]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_ast_lowering/lib.rs
Rollup merge of #68211 - GuillaumeGomez:add-failing-example-e0170, r=Dylan-DPC
[rust.git] / src / librustc_ast_lowering / lib.rs
1 //! Lowers the AST to the HIR.
2 //!
3 //! Since the AST and HIR are fairly similar, this is mostly a simple procedure,
4 //! much like a fold. Where lowering involves a bit more work things get more
5 //! interesting and there are some invariants you should know about. These mostly
6 //! concern spans and IDs.
7 //!
8 //! Spans are assigned to AST nodes during parsing and then are modified during
9 //! expansion to indicate the origin of a node and the process it went through
10 //! being expanded. IDs are assigned to AST nodes just before lowering.
11 //!
12 //! For the simpler lowering steps, IDs and spans should be preserved. Unlike
13 //! expansion we do not preserve the process of lowering in the spans, so spans
14 //! should not be modified here. When creating a new node (as opposed to
15 //! 'folding' an existing one), then you create a new ID using `next_id()`.
16 //!
17 //! You must ensure that IDs are unique. That means that you should only use the
18 //! ID from an AST node in a single HIR node (you can assume that AST node-IDs
19 //! are unique). Every new node must have a unique ID. Avoid cloning HIR nodes.
20 //! If you do, you must then set the new node's ID to a fresh one.
21 //!
22 //! Spans are used for error messages and for tools to map semantics back to
23 //! source code. It is therefore not as important with spans as IDs to be strict
24 //! about use (you can't break the compiler by screwing up a span). Obviously, a
25 //! HIR node can only have a single span. But multiple nodes can have the same
26 //! span and spans don't need to be kept in order, etc. Where code is preserved
27 //! by lowering, it should have the same span as in the AST. Where HIR nodes are
28 //! new it is probably best to give a span for the whole AST node being lowered.
29 //! All nodes should have real spans, don't use dummy spans. Tools are likely to
30 //! get confused if the spans from leaf AST nodes occur in multiple places
31 //! in the HIR, especially for multiple identifiers.
32
33 #![feature(array_value_iter)]
34 #![feature(crate_visibility_modifier)]
35
36 use rustc::arena::Arena;
37 use rustc::dep_graph::DepGraph;
38 use rustc::hir::map::definitions::{DefKey, DefPathData, Definitions};
39 use rustc::hir::map::Map;
40 use rustc::{bug, span_bug};
41 use rustc_data_structures::captures::Captures;
42 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
43 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
44 use rustc_error_codes::*;
45 use rustc_errors::struct_span_err;
46 use rustc_hir as hir;
47 use rustc_hir::def::{DefKind, Namespace, PartialRes, PerNS, Res};
48 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX};
49 use rustc_hir::intravisit;
50 use rustc_hir::{ConstArg, GenericArg, ParamName};
51 use rustc_index::vec::IndexVec;
52 use rustc_session::config::nightly_options;
53 use rustc_session::lint::{builtin, BuiltinLintDiagnostics, LintBuffer};
54 use rustc_session::node_id::NodeMap;
55 use rustc_session::Session;
56 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
57 use rustc_span::source_map::{respan, DesugaringKind, ExpnData, ExpnKind};
58 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Symbol};
59 use rustc_span::Span;
60 use syntax::ast;
61 use syntax::ast::*;
62 use syntax::attr;
63 use syntax::print::pprust;
64 use syntax::sess::ParseSess;
65 use syntax::token::{self, Nonterminal, Token};
66 use syntax::tokenstream::{TokenStream, TokenTree};
67 use syntax::visit::{self, Visitor};
68 use syntax::walk_list;
69
70 use log::{debug, trace};
71 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
72 use std::collections::BTreeMap;
73 use std::mem;
74
75 macro_rules! arena_vec {
76     ($this:expr; $($x:expr),*) => ({
77         let a = [$($x),*];
78         $this.arena.alloc_from_iter(std::array::IntoIter::new(a))
79     });
80 }
81
82 mod expr;
83 mod item;
84 mod pat;
85 mod path;
86
87 const HIR_ID_COUNTER_LOCKED: u32 = 0xFFFFFFFF;
88
89 struct LoweringContext<'a, 'hir: 'a> {
90     crate_root: Option<Symbol>,
91
92     /// Used to assign IDs to HIR nodes that do not directly correspond to AST nodes.
93     sess: &'a Session,
94
95     resolver: &'a mut dyn Resolver,
96
97     /// HACK(Centril): there is a cyclic dependency between the parser and lowering
98     /// if we don't have this function pointer. To avoid that dependency so that
99     /// librustc is independent of the parser, we use dynamic dispatch here.
100     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
101
102     /// Used to allocate HIR nodes
103     arena: &'hir Arena<'hir>,
104
105     /// The items being lowered are collected here.
106     items: BTreeMap<hir::HirId, hir::Item<'hir>>,
107
108     trait_items: BTreeMap<hir::TraitItemId, hir::TraitItem<'hir>>,
109     impl_items: BTreeMap<hir::ImplItemId, hir::ImplItem<'hir>>,
110     bodies: BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>,
111     exported_macros: Vec<hir::MacroDef<'hir>>,
112     non_exported_macro_attrs: Vec<ast::Attribute>,
113
114     trait_impls: BTreeMap<DefId, Vec<hir::HirId>>,
115
116     modules: BTreeMap<hir::HirId, hir::ModuleItems>,
117
118     generator_kind: Option<hir::GeneratorKind>,
119
120     /// Used to get the current `fn`'s def span to point to when using `await`
121     /// outside of an `async fn`.
122     current_item: Option<Span>,
123
124     catch_scopes: Vec<NodeId>,
125     loop_scopes: Vec<NodeId>,
126     is_in_loop_condition: bool,
127     is_in_trait_impl: bool,
128     is_in_dyn_type: bool,
129
130     /// What to do when we encounter either an "anonymous lifetime
131     /// reference". The term "anonymous" is meant to encompass both
132     /// `'_` lifetimes as well as fully elided cases where nothing is
133     /// written at all (e.g., `&T` or `std::cell::Ref<T>`).
134     anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
135
136     /// Used to create lifetime definitions from in-band lifetime usages.
137     /// e.g., `fn foo(x: &'x u8) -> &'x u8` to `fn foo<'x>(x: &'x u8) -> &'x u8`
138     /// When a named lifetime is encountered in a function or impl header and
139     /// has not been defined
140     /// (i.e., it doesn't appear in the in_scope_lifetimes list), it is added
141     /// to this list. The results of this list are then added to the list of
142     /// lifetime definitions in the corresponding impl or function generics.
143     lifetimes_to_define: Vec<(Span, ParamName)>,
144
145     /// `true` if in-band lifetimes are being collected. This is used to
146     /// indicate whether or not we're in a place where new lifetimes will result
147     /// in in-band lifetime definitions, such a function or an impl header,
148     /// including implicit lifetimes from `impl_header_lifetime_elision`.
149     is_collecting_in_band_lifetimes: bool,
150
151     /// Currently in-scope lifetimes defined in impl headers, fn headers, or HRTB.
152     /// When `is_collectin_in_band_lifetimes` is true, each lifetime is checked
153     /// against this list to see if it is already in-scope, or if a definition
154     /// needs to be created for it.
155     ///
156     /// We always store a `modern()` version of the param-name in this
157     /// vector.
158     in_scope_lifetimes: Vec<ParamName>,
159
160     current_module: hir::HirId,
161
162     type_def_lifetime_params: DefIdMap<usize>,
163
164     current_hir_id_owner: Vec<(DefIndex, u32)>,
165     item_local_id_counters: NodeMap<u32>,
166     node_id_to_hir_id: IndexVec<NodeId, hir::HirId>,
167
168     allow_try_trait: Option<Lrc<[Symbol]>>,
169     allow_gen_future: Option<Lrc<[Symbol]>>,
170 }
171
172 pub trait Resolver {
173     fn def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey;
174
175     fn item_generics_num_lifetimes(&self, def: DefId, sess: &Session) -> usize;
176
177     /// Obtains resolution for a `NodeId` with a single resolution.
178     fn get_partial_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<PartialRes>;
179
180     /// Obtains per-namespace resolutions for `use` statement with the given `NodeId`.
181     fn get_import_res(&mut self, id: NodeId) -> PerNS<Option<Res<NodeId>>>;
182
183     /// Obtains resolution for a label with the given `NodeId`.
184     fn get_label_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<NodeId>;
185
186     /// We must keep the set of definitions up to date as we add nodes that weren't in the AST.
187     /// This should only return `None` during testing.
188     fn definitions(&mut self) -> &mut Definitions;
189
190     /// Given suffix `["b", "c", "d"]`, creates an AST path for `[::crate_root]::b::c::d` and
191     /// resolves it based on `is_value`.
192     fn resolve_str_path(
193         &mut self,
194         span: Span,
195         crate_root: Option<Symbol>,
196         components: &[Symbol],
197         ns: Namespace,
198     ) -> (ast::Path, Res<NodeId>);
199
200     fn lint_buffer(&mut self) -> &mut LintBuffer;
201
202     fn next_node_id(&mut self) -> NodeId;
203 }
204
205 type NtToTokenstream = fn(&Nonterminal, &ParseSess, Span) -> TokenStream;
206
207 /// Context of `impl Trait` in code, which determines whether it is allowed in an HIR subtree,
208 /// and if so, what meaning it has.
209 #[derive(Debug)]
210 enum ImplTraitContext<'b, 'a> {
211     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new universal generic parameter.
212     /// Example: `fn foo(x: impl Debug)`, where `impl Debug` is conceptually
213     /// equivalent to a fresh universal parameter like `fn foo<T: Debug>(x: T)`.
214     ///
215     /// Newly generated parameters should be inserted into the given `Vec`.
216     Universal(&'b mut Vec<hir::GenericParam<'a>>),
217
218     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new opaque type.
219     /// Example: `fn foo() -> impl Debug`, where `impl Debug` is conceptually
220     /// equivalent to a new opaque type like `type T = impl Debug; fn foo() -> T`.
