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().zip(b)
 278                 .map(|(a, b)| relation.relate(a, b))
 279                 .collect()
 280         }
 281     }
 282 }
 283
 284 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::TraitRef<'tcx> {
 285     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 286                            a: &ty::TraitRef<'tcx>,
 287                            b: &ty::TraitRef<'tcx>)
 288                            -> RelateResult<'tcx, ty::TraitRef<'tcx>>
 289         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 290     {
 291         // Different traits cannot be related
 292         if a.def_id != b.def_id {
 293             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, &a.def_id, &b.def_id)))
 294         } else {
 295             let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 296             Ok(ty::TraitRef { def_id: a.def_id, substs: substs })
 297         }
 298     }
 299 }
 300
 301 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ExistentialTraitRef<'tcx> {
 302     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 303                            a: &ty::ExistentialTraitRef<'tcx>,
 304                            b: &ty::ExistentialTraitRef<'tcx>)
 305                            -> RelateResult<'tcx, ty::ExistentialTraitRef<'tcx>>
 306         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 307     {
 308         // Different traits cannot be related
 309         if a.def_id != b.def_id {
 310             Err(TypeError::Traits(expected_found(relation, &a.def_id, &b.def_id)))
 311         } else {
 312             let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 313             Ok(ty::ExistentialTraitRef { def_id: a.def_id, substs: substs })
 314         }
 315     }
 316 }
 317
 318 #[derive(Debug, Clone)]
 319 struct GeneratorWitness<'tcx>(&'tcx ty::List<Ty<'tcx>>);
 320
 321 TupleStructTypeFoldableImpl! {
 322     impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for GeneratorWitness<'tcx> {
 323         a
 324     }
 325 }
 326
 327 impl<'tcx> Relate<'tcx> for GeneratorWitness<'tcx> {
 328     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 329                            a: &GeneratorWitness<'tcx>,
 330                            b: &GeneratorWitness<'tcx>)
 331                            -> RelateResult<'tcx, GeneratorWitness<'tcx>>
 332         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 333     {
 334         assert!(a.0.len() == b.0.len());
 335         let tcx = relation.tcx();
 336         let types = tcx.mk_type_list(a.0.iter().zip(b.0).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)))?;
 337         Ok(GeneratorWitness(types))
 338     }
 339 }
 340
 341 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Ty<'tcx> {
 342     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 343                            a: &Ty<'tcx>,
 344                            b: &Ty<'tcx>)
 345                            -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
 346         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 347     {
 348         relation.tys(a, b)
 349     }
 350 }
 351
 352 /// The main "type relation" routine. Note that this does not handle
 353 /// inference artifacts, so you should filter those out before calling
 354 /// it.
 355 pub fn super_relate_tys<'a, 'gcx, 'tcx, R>(relation: &mut R,
 356                                            a: Ty<'tcx>,
 357                                            b: Ty<'tcx>)
 358                                            -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
 359     where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 360 {
 361     let tcx = relation.tcx();
 362     let a_sty = &a.sty;
 363     let b_sty = &b.sty;
 364     debug!("super_relate_tys: a_sty={:?} b_sty={:?}", a_sty, b_sty);
 365     match (a_sty, b_sty) {
 366         (&ty::Infer(_), _) |
 367         (_, &ty::Infer(_)) =>
 368         {
 369             // The caller should handle these cases!
 370             bug!("var types encountered in super_relate_tys")
 371         }
 372
 373         (&ty::Error, _) | (_, &ty::Error) =>
 374         {
 375             Ok(tcx.types.err)
 376         }
 377
 378         (&ty::Never, _) |
 379         (&ty::Char, _) |
 380         (&ty::Bool, _) |
 381         (&ty::Int(_), _) |
 382         (&ty::Uint(_), _) |
 383         (&ty::Float(_), _) |
 384         (&ty::Str, _)
 385             if a == b =>
 386         {
 387             Ok(a)
 388         }
 389
 390         (&ty::Param(ref a_p), &ty::Param(ref b_p))
 391             if a_p.idx == b_p.idx =>
 392         {
 393             Ok(a)
 394         }
 395
 396         (&ty::Adt(a_def, a_substs), &ty::Adt(b_def, b_substs))
 397             if a_def == b_def =>
 398         {
 399             let substs = relation.relate_item_substs(a_def.did, a_substs, b_substs)?;
 400             Ok(tcx.mk_adt(a_def, substs))
 401         }
 402
 403         (&ty::Foreign(a_id), &ty::Foreign(b_id))
 404             if a_id == b_id =>
 405         {
 406             Ok(tcx.mk_foreign(a_id))
 407         }
 408
 409         (&ty::Dynamic(ref a_obj, ref a_region), &ty::Dynamic(ref b_obj, ref b_region)) => {
 410             let region_bound = relation.with_cause(Cause::ExistentialRegionBound,
 411                                                        |relation| {
 412                                                            relation.relate_with_variance(
 413                                                                ty::Contravariant,
 414                                                                a_region,
 415                                                                b_region)
 416                                                        })?;
 417             Ok(tcx.mk_dynamic(relation.relate(a_obj, b_obj)?, region_bound))
 418         }
 419
 420         (&ty::Generator(a_id, a_substs, movability),
 421          &ty::Generator(b_id, b_substs, _))
 422             if a_id == b_id =>
 423         {
 424             // All Generator types with the same id represent
 425             // the (anonymous) type of the same generator expression. So
 426             // all of their regions should be equated.
