 pub fn super_relate_tys<'a, 'gcx, 'tcx, R>(relation: &mut R,
 357                                            a: Ty<'tcx>,
 358                                            b: Ty<'tcx>)
 359                                            -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
 360     where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 361 {
 362     let tcx = relation.tcx();
 363     let a_sty = &a.sty;
 364     let b_sty = &b.sty;
 365     debug!("super_relate_tys: a_sty={:?} b_sty={:?}", a_sty, b_sty);
 366     match (a_sty, b_sty) {
 367         (&ty::Infer(_), _) |
 368         (_, &ty::Infer(_)) =>
 369         {
 370             // The caller should handle these cases!
 371             bug!("var types encountered in super_relate_tys")
 372         }
 373
 374         (&ty::Error, _) | (_, &ty::Error) =>
 375         {
 376             Ok(tcx.types.err)
 377         }
 378
 379         (&ty::Never, _) |
 380         (&ty::Char, _) |
 381         (&ty::Bool, _) |
 382         (&ty::Int(_), _) |
 383         (&ty::Uint(_), _) |
 384         (&ty::Float(_), _) |
 385         (&ty::Str, _)
 386             if a == b =>
 387         {
 388             Ok(a)
 389         }
 390
 391         (&ty::Param(ref a_p), &ty::Param(ref b_p))
 392             if a_p.idx == b_p.idx =>
 393         {
 394             Ok(a)
 395         }
 396
 397         (&ty::Adt(a_def, a_substs), &ty::Adt(b_def, b_substs))
 398             if a_def == b_def =>
 399         {
 400             let substs = relation.relate_item_substs(a_def.did, a_substs, b_substs)?;
 401             Ok(tcx.mk_adt(a_def, substs))
 402         }
 403
 404         (&ty::Foreign(a_id), &ty::Foreign(b_id))
 405             if a_id == b_id =>
 406         {
 407             Ok(tcx.mk_foreign(a_id))
 408         }
 409
 410         (&ty::Dynamic(ref a_obj, ref a_region), &ty::Dynamic(ref b_obj, ref b_region)) => {
 411             let region_bound = relation.with_cause(Cause::ExistentialRegionBound,
 412                                                        |relation| {
 413                                                            relation.relate_with_variance(
 414                                                                ty::Contravariant,
 415                                                                a_region,
 416                                                                b_region)
 417                                                        })?;
 418             Ok(tcx.mk_dynamic(relation.relate(a_obj, b_obj)?, region_bound))
 419         }
 420
 421         (&ty::Generator(a_id, a_substs, movability),
 422          &ty::Generator(b_id, b_substs, _))
 423             if a_id == b_id =>
 424         {
 425             // All Generator types with the same id represent
 426             // the (anonymous) type of the same generator expression. So
 427             // all of their regions should be equated.
 428             let substs = relation.relate(&a_substs, &b_substs)?;
 429             Ok(tcx.mk_generator(a_id, substs, movability))
 430         }
 431
 432         (&ty::GeneratorWitness(a_types), &ty::GeneratorWitness(b_types)) =>
 433         {
 434             // Wrap our types with a temporary GeneratorWitness struct
 435             // inside the binder so we can related them
 436             let a_types = a_types.map_bound(GeneratorWitness);
 437             let b_types = b_types.map_bound(GeneratorWitness);
 438             // Then remove the GeneratorWitness for the result
 439             let types = relation.relate(&a_types, &b_types)?.map_bound(|witness| witness.0);
 440             Ok(tcx.mk_generator_witness(types))
 441         }
 442
 443         (&ty::Closure(a_id, a_substs),
 444          &ty::Closure(b_id, b_substs))
 445             if a_id == b_id =>
 446         {
 447             // All Closure types with the same id represent
 448             // the (anonymous) type of the same closure expression. So
 449             // all of their regions should be equated.