221     ///
222     /// We optionally store a `DefId` for the parent item here so we can look up necessary
223     /// information later. It is `None` when no information about the context should be stored
224     /// (e.g., for consts and statics).
225     OpaqueTy(Option<DefId> /* fn def-ID */),
226
227     /// `impl Trait` is not accepted in this position.
228     Disallowed(ImplTraitPosition),
229 }
230
231 /// Position in which `impl Trait` is disallowed.
232 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq)]
233 enum ImplTraitPosition {
234     /// Disallowed in `let` / `const` / `static` bindings.
235     Binding,
236
237     /// All other posiitons.
238     Other,
239 }
240
241 impl<'a> ImplTraitContext<'_, 'a> {
242     #[inline]
243     fn disallowed() -> Self {
244         ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Other)
245     }
246
247     fn reborrow<'this>(&'this mut self) -> ImplTraitContext<'this, 'a> {
248         use self::ImplTraitContext::*;
249         match self {
250             Universal(params) => Universal(params),
251             OpaqueTy(fn_def_id) => OpaqueTy(*fn_def_id),
252             Disallowed(pos) => Disallowed(*pos),
253         }
254     }
255 }
256
257 pub fn lower_crate<'a, 'hir>(
258     sess: &'a Session,
259     dep_graph: &'a DepGraph,
260     krate: &'a Crate,
261     resolver: &'a mut dyn Resolver,
262     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
263     arena: &'hir Arena<'hir>,
264 ) -> hir::Crate<'hir> {
265     // We're constructing the HIR here; we don't care what we will
266     // read, since we haven't even constructed the *input* to
267     // incr. comp. yet.
268     dep_graph.assert_ignored();
269
270     let _prof_timer = sess.prof.verbose_generic_activity("hir_lowering");
271
272     LoweringContext {
273         crate_root: sess.parse_sess.injected_crate_name.try_get().copied(),
274         sess,
275         resolver,
276         nt_to_tokenstream,
277         arena,
278         items: BTreeMap::new(),
279         trait_items: BTreeMap::new(),
280         impl_items: BTreeMap::new(),
281         bodies: BTreeMap::new(),
282         trait_impls: BTreeMap::new(),
283         modules: BTreeMap::new(),
284         exported_macros: Vec::new(),
285         non_exported_macro_attrs: Vec::new(),
286         catch_scopes: Vec::new(),
287         loop_scopes: Vec::new(),
288         is_in_loop_condition: false,
289         is_in_trait_impl: false,
290         is_in_dyn_type: false,
291         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode::PassThrough,
292         type_def_lifetime_params: Default::default(),
293         current_module: hir::CRATE_HIR_ID,
294         current_hir_id_owner: vec![(CRATE_DEF_INDEX, 0)],
295         item_local_id_counters: Default::default(),
296         node_id_to_hir_id: IndexVec::new(),
297         generator_kind: None,
298         current_item: None,
299         lifetimes_to_define: Vec::new(),
300         is_collecting_in_band_lifetimes: false,
301         in_scope_lifetimes: Vec::new(),
302         allow_try_trait: Some([sym::try_trait][..].into()),
303         allow_gen_future: Some([sym::gen_future][..].into()),
304     }
305     .lower_crate(krate)
306 }
307
308 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
309 enum ParamMode {
310     /// Any path in a type context.
311     Explicit,
312     /// Path in a type definition, where the anonymous lifetime `'_` is not allowed.
313     ExplicitNamed,
314     /// The `module::Type` in `module::Type::method` in an expression.
315     Optional,
316 }
317
318 enum ParenthesizedGenericArgs {
319     Ok,
320     Err,
321 }
322
323 /// What to do when we encounter an **anonymous** lifetime
324 /// reference. Anonymous lifetime references come in two flavors. You
325 /// have implicit, or fully elided, references to lifetimes, like the
326 /// one in `&T` or `Ref<T>`, and you have `'_` lifetimes, like `&'_ T`
327 /// or `Ref<'_, T>`. These often behave the same, but not always:
328 ///
329 /// - certain usages of implicit references are deprecated, like
330 ///   `Ref<T>`, and we sometimes just give hard errors in those cases
331 ///   as well.
332 /// - for object bounds there is a difference: `Box<dyn Foo>` is not
333 ///   the same as `Box<dyn Foo + '_>`.
334 ///
335 /// We describe the effects of the various modes in terms of three cases:
336 ///
337 /// - **Modern** -- includes all uses of `'_`, but also the lifetime arg
338 ///   of a `&` (e.g., the missing lifetime in something like `&T`)
339 /// - **Dyn Bound** -- if you have something like `Box<dyn Foo>`,
340 ///   there is an elided lifetime bound (`Box<dyn Foo + 'X>`). These
341 ///   elided bounds follow special rules. Note that this only covers
342 ///   cases where *nothing* is written; the `'_` in `Box<dyn Foo +
343 ///   '_>` is a case of "modern" elision.
344 /// - **Deprecated** -- this coverse cases like `Ref<T>`, where the lifetime
345 ///   parameter to ref is completely elided. `Ref<'_, T>` would be the modern,
346 ///   non-deprecated equivalent.
347 ///
348 /// Currently, the handling of lifetime elision is somewhat spread out
349 /// between HIR lowering and -- as described below -- the
350 /// `resolve_lifetime` module. Often we "fallthrough" to that code by generating
351 /// an "elided" or "underscore" lifetime name. In the future, we probably want to move
352 /// everything into HIR lowering.
353 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
354 enum AnonymousLifetimeMode {
355     /// For **Modern** cases, create a new anonymous region parameter
356     /// and reference that.
357     ///
358     /// For **Dyn Bound** cases, pass responsibility to
359     /// `resolve_lifetime` code.
360     ///
361     /// For **Deprecated** cases, report an error.
362     CreateParameter,
363
364     /// Give a hard error when either `&` or `'_` is written. Used to
365     /// rule out things like `where T: Foo<'_>`. Does not imply an
366     /// error on default object bounds (e.g., `Box<dyn Foo>`).
367     ReportError,
368
369     /// Pass responsibility to `resolve_lifetime` code for all cases.
370     PassThrough,
371 }
372
373 struct ImplTraitTypeIdVisitor<'a> {
374     ids: &'a mut SmallVec<[NodeId; 1]>,
375 }
376
377 impl Visitor<'_> for ImplTraitTypeIdVisitor<'_> {
378     fn visit_ty(&mut self, ty: &Ty) {
379         match ty.kind {
380             TyKind::Typeof(_) | TyKind::BareFn(_) => return,
381
382             TyKind::ImplTrait(id, _) => self.ids.push(id),
383             _ => {}
384         }
385         visit::walk_ty(self, ty);
386     }
387
388     fn visit_path_segment(&mut self, path_span: Span, path_segment: &PathSegment) {
389         if let Some(ref p) = path_segment.args {
390             if let GenericArgs::Parenthesized(_) = **p {
391                 return;
392             }
393         }
394         visit::walk_path_segment(self, path_span, path_segment)
395     }
396 }
397
398 impl<'a, 'hir> LoweringContext<'a, 'hir> {
399     fn lower_crate(mut self, c: &Crate) -> hir::Crate<'hir> {
400         /// Full-crate AST visitor that inserts into a fresh
401         /// `LoweringContext` any information that may be
402         /// needed from arbitrary locations in the crate,
403         /// e.g., the number of lifetime generic parameters
404         /// declared for every type and trait definition.