 427             let substs = relation.relate(&a_substs, &b_substs)?;
 428             Ok(tcx.mk_generator(a_id, substs, movability))
 429         }
 430
 431         (&ty::GeneratorWitness(a_types), &ty::GeneratorWitness(b_types)) =>
 432         {
 433             // Wrap our types with a temporary GeneratorWitness struct
 434             // inside the binder so we can related them
 435             let a_types = a_types.map_bound(GeneratorWitness);
 436             let b_types = b_types.map_bound(GeneratorWitness);
 437             // Then remove the GeneratorWitness for the result
 438             let types = relation.relate(&a_types, &b_types)?.map_bound(|witness| witness.0);
 439             Ok(tcx.mk_generator_witness(types))
 440         }
 441
 442         (&ty::Closure(a_id, a_substs),
 443          &ty::Closure(b_id, b_substs))
 444             if a_id == b_id =>
 445         {
 446             // All Closure types with the same id represent
 447             // the (anonymous) type of the same closure expression. So
 448             // all of their regions should be equated.
 449             let substs = relation.relate(&a_substs, &b_substs)?;
 450             Ok(tcx.mk_closure(a_id, substs))
 451         }
 452
 453         (&ty::RawPtr(ref a_mt), &ty::RawPtr(ref b_mt)) =>
 454         {
 455             let mt = relation.relate(a_mt, b_mt)?;
 456             Ok(tcx.mk_ptr(mt))
 457         }
 458
 459         (&ty::Ref(a_r, a_ty, a_mutbl), &ty::Ref(b_r, b_ty, b_mutbl)) =>
 460         {
 461             let r = relation.relate_with_variance(ty::Contravariant, &a_r, &b_r)?;
 462             let a_mt = ty::TypeAndMut { ty: a_ty, mutbl: a_mutbl };
 463             let b_mt = ty::TypeAndMut { ty: b_ty, mutbl: b_mutbl };
 464             let mt = relation.relate(&a_mt, &b_mt)?;
 465             Ok(tcx.mk_ref(r, mt))
 466         }
 467
 468         (&ty::Array(a_t, sz_a), &ty::Array(b_t, sz_b)) =>
 469         {
 470             let t = relation.relate(&a_t, &b_t)?;
 471             assert_eq!(sz_a.ty, tcx.types.usize);
 472             assert_eq!(sz_b.ty, tcx.types.usize);
 473             let to_u64 = |x: &'tcx ty::Const<'tcx>| -> Result<u64, ErrorReported> {
 474                 if let Some(s) = x.assert_usize(tcx) {
 475                     return Ok(s);
 476                 }
 477                 match x.val {
 478                     ConstValue::Unevaluated(def_id, substs) => {
 479                         // FIXME(eddyb) get the right param_env.
 480                         let param_env = ty::ParamEnv::empty();
 481                         match tcx.lift_to_global(&substs) {
 482                             Some(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                             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                     _ => {
 508                         tcx.sess.delay_span_bug(DUMMY_SP,
 509                             &format!("arrays should not have {:?} as length", x));
 510                         Err(ErrorReported)
 511                     }
 512                 }
 513             };
 514             match (to_u64(sz_a), to_u64(sz_b)) {
 515                 (Ok(sz_a_u64), Ok(sz_b_u64)) => {
 516                     if sz_a_u64 == sz_b_u64 {
 517                         Ok(tcx.mk_ty(ty::Array(t, sz_a)))
 518                     } else {
 519                         Err(TypeError::FixedArraySize(
 520                             expected_found(relation, &sz_a_u64, &sz_b_u64)))
 521                     }
 522                 }
 523                 // We reported an error or will ICE, so we can return Error.