 450             let substs = relation.relate(&a_substs, &b_substs)?;
 451             Ok(tcx.mk_closure(a_id, substs))
 452         }
 453
 454         (&ty::RawPtr(ref a_mt), &ty::RawPtr(ref b_mt)) =>
 455         {
 456             let mt = relation.relate(a_mt, b_mt)?;
 457             Ok(tcx.mk_ptr(mt))
 458         }
 459
 460         (&ty::Ref(a_r, a_ty, a_mutbl), &ty::Ref(b_r, b_ty, b_mutbl)) =>
 461         {
 462             let r = relation.relate_with_variance(ty::Contravariant, &a_r, &b_r)?;
 463             let a_mt = ty::TypeAndMut { ty: a_ty, mutbl: a_mutbl };
 464             let b_mt = ty::TypeAndMut { ty: b_ty, mutbl: b_mutbl };
 465             let mt = relation.relate(&a_mt, &b_mt)?;
 466             Ok(tcx.mk_ref(r, mt))
 467         }
 468
 469         (&ty::Array(a_t, sz_a), &ty::Array(b_t, sz_b)) =>
 470         {
 471             let t = relation.relate(&a_t, &b_t)?;
 472             assert_eq!(sz_a.ty, tcx.types.usize);
 473             assert_eq!(sz_b.ty, tcx.types.usize);
 474             let to_u64 = |x: &'tcx ty::Const<'tcx>| -> Result<u64, ErrorReported> {
 475                 if let Some(s) = x.assert_usize(tcx) {
 476                     return Ok(s);
 477                 }
 478                 match x.val {
 479                     ConstValue::Unevaluated(def_id, substs) => {
 480                         // FIXME(eddyb) get the right param_env.
 481                         let param_env = ty::ParamEnv::empty();
 482                         if let Some(substs) = tcx.lift_to_global(&substs) {
 483                             let instance = ty::Instance::resolve(
 484                                 tcx.global_tcx(),
 485                                 param_env,
 486                                 def_id,
 487                                 substs,
 488                             );
 489                             if let Some(instance) = instance {
 490                                 let cid = GlobalId {
 491                                     instance,
 492                                     promoted: None
 493                                 };
 494                                 if let Some(s) = tcx.const_eval(param_env.and(cid))
 495                                                     .ok()
 496                                                     .map(|c| c.unwrap_usize(tcx)) {
 497                                     return Ok(s)
 498                                 }
 499                             }
 500                         }
 501                         tcx.sess.delay_span_bug(tcx.def_span(def_id),
 502                             "array length could not be evaluated");
 503                         Err(ErrorReported)
 504                     }
 505                     _ => {
 506                         tcx.sess.delay_span_bug(DUMMY_SP,
 507                             &format!("arrays should not have {:?} as length", x));
 508                         Err(ErrorReported)
 509                     }
 510                 }
 511             };
 512             match (to_u64(sz_a), to_u64(sz_b)) {
 513                 (Ok(sz_a_u64), Ok(sz_b_u64)) => {
 514                     if sz_a_u64 == sz_b_u64 {
 515                         Ok(tcx.mk_ty(ty::Array(t, sz_a)))
 516                     } else {
 517                         Err(TypeError::FixedArraySize(
 518                             expected_found(relation, &sz_a_u64, &sz_b_u64)))
 519                     }
 520                 }
 521                 // We reported an error or will ICE, so we can return Error.
 522                 (Err(ErrorReported), _) | (_, Err(ErrorReported)) => {
 523                     Ok(tcx.types.err)
 524                 }
 525             }
 526         }
 527
 528         (&ty::Slice(a_t), &ty::Slice(b_t)) =>
 529         {
 530             let t = relation.relate(&a_t, &b_t)?;