405         struct MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
406             lctx: &'tcx mut LoweringContext<'lowering, 'hir>,
407             hir_id_owner: Option<NodeId>,
408         }
409
410         impl MiscCollector<'_, '_, '_> {
411             fn allocate_use_tree_hir_id_counters(&mut self, tree: &UseTree, owner: DefIndex) {
412                 match tree.kind {
413                     UseTreeKind::Simple(_, id1, id2) => {
414                         for &id in &[id1, id2] {
415                             self.lctx.resolver.definitions().create_def_with_parent(
416                                 owner,
417                                 id,
418                                 DefPathData::Misc,
419                                 ExpnId::root(),
420                                 tree.prefix.span,
421                             );
422                             self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
423                         }
424                     }
425                     UseTreeKind::Glob => (),
426                     UseTreeKind::Nested(ref trees) => {
427                         for &(ref use_tree, id) in trees {
428                             let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
429                             self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
430                         }
431                     }
432                 }
433             }
434
435             fn with_hir_id_owner<T>(
436                 &mut self,
437                 owner: Option<NodeId>,
438                 f: impl FnOnce(&mut Self) -> T,
439             ) -> T {
440                 let old = mem::replace(&mut self.hir_id_owner, owner);
441                 let r = f(self);
442                 self.hir_id_owner = old;
443                 r
444             }
445         }
446
447         impl<'tcx> Visitor<'tcx> for MiscCollector<'tcx, '_, '_> {
448             fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat) {
449                 if let PatKind::Paren(..) | PatKind::Rest = p.kind {
450                     // Doesn't generate a HIR node
451                 } else if let Some(owner) = self.hir_id_owner {
452                     self.lctx.lower_node_id_with_owner(p.id, owner);
453                 }
454
455                 visit::walk_pat(self, p)
456             }
457
458             fn visit_item(&mut self, item: &'tcx Item) {
459                 let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
460
461                 match item.kind {
462                     ItemKind::Struct(_, ref generics)
463                     | ItemKind::Union(_, ref generics)
464                     | ItemKind::Enum(_, ref generics)
465                     | ItemKind::TyAlias(_, ref generics)
466                     | ItemKind::Trait(_, _, ref generics, ..) => {
467                         let def_id = self.lctx.resolver.definitions().local_def_id(item.id);
468                         let count = generics
469                             .params
470                             .iter()
471                             .filter(|param| match param.kind {
472                                 ast::GenericParamKind::Lifetime { .. } => true,
473                                 _ => false,
474                             })
475                             .count();
476                         self.lctx.type_def_lifetime_params.insert(def_id, count);
477                     }
478                     ItemKind::Use(ref use_tree) => {
479                         self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
480                     }
481                     _ => {}
482                 }
483
484                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
485                     visit::walk_item(this, item);
486                 });
487             }
488
489             fn visit_trait_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
490                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
491
492                 match item.kind {
493                     AssocItemKind::Fn(_, None) => {
494                         // Ignore patterns in trait methods without bodies
495                         self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_trait_item(this, item));
496                     }
497                     _ => self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
498                         visit::walk_trait_item(this, item);
499                     }),
500                 }
501             }
502
503             fn visit_impl_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
504                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
505                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
506                     visit::walk_impl_item(this, item);
507                 });
508             }
509
510             fn visit_foreign_item(&mut self, i: &'tcx ForeignItem) {
511                 // Ignore patterns in foreign items
512                 self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_foreign_item(this, i));
513             }
514
515             fn visit_ty(&mut self, t: &'tcx Ty) {
516                 match t.kind {
517                     // Mirrors the case in visit::walk_ty
518                     TyKind::BareFn(ref f) => {
519                         walk_list!(self, visit_generic_param, &f.generic_params);
520                         // Mirrors visit::walk_fn_decl
521                         for parameter in &f.decl.inputs {
522                             // We don't lower the ids of argument patterns
523                             self.with_hir_id_owner(None, |this| {
524                                 this.visit_pat(&parameter.pat);
525                             });
526                             self.visit_ty(&parameter.ty)
527                         }
528                         self.visit_fn_ret_ty(&f.decl.output)
529                     }
530                     _ => visit::walk_ty(self, t),
531                 }
532             }
533         }
534
535         self.lower_node_id(CRATE_NODE_ID);
536         debug_assert!(self.node_id_to_hir_id[CRATE_NODE_ID] == hir::CRATE_HIR_ID);
537
538         visit::walk_crate(&mut MiscCollector { lctx: &mut self, hir_id_owner: None }, c);
539         visit::walk_crate(&mut item::ItemLowerer { lctx: &mut self }, c);
540
541         let module = self.lower_mod(&c.module);
542         let attrs = self.lower_attrs(&c.attrs);
543         let body_ids = body_ids(&self.bodies);
544
545         self.resolver.definitions().init_node_id_to_hir_id_mapping(self.node_id_to_hir_id);
546
547         hir::Crate {
548             module,
549             attrs,
550             span: c.span,
551             exported_macros: self.arena.alloc_from_iter(self.exported_macros),
552             non_exported_macro_attrs: self.arena.alloc_from_iter(self.non_exported_macro_attrs),
553             items: self.items,
554             trait_items: self.trait_items,
555             impl_items: self.impl_items,
556             bodies: self.bodies,
557             body_ids,
558             trait_impls: self.trait_impls,
559             modules: self.modules,
560         }
561     }
562
563     fn insert_item(&mut self, item: hir::Item<'hir>) {
564         let id = item.hir_id;
565         // FIXME: Use `debug_asset-rt`.
566         assert_eq!(id.local_id, hir::ItemLocalId::from_u32(0));
567         self.items.insert(id, item);
568         self.modules.get_mut(&self.current_module).unwrap().items.insert(id);
569     }
570
571     fn allocate_hir_id_counter(&mut self, owner: NodeId) -> hir::HirId {
572         // Set up the counter if needed.
573         self.item_local_id_counters.entry(owner).or_insert(0);
574         // Always allocate the first `HirId` for the owner itself.
575         let lowered = self.lower_node_id_with_owner(owner, owner);
576         debug_assert_eq!(lowered.local_id.as_u32(), 0);
577         lowered
578     }
579
580     fn lower_node_id_generic(
581         &mut self,
582         ast_node_id: NodeId,
583         alloc_hir_id: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::HirId,
584     ) -> hir::HirId {
585         if ast_node_id == DUMMY_NODE_ID {
586             return hir::DUMMY_HIR_ID;
587         }
588
589         let min_size = ast_node_id.as_usize() + 1;
590
591         if min_size > self.node_id_to_hir_id.len() {
592             self.node_id_to_hir_id.resize(min_size, hir::DUMMY_HIR_ID);
593         }
594
595         let existing_hir_id = self.node_id_to_hir_id[ast_node_id];
596
597         if existing_hir_id == hir::DUMMY_HIR_ID {
598             // Generate a new `HirId`.
599             let hir_id = alloc_hir_id(self);
600             self.node_id_to_hir_id[ast_node_id] = hir_id;
601
602             hir_id
603         } else {
604             existing_hir_id
605         }
606     }
607
608     fn with_hir_id_owner<T>(&mut self, owner: NodeId, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
609         let counter = self
610             .item_local_id_counters
611             .insert(owner, HIR_ID_COUNTER_LOCKED)
612             .unwrap_or_else(|| panic!("no `item_local_id_counters` entry for {:?}", owner));
613         let def_index = self.resolver.definitions().opt_def_index(owner).unwrap();
614         self.current_hir_id_owner.push((def_index, counter));
615         let ret = f(self);
616         let (new_def_index, new_counter) = self.current_hir_id_owner.pop().unwrap();
617
618         debug_assert!(def_index == new_def_index);
619         debug_assert!(new_counter >= counter);
620
621         let prev = self.item_local_id_counters.insert(owner, new_counter).unwrap();
622         debug_assert!(prev == HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
623         ret
624     }
625
626     /// This method allocates a new `HirId` for the given `NodeId` and stores it in
627     /// the `LoweringContext`'s `NodeId => HirId` map.
628     /// Take care not to call this method if the resulting `HirId` is then not
629     /// actually used in the HIR, as that would trigger an assertion in the
630     /// `HirIdValidator` later on, which makes sure that all `NodeId`s got mapped
631     /// properly. Calling the method twice with the same `NodeId` is fine though.
632     fn lower_node_id(&mut self, ast_node_id: NodeId) -> hir::HirId {
633         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
634             let &mut (def_index, ref mut local_id_counter) =
635                 this.current_hir_id_owner.last_mut().unwrap();
636             let local_id = *local_id_counter;
637             *local_id_counter += 1;
638             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
639         })
640     }
641
642     fn lower_node_id_with_owner(&mut self, ast_node_id: NodeId, owner: NodeId) -> hir::HirId {
643         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
644             let local_id_counter = this
645                 .item_local_id_counters
646                 .get_mut(&owner)
647                 .expect("called `lower_node_id_with_owner` before `allocate_hir_id_counter`");
648             let local_id = *local_id_counter;
649
650             // We want to be sure not to modify the counter in the map while it
651             // is also on the stack. Otherwise we'll get lost updates when writing
652             // back from the stack to the map.
653             debug_assert!(local_id != HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
654
655             *local_id_counter += 1;
656             let def_index = this.resolver.definitions().opt_def_index(owner).expect(
657                 "you forgot to call `create_def_with_parent` or are lowering node-IDs \
658                          that do not belong to the current owner",
659             );
660
661             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
662         })
663     }
664
665     fn next_id(&mut self) -> hir::HirId {
666         let node_id = self.resolver.next_node_id();
667         self.lower_node_id(node_id)
668     }
669
670     fn lower_res(&mut self, res: Res<NodeId>) -> Res {
671         res.map_id(|id| {
672             self.lower_node_id_generic(id, |_| {
673                 panic!("expected `NodeId` to be lowered already for res {:#?}", res);
674             })
675         })
676     }
677
678     fn expect_full_res(&mut self, id: NodeId) -> Res<NodeId> {
679         self.resolver.get_partial_res(id).map_or(Res::Err, |pr| {
680             if pr.unresolved_segments() != 0 {
681                 bug!("path not fully resolved: {:?}", pr);
682             }
683             pr.base_res()
684         })
685     }
686
687     fn expect_full_res_from_use(&mut self, id: NodeId) -> impl Iterator<Item = Res<NodeId>> {
688         self.resolver.get_import_res(id).present_items()
689     }
690
691     fn diagnostic(&self) -> &rustc_errors::Handler {
692         self.sess.diagnostic()
693     }
694
695     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
696     /// allowed inside this span.
697     fn mark_span_with_reason(
698         &self,
699         reason: DesugaringKind,
700         span: Span,
701         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
702     ) -> Span {
703         span.fresh_expansion(ExpnData {
704             allow_internal_unstable,
705             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), span, self.sess.edition())
706         })
707     }
708
709     fn with_anonymous_lifetime_mode<R>(
710         &mut self,
711         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
712         op: impl FnOnce(&mut Self) -> R,
713     ) -> R {
714         debug!(
715             "with_anonymous_lifetime_mode(anonymous_lifetime_mode={:?})",
716             anonymous_lifetime_mode,
717         );
718         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
719         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
720         let result = op(self);
721         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
722         debug!(
723             "with_anonymous_lifetime_mode: restoring anonymous_lifetime_mode={:?}",
724             old_anonymous_lifetime_mode
725         );
726         result
727     }
728
729     /// Creates a new `hir::GenericParam` for every new lifetime and
730     /// type parameter encountered while evaluating `f`. Definitions
731     /// are created with the parent provided. If no `parent_id` is
732     /// provided, no definitions will be returned.
733     ///
734     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
735     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
736     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
737     fn collect_in_band_defs<T>(
738         &mut self,
739         parent_id: DefId,
740         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
741         f: impl FnOnce(&mut Self) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T),
742     ) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T) {
743         assert!(!self.is_collecting_in_band_lifetimes);
744         assert!(self.lifetimes_to_define.is_empty());
745         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
746
747         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
748         self.is_collecting_in_band_lifetimes = true;
749
750         let (in_band_ty_params, res) = f(self);
751
752         self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
753         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
754
755         let lifetimes_to_define = self.lifetimes_to_define.split_off(0);
756
757         let params = lifetimes_to_define
758             .into_iter()
759             .map(|(span, hir_name)| self.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, parent_id.index))
760             .chain(in_band_ty_params.into_iter())
761             .collect();
762
763         (params, res)
764     }
765
766     /// Converts a lifetime into a new generic parameter.
767     fn lifetime_to_generic_param(
768         &mut self,
769         span: Span,
770         hir_name: ParamName,
771         parent_index: DefIndex,
772     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
773         let node_id = self.resolver.next_node_id();
774
775         // Get the name we'll use to make the def-path. Note
776         // that collisions are ok here and this shouldn't
777         // really show up for end-user.
