]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_ast_lowering/lib.rs
refactor 'Output = $ty' & reduce rustc dep
[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::lint;
41 use rustc::lint::builtin;
42 use rustc::middle::cstore::CrateStore;
43 use rustc::util::captures::Captures;
44 use rustc::{bug, span_bug};
45 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
46 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
47 use rustc_error_codes::*;
48 use rustc_errors::struct_span_err;
49 use rustc_hir as hir;
50 use rustc_hir::def::{DefKind, Namespace, PartialRes, PerNS, Res};
51 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX};
52 use rustc_hir::intravisit;
53 use rustc_hir::{ConstArg, GenericArg, ParamName};
54 use rustc_index::vec::IndexVec;
55 use rustc_session::config::nightly_options;
56 use rustc_session::node_id::NodeMap;
57 use rustc_session::Session;
58 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
59 use rustc_span::source_map::{respan, DesugaringKind, ExpnData, ExpnKind};
60 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Symbol};
61 use rustc_span::Span;
62 use syntax::ast;
63 use syntax::ast::*;
64 use syntax::attr;
65 use syntax::print::pprust;
66 use syntax::sess::ParseSess;
67 use syntax::token::{self, Nonterminal, Token};
68 use syntax::tokenstream::{TokenStream, TokenTree};
69 use syntax::visit::{self, Visitor};
70 use syntax::walk_list;
71
72 use log::{debug, trace};
73 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
74 use std::collections::BTreeMap;
75 use std::mem;
76
77 macro_rules! arena_vec {
78     ($this:expr; $($x:expr),*) => ({
79         let a = [$($x),*];
80         $this.arena.alloc_from_iter(std::array::IntoIter::new(a))
81     });
82 }
83
84 mod expr;
85 mod item;
86 mod pat;
87 mod path;
88
89 const HIR_ID_COUNTER_LOCKED: u32 = 0xFFFFFFFF;
90
91 struct LoweringContext<'a, 'hir: 'a> {
92     crate_root: Option<Symbol>,
93
94     /// Used to assign IDs to HIR nodes that do not directly correspond to AST nodes.
95     sess: &'a Session,
96
97     resolver: &'a mut dyn Resolver,
98
99     /// HACK(Centril): there is a cyclic dependency between the parser and lowering
100     /// if we don't have this function pointer. To avoid that dependency so that
101     /// librustc is independent of the parser, we use dynamic dispatch here.
102     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
103
104     /// Used to allocate HIR nodes
105     arena: &'hir Arena<'hir>,
106
107     /// The items being lowered are collected here.
108     items: BTreeMap<hir::HirId, hir::Item<'hir>>,
109
110     trait_items: BTreeMap<hir::TraitItemId, hir::TraitItem<'hir>>,
111     impl_items: BTreeMap<hir::ImplItemId, hir::ImplItem<'hir>>,
112     bodies: BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>,
113     exported_macros: Vec<hir::MacroDef<'hir>>,
114     non_exported_macro_attrs: Vec<ast::Attribute>,
115
116     trait_impls: BTreeMap<DefId, Vec<hir::HirId>>,
117
118     modules: BTreeMap<hir::HirId, hir::ModuleItems>,
119
120     generator_kind: Option<hir::GeneratorKind>,
121
122     /// Used to get the current `fn`'s def span to point to when using `await`
123     /// outside of an `async fn`.
124     current_item: Option<Span>,
125
126     catch_scopes: Vec<NodeId>,
127     loop_scopes: Vec<NodeId>,
128     is_in_loop_condition: bool,
129     is_in_trait_impl: bool,
130     is_in_dyn_type: bool,
131
132     /// What to do when we encounter either an "anonymous lifetime
133     /// reference". The term "anonymous" is meant to encompass both
134     /// `'_` lifetimes as well as fully elided cases where nothing is
135     /// written at all (e.g., `&T` or `std::cell::Ref<T>`).
136     anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
137
138     /// Used to create lifetime definitions from in-band lifetime usages.
139     /// e.g., `fn foo(x: &'x u8) -> &'x u8` to `fn foo<'x>(x: &'x u8) -> &'x u8`
140     /// When a named lifetime is encountered in a function or impl header and
141     /// has not been defined
142     /// (i.e., it doesn't appear in the in_scope_lifetimes list), it is added
143     /// to this list. The results of this list are then added to the list of
144     /// lifetime definitions in the corresponding impl or function generics.