 524                 (Err(ErrorReported), _) | (_, Err(ErrorReported)) => {
 525                     Ok(tcx.types.err)
 526                 }
 527             }
 528         }
 529
 530         (&ty::Slice(a_t), &ty::Slice(b_t)) =>
 531         {
 532             let t = relation.relate(&a_t, &b_t)?;
 533             Ok(tcx.mk_slice(t))
 534         }
 535
 536         (&ty::Tuple(as_), &ty::Tuple(bs)) =>
 537         {
 538             if as_.len() == bs.len() {
 539                 Ok(tcx.mk_tup(as_.iter().zip(bs).map(|(a, b)| relation.relate(a, b)))?)
 540             } else if !(as_.is_empty() || bs.is_empty()) {
 541                 Err(TypeError::TupleSize(
 542                     expected_found(relation, &as_.len(), &bs.len())))
 543             } else {
 544                 Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, &a, &b)))
 545             }
 546         }
 547
 548         (&ty::FnDef(a_def_id, a_substs), &ty::FnDef(b_def_id, b_substs))
 549             if a_def_id == b_def_id =>
 550         {
 551             let substs = relation.relate_item_substs(a_def_id, a_substs, b_substs)?;
 552             Ok(tcx.mk_fn_def(a_def_id, substs))
 553         }
 554
 555         (&ty::FnPtr(a_fty), &ty::FnPtr(b_fty)) =>
 556         {
 557             let fty = relation.relate(&a_fty, &b_fty)?;
 558             Ok(tcx.mk_fn_ptr(fty))
 559         }
 560
 561         (&ty::Projection(ref a_data), &ty::Projection(ref b_data)) =>
 562         {
 563             let projection_ty = relation.relate(a_data, b_data)?;
 564             Ok(tcx.mk_projection(projection_ty.item_def_id, projection_ty.substs))
 565         }
 566
 567         (&ty::Opaque(a_def_id, a_substs), &ty::Opaque(b_def_id, b_substs))
 568             if a_def_id == b_def_id =>
 569         {
 570             let substs = relate_substs(relation, None, a_substs, b_substs)?;
 571             Ok(tcx.mk_opaque(a_def_id, substs))
 572         }
 573
 574         _ =>
 575         {
 576             Err(TypeError::Sorts(expected_found(relation, &a, &b)))
 577         }
 578     }
 579 }
 580
 581 impl<'tcx> Relate<'tcx> for &'tcx ty::List<ty::ExistentialPredicate<'tcx>> {
 582     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 583                            a: &Self,
 584                            b: &Self)
 585         -> RelateResult<'tcx, Self>
 586             where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a {
 587
 588         if a.len() != b.len() {
 589             return Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b)));
 590         }
 591
 592         let tcx = relation.tcx();
 593         let v = a.iter().zip(b.iter()).map(|(ep_a, ep_b)| {
 594             use ty::ExistentialPredicate::*;
 595             match (*ep_a, *ep_b) {
 596                 (Trait(ref a), Trait(ref b)) => Ok(Trait(relation.relate(a, b)?)),
 597                 (Projection(ref a), Projection(ref b)) => Ok(Projection(relation.relate(a, b)?)),
 598                 (AutoTrait(ref a), AutoTrait(ref b)) if a == b => Ok(AutoTrait(*a)),
 599                 _ => Err(TypeError::ExistentialMismatch(expected_found(relation, a, b)))
 600             }
 601         });