778         let (str_name, kind) = match hir_name {
779             ParamName::Plain(ident) => (ident.name, hir::LifetimeParamKind::InBand),
780             ParamName::Fresh(_) => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Elided),
781             ParamName::Error => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Error),
782         };
783
784         // Add a definition for the in-band lifetime def.
785         self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
786             parent_index,
787             node_id,
788             DefPathData::LifetimeNs(str_name),
789             ExpnId::root(),
790             span,
791         );
792
793         hir::GenericParam {
794             hir_id: self.lower_node_id(node_id),
795             name: hir_name,
796             attrs: &[],
797             bounds: &[],
798             span,
799             pure_wrt_drop: false,
800             kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
801         }
802     }
803
804     /// When there is a reference to some lifetime `'a`, and in-band
805     /// lifetimes are enabled, then we want to push that lifetime into
806     /// the vector of names to define later. In that case, it will get
807     /// added to the appropriate generics.
808     fn maybe_collect_in_band_lifetime(&mut self, ident: Ident) {
809         if !self.is_collecting_in_band_lifetimes {
810             return;
811         }
812
813         if !self.sess.features_untracked().in_band_lifetimes {
814             return;
815         }
816
817         if self.in_scope_lifetimes.contains(&ParamName::Plain(ident.modern())) {
818             return;
819         }
820
821         let hir_name = ParamName::Plain(ident);
822
823         if self.lifetimes_to_define.iter().any(|(_, lt_name)| lt_name.modern() == hir_name.modern())
824         {
825             return;
826         }
827
828         self.lifetimes_to_define.push((ident.span, hir_name));
829     }
830
831     /// When we have either an elided or `'_` lifetime in an impl
832     /// header, we convert it to an in-band lifetime.
833     fn collect_fresh_in_band_lifetime(&mut self, span: Span) -> ParamName {
834         assert!(self.is_collecting_in_band_lifetimes);
835         let index = self.lifetimes_to_define.len() + self.in_scope_lifetimes.len();
836         let hir_name = ParamName::Fresh(index);
837         self.lifetimes_to_define.push((span, hir_name));
838         hir_name
839     }
840
841     // Evaluates `f` with the lifetimes in `params` in-scope.
842     // This is used to track which lifetimes have already been defined, and
843     // which are new in-band lifetimes that need to have a definition created
844     // for them.
845     fn with_in_scope_lifetime_defs<T>(
846         &mut self,
847         params: &[GenericParam],
848         f: impl FnOnce(&mut Self) -> T,
849     ) -> T {
850         let old_len = self.in_scope_lifetimes.len();
851         let lt_def_names = params.iter().filter_map(|param| match param.kind {
852             GenericParamKind::Lifetime { .. } => Some(ParamName::Plain(param.ident.modern())),
853             _ => None,
854         });
855         self.in_scope_lifetimes.extend(lt_def_names);
856
857         let res = f(self);
858
859         self.in_scope_lifetimes.truncate(old_len);
860         res
861     }
862
863     /// Appends in-band lifetime defs and argument-position `impl
864     /// Trait` defs to the existing set of generics.
865     ///
866     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
867     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
868     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
869     fn add_in_band_defs<T>(
870         &mut self,
871         generics: &Generics,
872         parent_id: DefId,
873         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
874         f: impl FnOnce(&mut Self, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>) -> T,
875     ) -> (hir::Generics<'hir>, T) {
876         let (in_band_defs, (mut lowered_generics, res)) =
877             self.with_in_scope_lifetime_defs(&generics.params, |this| {
878                 this.collect_in_band_defs(parent_id, anonymous_lifetime_mode, |this| {
879                     let mut params = Vec::new();
880                     // Note: it is necessary to lower generics *before* calling `f`.
881                     // When lowering `async fn`, there's a final step when lowering
882                     // the return type that assumes that all in-scope lifetimes have
883                     // already been added to either `in_scope_lifetimes` or
884                     // `lifetimes_to_define`. If we swapped the order of these two,
885                     // in-band-lifetimes introduced by generics or where-clauses
886                     // wouldn't have been added yet.
887                     let generics =
888                         this.lower_generics_mut(generics, ImplTraitContext::Universal(&mut params));
889                     let res = f(this, &mut params);
890                     (params, (generics, res))
891                 })
892             });
893
894         let mut lowered_params: Vec<_> =
895             lowered_generics.params.into_iter().chain(in_band_defs).collect();
896
897         // FIXME(const_generics): the compiler doesn't always cope with
898         // unsorted generic parameters at the moment, so we make sure
899         // that they're ordered correctly here for now. (When we chain
900         // the `in_band_defs`, we might make the order unsorted.)
901         lowered_params.sort_by_key(|param| match param.kind {
902             hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => ParamKindOrd::Lifetime,
903             hir::GenericParamKind::Type { .. } => ParamKindOrd::Type,
904             hir::GenericParamKind::Const { .. } => ParamKindOrd::Const,
905         });
906
907         lowered_generics.params = lowered_params.into();
908
909         let lowered_generics = lowered_generics.into_generics(self.arena);
910         (lowered_generics, res)
911     }
912
913     fn with_dyn_type_scope<T>(&mut self, in_scope: bool, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
914         let was_in_dyn_type = self.is_in_dyn_type;
915         self.is_in_dyn_type = in_scope;
916
917         let result = f(self);
918
919         self.is_in_dyn_type = was_in_dyn_type;
920
921         result
922     }
923
924     fn with_new_scopes<T>(&mut self, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
925         let was_in_loop_condition = self.is_in_loop_condition;
926         self.is_in_loop_condition = false;
927
928         let catch_scopes = mem::take(&mut self.catch_scopes);
929         let loop_scopes = mem::take(&mut self.loop_scopes);
930         let ret = f(self);
931         self.catch_scopes = catch_scopes;
932         self.loop_scopes = loop_scopes;
933
934         self.is_in_loop_condition = was_in_loop_condition;
935
936         ret
937     }
938
939     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
940         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
941     }
942
943     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
944         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
945         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
946         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
947         let kind = match attr.kind {
948             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
949                 path: item.path.clone(),
950                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
951             }),
952             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
953         };
954
955         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
956     }
957
958     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
959         match *args {
960             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
961             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
962                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
963             }
964             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
965                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
966             }
967         }
968     }
969
970     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
971         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
972     }
973
974     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
975         match tree {
976             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
977             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
978                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
979             }
980         }
981     }
982
983     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
984         match token.kind {
985             token::Interpolated(nt) => {
986                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
987                 self.lower_token_stream(tts)
988             }
989             _ => TokenTree::Token(token).into(),
990         }
991     }
992
993     /// Given an associated type constraint like one of these:
994     ///
995     /// ```
996     /// T: Iterator<Item: Debug>
997     ///             ^^^^^^^^^^^
998     /// T: Iterator<Item = Debug>
999     ///             ^^^^^^^^^^^^
1000     /// ```
1001     ///
1002     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1003     fn lower_assoc_ty_constraint(
1004         &mut self,
1005         constraint: &AssocTyConstraint,
1006         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1007     ) -> hir::TypeBinding<'hir> {
1008         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1009
1010         let kind = match constraint.kind {
1011             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1012                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1013             }
1014             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1015                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1016                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1017                     // We are in the return position:
1018                     //
1019                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1020                     //
1021                     // so desugar to
1022                     //
1023                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1024                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1025
1026                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1027                     //
1028                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1029                     //
1030                     // so desugar to
1031                     //
1032                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1033                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1034
1035                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1036                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1037                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1038                     // then to an opaque type).
1039                     //
1040                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1041                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1042                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1043                     }
1044
1045                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1046                     //
1047                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1048                     //
1049                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1050                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1051                     // `impl Iterator`.
1052                     _ => (false, itctx),
1053                 };
1054
1055                 if desugar_to_impl_trait {
1056                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1057                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1058
1059                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1060                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1061                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1062                         parent_def_index,
1063                         impl_trait_node_id,
1064                         DefPathData::ImplTrait,
1065                         ExpnId::root(),
1066                         constraint.span,
1067                     );
1068
1069                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1070                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1071                         let ty = this.lower_ty(
1072                             &Ty {
1073                                 id: node_id,
1074                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1075                                 span: constraint.span,
1076                             },
1077                             itctx,
1078                         );
1079
1080                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1081                     })
1082                 } else {
1083                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1084                     // later desugars into a trait predicate.
1085                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1086
1087                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1088                 }
1089             }
1090         };
1091
1092         hir::TypeBinding {
1093             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1094             ident: constraint.ident,
1095             kind,
1096             span: constraint.span,
1097         }
1098     }
1099
1100     fn lower_generic_arg(
1101         &mut self,
1102         arg: &ast::GenericArg,
1103         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1104     ) -> hir::GenericArg<'hir> {
1105         match arg {
1106             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1107             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1108                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1109                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1110                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1111                 // transform it into a generic const argument.
1112                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1113                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1114                         let res = partial_res.base_res();
1115                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1116                             debug!(
1117                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1118                                 ty,
1119                             );
1120
1121                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1122
1123                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1124                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1125
1126                             // Add a definition for the in-band const def.