 531             Ok(tcx.mk_slice(t))
 532         }
 533
 534         (&ty::Tuple(as_), &ty::Tuple(bs)) =>
 535         {
 536             if as_.len() == bs.len() {
 537                 Ok(tcx.mk_tup(as_.iter().zip(bs).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)))?)
 538             } else if !(as_.is_empty() || bs.is_empty()) {
 539                 Err(TypeError::TupleSize(
 540                     expected_found(relation, &as_.len(), &bs.len())))
 541             } else {
 542                 Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, &a, &b)))
 543             }
 544         }
 545
 546         (&ty::FnDef(a_def_id, a_substs), &ty::FnDef(b_def_id, b_substs))
 547             if a_def_id == b_def_id =>
 548         {
 549             let substs = relation.relate_item_substs(a_def_id, a_substs, b_substs)?;
 550             Ok(tcx.mk_fn_def(a_def_id, substs))
 551         }
 552
 553         (&ty::FnPtr(a_fty), &ty::FnPtr(b_fty)) =>
 554         {
 555             let fty = relation.relate(&a_fty, &b_fty)?;
 556             Ok(tcx.mk_fn_ptr(fty))
 557         }
 558
 559         (&ty::Projection(ref a_data), &ty::Projection(ref b_data)) =>
 560         {
 561             let projection_ty = relation.relate(a_data, b_data)?;
 562             Ok(tcx.mk_projection(projection_ty.item_def_id, projection_ty.substs))
 563         }
 564
 565         (&ty::Opaque(a_def_id, a_substs), &ty::Opaque(b_def_id, b_substs))
 566             if a_def_id == b_def_id =>
 567         {
 568             let substs = relate_substs(relation, None, a_substs, b_substs)?;
 569             Ok(tcx.mk_opaque(a_def_id, substs))
 570         }
 571
 572         _ =>
 573         {
 574             Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, &a, &b)))
 575         }
 576     }
 577 }
 578
 579 impl<'tcx> Relate<'tcx> for &'tcx ty::List<ty::ExistentialPredicate<'tcx>> {
 580     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 581                            a: &Self,
 582                            b: &Self)
 583         -> RelateResult<'tcx, Self>
 584             where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a {
 585
 586         if a.len() != b.len() {
 587             return Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b)));
 588         }
 589
 590         let tcx = relation.tcx();
 591         let v = a.iter().zip(b.iter()).map(|(ep_a, ep_b)| {
 592             use ty::ExistentialPredicate::*;
 593             match (*ep_a, *ep_b) {
 594                 (Trait(ref a), Trait(ref b)) => Ok(Trait(relation.relate(a, b)?)),
 595                 (Projection(ref a), Projection(ref b)) => Ok(Projection(relation.relate(a, b)?)),
 596                 (AutoTrait(ref a), AutoTrait(ref b)) if a == b => Ok(AutoTrait(*a)),
 597                 _ => Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 598             }
 599         });
 600         Ok(tcx.mk_existential_predicates(v)?)
 601     }
 602 }
 603
 604 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ClosureSubsts<'tcx> {
 605     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 606                            a: &ty::ClosureSubsts<'tcx>,
 607                            b: &ty::ClosureSubsts<'tcx>)
 608                            -> RelateResult<'tcx, ty::ClosureSubsts<'tcx>>
 609         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 610     {
 611         let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 612         Ok(ty::ClosureSubsts { substs })
 613     }
 614 }
 615
 616 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::GeneratorSubsts<'tcx> {
 617     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 618                            a: &ty::GeneratorSubsts<'tcx>,
 619                            b: &ty::GeneratorSubsts<'tcx>)
 620                            -> RelateResult<'tcx, ty::GeneratorSubsts<'tcx>>
 621         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 622     {
 623         let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 624         Ok(ty::GeneratorSubsts { substs })
 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(unpacked), x) => {
 704                 bug!("impossible case reached: can't relate: {:?} with {:?}", unpacked, x)
 705             }
 706             (UnpackedKind::Type(unpacked), x) => {
 707                 bug!("impossible case reached: can't relate: {:?} with {:?}", unpacked, x)
 708             }
 709         }
 710     }
 711 }
 712
 713 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 714 // Error handling
 715
 716 pub fn expected_found<'a, 'gcx, 'tcx, R, T>(relation: &mut R,
 717                                             a: &T,
 718                                             b: &T)
 719                                             -> ExpectedFound<T>
 720     where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, T: Clone, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 721 {
 722     expected_found_bool(relation.a_is_expected(), a, b)
 723 }
 724
 725 pub fn expected_found_bool<T>(a_is_expected: bool,
 726                               a: &T,
 727                               b: &T)
 728                               -> ExpectedFound<T>
 729     where T: Clone
 730 {
 731     let a = a.clone();
 732     let b = b.clone();
 733     if a_is_expected {
 734         ExpectedFound {expected: a, found: b}
 735     } else {
 736         ExpectedFound {expected: b, found: a}
 737     }
 738 }