 602         Ok(tcx.mk_existential_predicates(v)?)
 603     }
 604 }
 605
 606 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::ClosureSubsts<'tcx> {
 607     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 608                            a: &ty::ClosureSubsts<'tcx>,
 609                            b: &ty::ClosureSubsts<'tcx>)
 610                            -> RelateResult<'tcx, ty::ClosureSubsts<'tcx>>
 611         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 612     {
 613         let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 614         Ok(ty::ClosureSubsts { substs })
 615     }
 616 }
 617
 618 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::GeneratorSubsts<'tcx> {
 619     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 620                            a: &ty::GeneratorSubsts<'tcx>,
 621                            b: &ty::GeneratorSubsts<'tcx>)
 622                            -> RelateResult<'tcx, ty::GeneratorSubsts<'tcx>>
 623         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 624     {
 625         let substs = relate_substs(relation, None, a.substs, b.substs)?;
 626         Ok(ty::GeneratorSubsts { substs })
 627     }
 628 }
 629
 630 impl<'tcx> Relate<'tcx> for &'tcx Substs<'tcx> {
 631     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 632                            a: &&'tcx Substs<'tcx>,
 633                            b: &&'tcx Substs<'tcx>)
 634                            -> RelateResult<'tcx, &'tcx Substs<'tcx>>
 635         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 636     {
 637         relate_substs(relation, None, a, b)
 638     }
 639 }
 640
 641 impl<'tcx> Relate<'tcx> for ty::Region<'tcx> {
 642     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 643                            a: &ty::Region<'tcx>,
 644                            b: &ty::Region<'tcx>)
 645                            -> RelateResult<'tcx, ty::Region<'tcx>>
 646         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 647     {
 648         relation.regions(*a, *b)
 649     }
 650 }
 651
 652 impl<'tcx, T: Relate<'tcx>> Relate<'tcx> for ty::Binder<T> {
 653     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 654                            a: &ty::Binder<T>,
 655                            b: &ty::Binder<T>)
 656                            -> RelateResult<'tcx, ty::Binder<T>>
 657         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 658     {
 659         relation.binders(a, b)
 660     }
 661 }
 662
 663 impl<'tcx, T: Relate<'tcx>> Relate<'tcx> for Rc<T> {
 664     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 665                            a: &Rc<T>,
 666                            b: &Rc<T>)
 667                            -> RelateResult<'tcx, Rc<T>>
 668         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 669     {
 670         let a: &T = a;
 671         let b: &T = b;
 672         Ok(Rc::new(relation.relate(a, b)?))
 673     }
 674 }
 675
 676 impl<'tcx, T: Relate<'tcx>> Relate<'tcx> for Box<T> {
 677     fn relate<'a, 'gcx, R>(relation: &mut R,
 678                            a: &Box<T>,
 679                            b: &Box<T>)
 680                            -> RelateResult<'tcx, Box<T>>
 681         where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 682     {
 683         let a: &T = a;
 684         let b: &T = b;
 685         Ok(Box::new(relation.relate(a, b)?))
 686     }
 687 }
 688
 689 impl<'tcx> Relate<'tcx> for Kind<'tcx> {
 690     fn relate<'a, 'gcx, R>(
 691         relation: &mut R,
 692         a: &Kind<'tcx>,
 693         b: &Kind<'tcx>
 694     ) -> RelateResult<'tcx, Kind<'tcx>>
 695     where
 696         R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a,
 697     {
 698         match (a.unpack(), b.unpack()) {
 699             (UnpackedKind::Lifetime(a_lt), UnpackedKind::Lifetime(b_lt)) => {
 700                 Ok(relation.relate(&a_lt, &b_lt)?.into())
 701             }
 702             (UnpackedKind::Type(a_ty), UnpackedKind::Type(b_ty)) => {
 703                 Ok(relation.relate(&a_ty, &b_ty)?.into())
 704             }
 705             (UnpackedKind::Lifetime(unpacked), x) => {
 706                 bug!("impossible case reached: can't relate: {:?} with {:?}", unpacked, x)
 707             }
 708             (UnpackedKind::Type(unpacked), x) => {
 709                 bug!("impossible case reached: can't relate: {:?} with {:?}", unpacked, x)
 710             }
 711         }
 712     }
 713 }
 714
 715 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 716 // Error handling
 717
 718 pub fn expected_found<'a, 'gcx, 'tcx, R, T>(relation: &mut R,
 719                                             a: &T,
 720                                             b: &T)
 721                                             -> ExpectedFound<T>
 722     where R: TypeRelation<'a, 'gcx, 'tcx>, T: Clone, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a
 723 {
 724     expected_found_bool(relation.a_is_expected(), a, b)
 725 }
 726
 727 pub fn expected_found_bool<T>(a_is_expected: bool,
 728                               a: &T,
 729                               b: &T)
 730                               -> ExpectedFound<T>
 731     where T: Clone
 732 {
 733     let a = a.clone();
 734     let b = b.clone();
 735     if a_is_expected {
 736         ExpectedFound {expected: a, found: b}
 737     } else {
 738         ExpectedFound {expected: b, found: a}
 739     }
 740 }