1127                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1128                                 parent_def_index,
1129                                 node_id,
1130                                 DefPathData::AnonConst,
1131                                 ExpnId::root(),
1132                                 ty.span,
1133                             );
1134
1135                             let path_expr = Expr {
1136                                 id: ty.id,
1137                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1138                                 span: ty.span,
1139                                 attrs: AttrVec::new(),
1140                             };
1141
1142                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1143                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1144                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1145                             });
1146                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1147                         }
1148                     }
1149                 }
1150                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1151             }
1152             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1153                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1154                 span: ct.value.span,
1155             }),
1156         }
1157     }
1158
1159     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> &'hir hir::Ty<'hir> {
1160         self.arena.alloc(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1161     }
1162
1163     fn lower_path_ty(
1164         &mut self,
1165         t: &Ty,
1166         qself: &Option<QSelf>,
1167         path: &Path,
1168         param_mode: ParamMode,
1169         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1170     ) -> hir::Ty<'hir> {
1171         let id = self.lower_node_id(t.id);
1172         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1173         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1174         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1175             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1176         }
1177         ty
1178     }
1179
1180     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind<'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1181         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1182     }
1183
1184     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: &'hir [hir::Ty<'hir>]) -> hir::Ty<'hir> {
1185         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1186     }
1187
1188     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1189         let kind = match t.kind {
1190             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1191             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1192             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1193             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1194             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1195                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1196                 let lifetime = match *region {
1197                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1198                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1199                 };
1200                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1201             }
1202             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1203                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1204                     hir::TyKind::BareFn(this.arena.alloc(hir::BareFnTy {
1205                         generic_params: this.lower_generic_params(
1206                             &f.generic_params,
1207                             &NodeMap::default(),
1208                             ImplTraitContext::disallowed(),
1209                         ),
1210                         unsafety: f.unsafety,
1211                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1212                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1213                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1214                     }))
1215                 })
1216             }),
1217             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1218             TyKind::Tup(ref tys) => {
1219                 hir::TyKind::Tup(self.arena.alloc_from_iter(
1220                     tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())),
1221                 ))
1222             }
1223             TyKind::Paren(ref ty) => {
1224                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1225             }
1226             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1227                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1228             }
1229             TyKind::ImplicitSelf => {
1230                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1231                 let res = self.lower_res(res);
1232                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1233                     None,
1234                     self.arena.alloc(hir::Path {
1235                         res,
1236                         segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(
1237                             Ident::with_dummy_span(kw::SelfUpper)
1238                         )],
1239                         span: t.span,
1240                     }),
1241                 ))
1242             }
1243             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1244                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1245             }
1246             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1247             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1248                 let mut lifetime_bound = None;
1249                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1250                     let bounds =
1251                         this.arena.alloc_from_iter(bounds.iter().filter_map(
1252                             |bound| match *bound {
1253                                 GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1254                                     Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1255                                 }
1256                                 GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1257                                 GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1258                                     if lifetime_bound.is_none() {
1259                                         lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1260                                     }
1261                                     None
1262                                 }
1263                             },
1264                         ));
1265                     let lifetime_bound =
1266                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1267                     (bounds, lifetime_bound)
1268                 });
1269                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1270                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1271                 }
1272                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1273             }
1274             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1275                 let span = t.span;
1276                 match itctx {
1277                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1278                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1279                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1280                         })
1281                     }
1282                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1283                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1284                         let def_index =
1285                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1286
1287                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1288                             bounds,
1289                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1290                         );
1291                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1292                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1293                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1294                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1295                             name: ParamName::Plain(ident),
1296                             pure_wrt_drop: false,
1297                             attrs: &[],
1298                             bounds: hir_bounds,
1299                             span,
1300                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1301                                 default: None,
1302                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1303                             },
1304                         });
1305
1306                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1307                             None,
1308                             self.arena.alloc(hir::Path {
1309                                 span,
1310                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1311                                 segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1312                             }),
1313                         ))
1314                     }
1315                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1316                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1317                             "bindings or function and inherent method return types"
1318                         } else {
1319                             "function and inherent method return types"
1320                         };
1321                         let mut err = struct_span_err!(
1322                             self.sess,
1323                             t.span,
1324                             E0562,
1325                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1326                             allowed_in,
1327                         );
1328                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1329                         {
1330                             err.help(
1331                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1332                                    attributes to enable",
1333                             );
1334                         }
1335                         err.emit();
1336                         hir::TyKind::Err
1337                     }
1338                 }
1339             }
1340             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1341             TyKind::CVarArgs => {
1342                 self.sess.delay_span_bug(
1343                     t.span,
1344                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1345                 );
1346                 hir::TyKind::Err
1347             }
1348         };
1349
1350         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1351     }
1352
1353     fn lower_opaque_impl_trait(
1354         &mut self,
1355         span: Span,
1356         fn_def_id: Option<DefId>,
1357         opaque_ty_node_id: NodeId,
1358         lower_bounds: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::GenericBounds<'hir>,
1359     ) -> hir::TyKind<'hir> {
1360         debug!(
1361             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1362             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1363         );
1364
1365         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1366         // This is a first: there is code in other places like for loop
1367         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1368         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1369         // frequently opened issues show.
1370         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1371
1372         let opaque_ty_def_index =
1373             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1374
1375         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1376
1377         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1378
1379         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1380             opaque_ty_node_id,
1381             opaque_ty_def_index,
1382             &hir_bounds,
1383         );
1384
1385         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1386
1387         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1388
1389         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, move |lctx| {
1390             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1391                 generics: hir::Generics {
1392                     params: lifetime_defs,
1393                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1394                     span,
1395                 },
1396                 bounds: hir_bounds,
1397                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1398                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1399             };
1400
1401             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1402             let opaque_ty_id =
1403                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1404
1405             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1406             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1407         })
1408     }
1409
1410     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1411     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1412     fn generate_opaque_type(
1413         &mut self,
1414         opaque_ty_node_id: NodeId,
1415         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy<'hir>,
1416         span: Span,
1417         opaque_ty_span: Span,
1418     ) -> hir::HirId {
1419         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1420         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1421         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1422         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1423         let opaque_ty_item = hir::Item {
1424             hir_id: opaque_ty_id,
1425             ident: Ident::invalid(),
1426             attrs: Default::default(),
1427             kind: opaque_ty_item_kind,
1428             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1429             span: opaque_ty_span,
1430         };
1431
1432         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1433         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1434         // does not actually exist in the AST.
1435         self.insert_item(opaque_ty_item);
1436         opaque_ty_id
1437     }
1438
1439     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1440         &mut self,
1441         opaque_ty_id: NodeId,
1442         parent_index: DefIndex,
1443         bounds: hir::GenericBounds<'hir>,
1444     ) -> (&'hir [hir::GenericArg<'hir>], &'hir [hir::GenericParam<'hir>]) {
1445         debug!(
1446             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1447              parent_index={:?}, \
1448              bounds={:#?})",
1449             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1450         );
1451
1452         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1453         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1454         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1455         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1456             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1457             parent: DefIndex,
1458             opaque_ty_id: NodeId,
1459             collect_elided_lifetimes: bool,
1460             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1461             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1462             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg<'hir>>,
1463             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam<'hir>>,
1464         }
1465
1466         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1467             type Map = Map<'v>;
1468
1469             fn nested_visit_map(&mut self) -> intravisit::NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
1470                 intravisit::NestedVisitorMap::None
1471             }
1472
1473             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs<'v>) {
1474                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1475                 if parameters.parenthesized {
1476                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1477                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1478                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1479                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1480                 } else {
1481                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1482                 }
1483             }
1484
1485             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty<'v>) {
1486                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1487                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1488                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1489                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1490
1491                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1492                     // to be able to later fully undo their introduction.
1493                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1494                     intravisit::walk_ty(self, t);
1495                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1496
1497                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1498                 } else {
1499                     intravisit::walk_ty(self, t)
1500                 }
1501             }
1502
1503             fn visit_poly_trait_ref(
1504                 &mut self,
1505                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef<'v>,
1506                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1507             ) {
1508                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1509                 // to be able to later fully undo their introduction.
1510                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1511                 intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1512                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1513             }
1514
1515             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam<'v>) {
1516                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1517                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1518                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1519                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1520                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1521                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1522                 }
1523
1524                 intravisit::walk_generic_param(self, param);
1525             }
1526
1527             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1528                 let name = match lifetime.name {
1529                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1530                         if self.collect_elided_lifetimes {
1531                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1532                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1533                             hir::LifetimeName::Underscore
1534                         } else {
1535                             return;
1536                         }
1537                     }
1538                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1539
1540                     // Refers to some other lifetime that is "in
1541                     // scope" within the type.
1542                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1543
1544                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1545                 };
1546
1547                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1548                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1549                 {
1550                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1551
1552                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1553                         hir_id: self.context.next_id(),
1554                         span: lifetime.span,
1555                         name,
1556                     }));
1557
1558                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1559                     let hir_id =
1560                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1561                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1562                         self.parent,
1563                         def_node_id,
1564                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1565                         ExpnId::root(),
1566                         lifetime.span,
1567                     );
1568
1569                     let (name, kind) = match name {
1570                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1571                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1572                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1573                         ),
1574                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1575                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1576                         }
1577                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1578                     };
1579
1580                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1581                         hir_id,
1582                         name,
1583                         span: lifetime.span,
1584                         pure_wrt_drop: false,
1585                         attrs: &[],
1586                         bounds: &[],
1587                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1588                     });
1589                 }
1590             }
1591         }
1592
1593         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1594             context: self,
1595             parent: parent_index,
1596             opaque_ty_id,
1597             collect_elided_lifetimes: true,
1598             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1599             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1600             output_lifetimes: Vec::new(),
1601             output_lifetime_params: Vec::new(),
1602         };
1603
1604         for bound in bounds {
1605             intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1606         }
1607
1608         let ImplTraitLifetimeCollector { output_lifetimes, output_lifetime_params, .. } =
1609             lifetime_collector;
1610
1611         (
1612             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetimes),
1613             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetime_params),
1614         )
1615     }
1616
1617     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
1618         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
1619         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1620             if let Some(ref ty) = l.ty {
1621                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
1622                 visitor.visit_ty(ty);
1623             }
1624         }
1625         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
1626         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
1627             self.lower_ty(
1628                 t,
1629                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1630                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
1631                 } else {
1632                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
1633                 },
1634             )
1635         });
1636         let init = l.init.as_ref().map(|e| self.lower_expr(e));
1637         (
1638             hir::Local {
1639                 hir_id: self.lower_node_id(l.id),
1640                 ty,
1641                 pat: self.lower_pat(&l.pat),
1642                 init,
1643                 span: l.span,
1644                 attrs: l.attrs.clone(),
1645                 source: hir::LocalSource::Normal,
1646             },
1647             ids,
1648         )
1649     }
1650
1651     fn lower_fn_params_to_names(&mut self, decl: &FnDecl) -> &'hir [Ident] {
1652         // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1653         // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1654         // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1655         let mut inputs = &decl.inputs[..];
1656         if decl.c_variadic() {
1657             inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1658         }
1659         self.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| match param.pat.kind {
1660             PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
1661             _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
1662         }))
1663     }
1664
1665     // Lowers a function declaration.
1666     //
1667     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
1668     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
1669     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
1670     //      `make_ret_async` is also `Some`.
1671     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
1672     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
1673     //      disallowed.
1674     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
1675     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
1676     //      return type `impl Trait` item.
1677     fn lower_fn_decl(
1678         &mut self,
1679         decl: &FnDecl,
1680         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>)>,
1681         impl_trait_return_allow: bool,
1682         make_ret_async: Option<NodeId>,
1683     ) -> &'hir hir::FnDecl<'hir> {
1684         debug!(
1685             "lower_fn_decl(\
1686             fn_decl: {:?}, \
1687             in_band_ty_params: {:?}, \
1688             impl_trait_return_allow: {}, \
1689             make_ret_async: {:?})",
1690             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
1691         );
1692         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
1693             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
1694             // must be transformed into fresh generic parameters so that
1695             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
1696             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
1697         } else {
1698             self.anonymous_lifetime_mode
1699         };
1700
1701         let c_variadic = decl.c_variadic();
1702
1703         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
1704         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
1705         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
1706             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1707             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1708             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1709             let mut inputs = &decl.inputs[..];
1710             if c_variadic {
1711                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1712             }
1713             this.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| {
1714                 if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
1715                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
1716                 } else {
1717                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
1718                 }
1719             }))
1720         });
1721
1722         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
1723             self.lower_async_fn_ret_ty(
1724                 &decl.output,
1725                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
1726                 ret_id,
1727             )
1728         } else {
1729             match decl.output {
1730                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
1731                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => hir::FunctionRetTy::Return(
1732                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))),
1733                     ),
1734                     _ => hir::FunctionRetTy::Return(
1735                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed()),
1736                     ),
1737                 },
1738                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span),
1739             }
1740         };
1741
1742         self.arena.alloc(hir::FnDecl {
1743             inputs,
1744             output,
1745             c_variadic,
1746             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
1747                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
1748                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
1749                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
1750                     _ => false,
1751                 };
1752
1753                 match arg.ty.kind {
1754                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
1755                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
1756                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
1757                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
1758                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
1759                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
1760                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
1761                     {
1762                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
1763                     }
1764                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
1765                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
1766                     }
1767                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
1768                 }
1769             }),
1770         })
1771     }
1772
1773     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
1774     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
1775     //
1776     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
1777     //
1778     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
1779     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
1780     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
1781     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
1782     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
1783     fn lower_async_fn_ret_ty(
1784         &mut self,
1785         output: &FunctionRetTy,
1786         fn_def_id: DefId,
1787         opaque_ty_node_id: NodeId,
1788     ) -> hir::FunctionRetTy<'hir> {
1789         debug!(
1790             "lower_async_fn_ret_ty(\
1791              output={:?}, \
1792              fn_def_id={:?}, \
1793              opaque_ty_node_id={:?})",
1794             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
1795         );
1796
1797         let span = output.span();
1798
1799         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
1800
1801         let opaque_ty_def_index =
1802             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1803
1804         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1805
1806         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
1807         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
1808         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
1809         //
1810         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
1811         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
1812         // - all the elided lifetimes in the return type.
1813         //
1814         // So for example in this snippet:
1815         //
1816         // ```rust
1817         // impl<'a> Foo<'a> {
1818         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
1819         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
1820         //   // elided lifetimes used below
1821         //   }
1822         // }
1823         // ```
1824         //
1825         // we would create an opaque type like:
1826         //
1827         // ```
1828         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
1829         // ```
1830         //
1831         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
1832         //
1833         // ```rust
1834         // impl<'a> Foo<'a> {
1835         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1836         // }
1837         // ```
1838         //
1839         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
1840         // this is because the elided lifetimes from the return type
1841         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
1842         // this desugaring achieves that.
1843         //
1844         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
1845         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
1846         // lifetimes elided in the return type. This includes those
1847         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
1848         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
1849         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
1850         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
1851         // grow.
1852         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
1853
1854         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
1855             // We have to be careful to get elision right here. The
1856             // idea is that we create a lifetime parameter for each
1857             // lifetime in the return type.  So, given a return type
1858             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
1859             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
1860             //
1861             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
1862             // hence the elision takes place at the fn site.
1863             let future_bound = this
1864                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
1865                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
1866                 });
1867
1868             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
1869
1870             // Calculate all the lifetimes that should be captured
1871             // by the opaque type. This should include all in-scope
1872             // lifetime parameters, including those defined in-band.
1873             //
1874             // Note: this must be done after lowering the output type,
1875             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
1876             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
1877                 .in_scope_lifetimes
1878                 .iter()
1879                 .cloned()
1880                 .map(|name| (name.ident().span, name))
1881                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
1882                 .collect();
1883
1884             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
1885             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
1886             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
1887
1888             let generic_params =
1889                 this.arena.alloc_from_iter(lifetime_params.iter().map(|(span, hir_name)| {
1890                     this.lifetime_to_generic_param(*span, *hir_name, opaque_ty_def_index)
1891                 }));
1892
1893             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1894                 generics: hir::Generics {
1895                     params: generic_params,
1896                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1897                     span,
1898                 },
1899                 bounds: arena_vec![this; future_bound],
1900                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
1901                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
1902             };
1903
1904             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1905             let opaque_ty_id =
1906                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1907
1908             (opaque_ty_id, lifetime_params)
1909         });
1910
1911         // As documented above on the variable
1912         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
1913         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
1914         // we're creating the type arguments for the return type:
1915         //
1916         // ```
1917         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1918         // ```
1919         //
1920         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
1921         // references to the parameters themselves, including the
1922         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
1923         // '`0`, `'1`).
1924         //
1925         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
1926         // generate `'_`.
1927         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
1928             .iter()
1929             .map(|&(span, hir_name)| {
1930                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
1931                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1932                     hir_id: self.next_id(),
1933                     span,
1934                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
1935                 })
1936             })
1937             .collect();
1938         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)|
1939             // Output lifetime like `'_`.
1940             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1941                 hir_id: self.next_id(),
1942                 span,
1943                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
1944             })));
1945         let generic_args = self.arena.alloc_from_iter(generic_args);
1946
1947         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
1948         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
1949         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
1950         // only the lifetime parameters that we must supply.
1951         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args);
1952         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
1953         hir::FunctionRetTy::Return(self.arena.alloc(opaque_ty))
1954     }
1955
1956     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
1957     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
1958         &mut self,
1959         output: &FunctionRetTy,
1960         fn_def_id: DefId,
1961         span: Span,
1962     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
1963         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
1964         let output_ty = match output {
1965             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
1966             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => self.arena.alloc(self.ty_tup(*ret_ty_span, &[])),
1967         };
1968
1969         // "<Output = T>"
1970         let future_params = self.arena.alloc(hir::GenericArgs {
1971             args: &[],
1972             bindings: arena_vec![self; self.output_ty_binding(span, output_ty)],
1973             parenthesized: false,
1974         });
1975
1976         // ::std::future::Future<future_params>
1977         let future_path =
1978             self.std_path(span, &[sym::future, sym::Future], Some(future_params), false);
1979
1980         hir::GenericBound::Trait(
1981             hir::PolyTraitRef {
1982                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
1983                 bound_generic_params: &[],
1984                 span,
1985             },
1986             hir::TraitBoundModifier::None,
1987         )
1988     }
1989
1990     fn lower_param_bound(
1991         &mut self,
1992         tpb: &GenericBound,
1993         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1994     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
1995         match *tpb {
1996             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
1997                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
1998                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
1999             ),
2000             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2001                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2002             }
2003         }
2004     }
2005
2006     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2007         let span = l.ident.span;
2008         match l.ident {
2009             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2010                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2011             }
2012             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2013                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2014                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2015                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2016                 }
2017
2018                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2019                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2020                 }
2021
2022                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2023             },
2024             ident => {
2025                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2026                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2027                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2028             }
2029         }
2030     }
2031
2032     fn new_named_lifetime(
2033         &mut self,
2034         id: NodeId,
2035         span: Span,
2036         name: hir::LifetimeName,
2037     ) -> hir::Lifetime {
2038         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2039     }
2040
2041     fn lower_generic_params_mut<'s>(
2042         &'s mut self,
2043         params: &'s [GenericParam],
2044         add_bounds: &'s NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2045         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2046     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericParam<'hir>> + Captures<'a> + Captures<'s> {
2047         params
2048             .iter()
2049             .map(move |param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2050     }
2051
2052     fn lower_generic_params(
2053         &mut self,
2054         params: &[GenericParam],
2055         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2056         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2057     ) -> &'hir [hir::GenericParam<'hir>] {
2058         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_generic_params_mut(params, add_bounds, itctx))
2059     }
2060
2061     fn lower_generic_param(
2062         &mut self,
2063         param: &GenericParam,
2064         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2065         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2066     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
2067         let mut bounds: Vec<_> = self
2068             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2069                 this.lower_param_bounds_mut(&param.bounds, itctx.reborrow()).collect()
2070             });
2071
2072         let (name, kind) = match param.kind {
2073             GenericParamKind::Lifetime => {
2074                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2075                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2076
2077                 let lt = self
2078                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2079                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2080                     });
2081                 let param_name = match lt.name {
2082                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2083                     hir::LifetimeName::Implicit
2084                     | hir::LifetimeName::Underscore
2085                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2086                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2087                         span_bug!(
2088                             param.ident.span,
2089                             "object-lifetime-default should not occur here",
2090                         );
2091                     }
2092                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2093                 };
2094
2095                 let kind =
2096                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2097
2098                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2099
2100                 (param_name, kind)
2101             }
2102             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2103                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2104                 if !add_bounds.is_empty() {
2105                     let params = self.lower_param_bounds_mut(add_bounds, itctx.reborrow());
2106                     bounds.extend(params);
2107                 }
2108
2109                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2110                     default: default
2111                         .as_ref()
2112                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2113                     synthetic: param
2114                         .attrs
2115                         .iter()
2116                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2117                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2118                         .next(),
2119                 };
2120
2121                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2122             }
2123             GenericParamKind::Const { ref ty } => {
2124                 let ty = self
2125                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2126                         this.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed())
2127                     });
2128
2129                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), hir::GenericParamKind::Const { ty })
2130             }
2131         };
2132
2133         hir::GenericParam {
2134             hir_id: self.lower_node_id(param.id),
2135             name,
2136             span: param.ident.span,
2137             pure_wrt_drop: attr::contains_name(&param.attrs, sym::may_dangle),
2138             attrs: self.lower_attrs(&param.attrs),
2139             bounds: self.arena.alloc_from_iter(bounds),
2140             kind,
2141         }
2142     }
2143
2144     fn lower_trait_ref(
2145         &mut self,
2146         p: &TraitRef,
2147         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2148     ) -> hir::TraitRef<'hir> {
2149         let path = match self.lower_qpath(p.ref_id, &None, &p.path, ParamMode::Explicit, itctx) {
2150             hir::QPath::Resolved(None, path) => path,
2151             qpath => bug!("lower_trait_ref: unexpected QPath `{:?}`", qpath),
2152         };
2153         hir::TraitRef { path, hir_ref_id: self.lower_node_id(p.ref_id) }
2154     }
2155
2156     fn lower_poly_trait_ref(
2157         &mut self,
2158         p: &PolyTraitRef,
2159         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2160     ) -> hir::PolyTraitRef<'hir> {
2161         if p.trait_ref.constness.is_some() {
2162             self.diagnostic().span_err(p.span, "`?const` on trait bounds is not yet implemented");
2163         }
2164
2165         let bound_generic_params = self.lower_generic_params(
2166             &p.bound_generic_params,
2167             &NodeMap::default(),
2168             itctx.reborrow(),
2169         );
2170         let trait_ref = self.with_in_scope_lifetime_defs(&p.bound_generic_params, |this| {
2171             this.lower_trait_ref(&p.trait_ref, itctx)
2172         });
2173
2174         hir::PolyTraitRef { bound_generic_params, trait_ref, span: p.span }
2175     }
2176
2177     fn lower_mt(&mut self, mt: &MutTy, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::MutTy<'hir> {
2178         hir::MutTy { ty: self.lower_ty(&mt.ty, itctx), mutbl: mt.mutbl }
2179     }
2180
2181     fn lower_param_bounds(
2182         &mut self,
2183         bounds: &[GenericBound],
2184         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2185     ) -> hir::GenericBounds<'hir> {
2186         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_param_bounds_mut(bounds, itctx))
2187     }
2188
2189     fn lower_param_bounds_mut<'s>(
2190         &'s mut self,
2191         bounds: &'s [GenericBound],
2192         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2193     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericBound<'hir>> + Captures<'s> + Captures<'a> {
2194         bounds.iter().map(move |bound| self.lower_param_bound(bound, itctx.reborrow()))
2195     }
2196
2197     fn lower_block(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2198         self.arena.alloc(self.lower_block_noalloc(b, targeted_by_break))
2199     }
2200
2201     fn lower_block_noalloc(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> hir::Block<'hir> {
2202         let mut stmts = vec![];
2203         let mut expr: Option<&'hir _> = None;
2204
2205         for (index, stmt) in b.stmts.iter().enumerate() {
2206             if index == b.stmts.len() - 1 {
2207                 if let StmtKind::Expr(ref e) = stmt.kind {
2208                     expr = Some(self.lower_expr(e));
2209                 } else {
2210                     stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2211                 }
2212             } else {
2213                 stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2214             }
2215         }
2216
2217         hir::Block {
2218             hir_id: self.lower_node_id(b.id),
2219             stmts: self.arena.alloc_from_iter(stmts),
2220             expr,
2221             rules: self.lower_block_check_mode(&b.rules),
2222             span: b.span,
2223             targeted_by_break,
2224         }
2225     }
2226
2227     /// Lowers a block directly to an expression, presuming that it
2228     /// has no attributes and is not targeted by a `break`.
2229     fn lower_block_expr(&mut self, b: &Block) -> hir::Expr<'hir> {
2230         let block = self.lower_block(b, false);
2231         self.expr_block(block, AttrVec::new())
2232     }
2233
2234     fn lower_anon_const(&mut self, c: &AnonConst) -> hir::AnonConst {
2235         self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
2236             hir_id: this.lower_node_id(c.id),
2237             body: this.lower_const_body(c.value.span, Some(&c.value)),
2238         })
2239     }
2240
2241     fn lower_stmt(&mut self, s: &Stmt) -> SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> {
2242         let kind = match s.kind {
2243             StmtKind::Local(ref l) => {
2244                 let (l, item_ids) = self.lower_local(l);
2245                 let mut ids: SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> = item_ids
2246                     .into_iter()
2247                     .map(|item_id| {
2248                         let item_id = hir::ItemId { id: self.lower_node_id(item_id) };
2249                         self.stmt(s.span, hir::StmtKind::Item(item_id))
2250                     })
2251                     .collect();
2252                 ids.push({
2253                     hir::Stmt {
2254                         hir_id: self.lower_node_id(s.id),
2255                         kind: hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(l)),
2256                         span: s.span,
2257                     }
2258                 });
2259                 return ids;
2260             }
2261             StmtKind::Item(ref it) => {
2262                 // Can only use the ID once.
2263                 let mut id = Some(s.id);
2264                 return self
2265                     .lower_item_id(it)
2266                     .into_iter()
2267                     .map(|item_id| {
2268                         let hir_id = id
2269                             .take()
2270                             .map(|id| self.lower_node_id(id))
2271                             .unwrap_or_else(|| self.next_id());
2272
2273                         hir::Stmt { hir_id, kind: hir::StmtKind::Item(item_id), span: s.span }
2274                     })
2275                     .collect();
2276             }
2277             StmtKind::Expr(ref e) => hir::StmtKind::Expr(self.lower_expr(e)),
2278             StmtKind::Semi(ref e) => hir::StmtKind::Semi(self.lower_expr(e)),
2279             StmtKind::Mac(..) => panic!("shouldn't exist here"),
2280         };
2281         smallvec![hir::Stmt { hir_id: self.lower_node_id(s.id), kind, span: s.span }]
2282     }
2283
2284     fn lower_block_check_mode(&mut self, b: &BlockCheckMode) -> hir::BlockCheckMode {
2285         match *b {
2286             BlockCheckMode::Default => hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
2287             BlockCheckMode::Unsafe(u) => {
2288                 hir::BlockCheckMode::UnsafeBlock(self.lower_unsafe_source(u))
2289             }
2290         }
2291     }
2292
2293     fn lower_unsafe_source(&mut self, u: UnsafeSource) -> hir::UnsafeSource {
2294         match u {
2295             CompilerGenerated => hir::UnsafeSource::CompilerGenerated,
2296             UserProvided => hir::UnsafeSource::UserProvided,
2297         }
2298     }
2299
2300     fn lower_trait_bound_modifier(&mut self, f: TraitBoundModifier) -> hir::TraitBoundModifier {
2301         match f {
2302             TraitBoundModifier::None => hir::TraitBoundModifier::None,
2303             TraitBoundModifier::Maybe => hir::TraitBoundModifier::Maybe,
2304         }
2305     }
2306
2307     // Helper methods for building HIR.
2308
2309     fn stmt(&mut self, span: Span, kind: hir::StmtKind<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2310         hir::Stmt { span, kind, hir_id: self.next_id() }
2311     }
2312
2313     fn stmt_expr(&mut self, span: Span, expr: hir::Expr<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2314         self.stmt(span, hir::StmtKind::Expr(self.arena.alloc(expr)))
2315     }
2316
2317     fn stmt_let_pat(
2318         &mut self,
2319         attrs: AttrVec,
2320         span: Span,
2321         init: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2322         pat: &'hir hir::Pat<'hir>,
2323         source: hir::LocalSource,
2324     ) -> hir::Stmt<'hir> {
2325         let local = hir::Local { attrs, hir_id: self.next_id(), init, pat, source, span, ty: None };
2326         self.stmt(span, hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(local)))
2327     }
2328
2329     fn block_expr(&mut self, expr: &'hir hir::Expr<'hir>) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2330         self.block_all(expr.span, &[], Some(expr))
2331     }
2332
2333     fn block_all(
2334         &mut self,
2335         span: Span,
2336         stmts: &'hir [hir::Stmt<'hir>],
2337         expr: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2338     ) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2339         let blk = hir::Block {
2340             stmts,
2341             expr,
2342             hir_id: self.next_id(),
2343             rules: hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
2344             span,
2345             targeted_by_break: false,
2346         };
2347         self.arena.alloc(blk)
2348     }
2349
2350     /// Constructs a `true` or `false` literal pattern.
2351     fn pat_bool(&mut self, span: Span, val: bool) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2352         let expr = self.expr_bool(span, val);
2353         self.pat(span, hir::PatKind::Lit(expr))
2354     }
2355
2356     fn pat_ok(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2357         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Ok], arena_vec![self; pat])
2358     }
2359
2360     fn pat_err(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2361         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Err], arena_vec![self; pat])
2362     }
2363
2364     fn pat_some(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2365         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::Some], arena_vec![self; pat])
2366     }
2367
2368     fn pat_none(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2369         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::None], &[])
2370     }
2371
2372     fn pat_std_enum(
2373         &mut self,
2374         span: Span,
2375         components: &[Symbol],
2376         subpats: &'hir [&'hir hir::Pat<'hir>],
2377     ) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2378         let path = self.std_path(span, components, None, true);
2379         let qpath = hir::QPath::Resolved(None, path);
2380         let pt = if subpats.is_empty() {
2381             hir::PatKind::Path(qpath)
2382         } else {
2383             hir::PatKind::TupleStruct(qpath, subpats, None)
2384         };
2385         self.pat(span, pt)
2386     }
2387
2388     fn pat_ident(&mut self, span: Span, ident: Ident) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
2389         self.pat_ident_binding_mode(span, ident, hir::BindingAnnotation::Unannotated)
2390     }
2391
2392     fn pat_ident_binding_mode(
2393         &mut self,
2394         span: Span,
2395         ident: Ident,
2396         bm: hir::BindingAnnotation,
2397     ) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
2398         let hir_id = self.next_id();
2399
2400         (
2401             self.arena.alloc(hir::Pat {
2402                 hir_id,
2403                 kind: hir::PatKind::Binding(bm, hir_id, ident.with_span_pos(span), None),
2404                 span,
2405             }),
2406             hir_id,
2407         )
2408     }
2409
2410     fn pat_wild(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2411         self.pat(span, hir::PatKind::Wild)
2412     }
2413
2414     fn pat(&mut self, span: Span, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2415         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.next_id(), kind, span })
2416     }
2417
2418     /// Given a suffix `["b", "c", "d"]`, returns path `::std::b::c::d` when
2419     /// `fld.cx.use_std`, and `::core::b::c::d` otherwise.
2420     /// The path is also resolved according to `is_value`.
2421     fn std_path(
2422         &mut self,
2423         span: Span,
2424         components: &[Symbol],
2425         params: Option<&'hir hir::GenericArgs<'hir>>,
2426         is_value: bool,
2427     ) -> &'hir hir::Path<'hir> {
2428         let ns = if is_value { Namespace::ValueNS } else { Namespace::TypeNS };
2429         let (path, res) = self.resolver.resolve_str_path(span, self.crate_root, components, ns);
2430
2431         let mut segments: Vec<_> = path
2432             .segments
2433             .iter()
2434             .map(|segment| {
2435                 let res = self.expect_full_res(segment.id);
2436                 hir::PathSegment {
2437                     ident: segment.ident,
2438                     hir_id: Some(self.lower_node_id(segment.id)),
2439                     res: Some(self.lower_res(res)),
2440                     infer_args: true,
2441                     args: None,
2442                 }
2443             })
2444             .collect();
2445         segments.last_mut().unwrap().args = params;
2446
2447         self.arena.alloc(hir::Path {
2448             span,
2449             res: res.map_id(|_| panic!("unexpected `NodeId`")),
2450             segments: self.arena.alloc_from_iter(segments),
2451         })
2452     }
2453
2454     fn ty_path(
2455         &mut self,
2456         mut hir_id: hir::HirId,
2457         span: Span,
2458         qpath: hir::QPath<'hir>,
2459     ) -> hir::Ty<'hir> {
2460         let kind = match qpath {
2461             hir::QPath::Resolved(None, path) => {
2462                 // Turn trait object paths into `TyKind::TraitObject` instead.
2463                 match path.res {
2464                     Res::Def(DefKind::Trait, _) | Res::Def(DefKind::TraitAlias, _) => {
2465                         let principal = hir::PolyTraitRef {
2466                             bound_generic_params: &[],
2467                             trait_ref: hir::TraitRef { path, hir_ref_id: hir_id },
2468                             span,
2469                         };
2470
2471                         // The original ID is taken by the `PolyTraitRef`,
2472                         // so the `Ty` itself needs a different one.
2473                         hir_id = self.next_id();
2474                         hir::TyKind::TraitObject(
2475                             arena_vec![self; principal],
2476                             self.elided_dyn_bound(span),
2477                         )
2478                     }
2479                     _ => hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(None, path)),
2480                 }
2481             }
2482             _ => hir::TyKind::Path(qpath),
2483         };
2484
2485         hir::Ty { hir_id, kind, span }
2486     }
2487
2488     /// Invoked to create the lifetime argument for a type `&T`
2489     /// with no explicit lifetime.
2490     fn elided_ref_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2491         match self.anonymous_lifetime_mode {
2492             // Intercept when we are in an impl header or async fn and introduce an in-band
2493             // lifetime.
2494             // Hence `impl Foo for &u32` becomes `impl<'f> Foo for &'f u32` for some fresh
2495             // `'f`.
2496             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2497                 let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2498                 hir::Lifetime {
2499                     hir_id: self.next_id(),
2500                     span,
2501                     name: hir::LifetimeName::Param(fresh_name),
2502                 }
2503             }
2504
2505             AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(None, span),
2506
2507             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => self.new_implicit_lifetime(span),
2508         }
2509     }
2510
2511     /// Report an error on illegal use of `'_` or a `&T` with no explicit lifetime;
2512     /// return a "error lifetime".
2513     fn new_error_lifetime(&mut self, id: Option<NodeId>, span: Span) -> hir::Lifetime {
2514         let (id, msg, label) = match id {
2515             Some(id) => (id, "`'_` cannot be used here", "`'_` is a reserved lifetime name"),
2516
2517             None => (
2518                 self.resolver.next_node_id(),
2519                 "`&` without an explicit lifetime name cannot be used here",
2520                 "explicit lifetime name needed here",
2521             ),
2522         };
2523
2524         let mut err = struct_span_err!(self.sess, span, E0637, "{}", msg,);
2525         err.span_label(span, label);
2526         err.emit();
2527
2528         self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
2529     }
2530
2531     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for a path like
2532     /// `std::cell::Ref<T>`; note that implicit lifetimes in these
2533     /// sorts of cases are deprecated. This may therefore report a warning or an
2534     /// error, depending on the mode.
2535     fn elided_path_lifetimes<'s>(
2536         &'s mut self,
2537         span: Span,
2538         count: usize,
2539     ) -> impl Iterator<Item = hir::Lifetime> + Captures<'a> + Captures<'s> + Captures<'hir> {
2540         (0..count).map(move |_| self.elided_path_lifetime(span))
2541     }
2542
2543     fn elided_path_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2544         match self.anonymous_lifetime_mode {
2545             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2546                 // We should have emitted E0726 when processing this path above
2547                 self.sess
2548                     .delay_span_bug(span, "expected 'implicit elided lifetime not allowed' error");
2549                 let id = self.resolver.next_node_id();
2550                 self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
2551             }
2552             // `PassThrough` is the normal case.
2553             // `new_error_lifetime`, which would usually be used in the case of `ReportError`,
2554             // is unsuitable here, as these can occur from missing lifetime parameters in a
2555             // `PathSegment`, for which there is no associated `'_` or `&T` with no explicit
2556             // lifetime. Instead, we simply create an implicit lifetime, which will be checked
2557             // later, at which point a suitable error will be emitted.
2558             AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
2559                 self.new_implicit_lifetime(span)
2560             }
2561         }
2562     }
2563
2564     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for an elided trait object
2565     /// bound, like the bound in `Box<dyn Debug>`. This method is not invoked
2566     /// when the bound is written, even if it is written with `'_` like in
2567     /// `Box<dyn Debug + '_>`. In those cases, `lower_lifetime` is invoked.
2568     fn elided_dyn_bound(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2569         match self.anonymous_lifetime_mode {
2570             // NB. We intentionally ignore the create-parameter mode here.
2571             // and instead "pass through" to resolve-lifetimes, which will apply
2572             // the object-lifetime-defaulting rules. Elided object lifetime defaults
2573             // do not act like other elided lifetimes. In other words, given this:
2574             //
2575             //     impl Foo for Box<dyn Debug>
2576             //
2577             // we do not introduce a fresh `'_` to serve as the bound, but instead
2578             // ultimately translate to the equivalent of:
2579             //
2580             //     impl Foo for Box<dyn Debug + 'static>
2581             //
2582             // `resolve_lifetime` has the code to make that happen.
2583             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {}
2584
2585             AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
2586                 // ReportError applies to explicit use of `'_`.
2587             }
2588
2589             // This is the normal case.
2590             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {}
2591         }
2592
2593         let r = hir::Lifetime {
2594             hir_id: self.next_id(),
2595             span,
2596             name: hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault,
2597         };
2598         debug!("elided_dyn_bound: r={:?}", r);
2599         r
2600     }
2601
2602     fn new_implicit_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2603         hir::Lifetime { hir_id: self.next_id(), span, name: hir::LifetimeName::Implicit }
2604     }
2605
2606     fn maybe_lint_bare_trait(&mut self, span: Span, id: NodeId, is_global: bool) {
2607         // FIXME(davidtwco): This is a hack to detect macros which produce spans of the
2608         // call site which do not have a macro backtrace. See #61963.
2609         let is_macro_callsite = self
2610             .sess
2611             .source_map()
2612             .span_to_snippet(span)
2613             .map(|snippet| snippet.starts_with("#["))
2614             .unwrap_or(true);
2615         if !is_macro_callsite {
2616             self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
2617                 builtin::BARE_TRAIT_OBJECTS,
2618                 id,
2619                 span,
2620                 "trait objects without an explicit `dyn` are deprecated",
2621                 BuiltinLintDiagnostics::BareTraitObject(span, is_global),
2622             )
2623         }
2624     }
2625 }
2626
2627 fn body_ids(bodies: &BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'_>>) -> Vec<hir::BodyId> {
2628     // Sorting by span ensures that we get things in order within a
2629     // file, and also puts the files in a sensible order.
2630     let mut body_ids: Vec<_> = bodies.keys().cloned().collect();
2631     body_ids.sort_by_key(|b| bodies[b].value.span);
2632     body_ids
2633 }
2634
2635 /// Helper struct for delayed construction of GenericArgs.
2636 struct GenericArgsCtor<'hir> {
2637     args: SmallVec<[hir::GenericArg<'hir>; 4]>,
2638     bindings: &'hir [hir::TypeBinding<'hir>],
2639     parenthesized: bool,
2640 }
2641
2642 impl<'hir> GenericArgsCtor<'hir> {
2643     fn is_empty(&self) -> bool {
2644         self.args.is_empty() && self.bindings.is_empty() && !self.parenthesized
2645     }
2646
2647     fn into_generic_args(self, arena: &'hir Arena<'hir>) -> hir::GenericArgs<'hir> {
2648         hir::GenericArgs {
2649             args: arena.alloc_from_iter(self.args),
2650             bindings: self.bindings,
2651             parenthesized: self.parenthesized,
2652         }
2653     }
2654 }