145     lifetimes_to_define: Vec<(Span, ParamName)>,
146
147     /// `true` if in-band lifetimes are being collected. This is used to
148     /// indicate whether or not we're in a place where new lifetimes will result
149     /// in in-band lifetime definitions, such a function or an impl header,
150     /// including implicit lifetimes from `impl_header_lifetime_elision`.
151     is_collecting_in_band_lifetimes: bool,
152
153     /// Currently in-scope lifetimes defined in impl headers, fn headers, or HRTB.
154     /// When `is_collectin_in_band_lifetimes` is true, each lifetime is checked
155     /// against this list to see if it is already in-scope, or if a definition
156     /// needs to be created for it.
157     ///
158     /// We always store a `modern()` version of the param-name in this
159     /// vector.
160     in_scope_lifetimes: Vec<ParamName>,
161
162     current_module: hir::HirId,
163
164     type_def_lifetime_params: DefIdMap<usize>,
165
166     current_hir_id_owner: Vec<(DefIndex, u32)>,
167     item_local_id_counters: NodeMap<u32>,
168     node_id_to_hir_id: IndexVec<NodeId, hir::HirId>,
169
170     allow_try_trait: Option<Lrc<[Symbol]>>,
171     allow_gen_future: Option<Lrc<[Symbol]>>,
172 }
173
174 pub trait Resolver {
175     fn cstore(&self) -> &dyn CrateStore;
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 lint::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.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 def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey {
940         if id.is_local() {
941             self.resolver.definitions().def_key(id.index)
942         } else {
943             self.resolver.cstore().def_key(id)
944         }
945     }
946
947     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
948         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
949     }
950
951     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
952         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
953         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
954         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
955         let kind = match attr.kind {
956             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
957                 path: item.path.clone(),
958                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
959             }),
960             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
961         };
962
963         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
964     }
965
966     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
967         match *args {
968             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
969             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
970                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
971             }
972             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
973                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
974             }
975         }
976     }
977
978     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
979         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
980     }
981
982     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
983         match tree {
984             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
985             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
986                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
987             }
988         }
989     }
990
991     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
992         match token.kind {
993             token::Interpolated(nt) => {
994                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
995                 self.lower_token_stream(tts)
996             }
997             _ => TokenTree::Token(token).into(),
998         }
999     }
1000
1001     /// Given an associated type constraint like one of these:
1002     ///
1003     /// ```
1004     /// T: Iterator<Item: Debug>
1005     ///             ^^^^^^^^^^^
1006     /// T: Iterator<Item = Debug>
1007     ///             ^^^^^^^^^^^^
1008     /// ```
1009     ///
1010     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1011     fn lower_assoc_ty_constraint(
1012         &mut self,
1013         constraint: &AssocTyConstraint,
1014         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1015     ) -> hir::TypeBinding<'hir> {
1016         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1017
1018         let kind = match constraint.kind {
1019             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1020                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1021             }
1022             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1023                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1024                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1025                     // We are in the return position:
1026                     //
1027                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1028                     //
1029                     // so desugar to
1030                     //
1031                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1032                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1033
1034                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1035                     //
1036                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1037                     //
1038                     // so desugar to
1039                     //
1040                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1041                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1042
1043                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1044                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1045                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1046                     // then to an opaque type).
1047                     //
1048                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1049                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1050                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1051                     }
1052
1053                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1054                     //
1055                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1056                     //
1057                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1058                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1059                     // `impl Iterator`.
1060                     _ => (false, itctx),
1061                 };
1062
1063                 if desugar_to_impl_trait {
1064                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1065                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1066
1067                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1068                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1069                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1070                         parent_def_index,
1071                         impl_trait_node_id,
1072                         DefPathData::ImplTrait,
1073                         ExpnId::root(),
1074                         constraint.span,
1075                     );
1076
1077                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1078                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1079                         let ty = this.lower_ty(
1080                             &Ty {
1081                                 id: node_id,
1082                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1083                                 span: constraint.span,
1084                             },
1085                             itctx,
1086                         );
1087
1088                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1089                     })
1090                 } else {
1091                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1092                     // later desugars into a trait predicate.
1093                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1094
1095                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1096                 }
1097             }
1098         };
1099
1100         hir::TypeBinding {
1101             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1102             ident: constraint.ident,
1103             kind,
1104             span: constraint.span,
1105         }
1106     }
1107
1108     fn lower_generic_arg(
1109         &mut self,
1110         arg: &ast::GenericArg,
1111         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1112     ) -> hir::GenericArg<'hir> {
1113         match arg {
1114             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1115             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1116                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1117                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1118                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1119                 // transform it into a generic const argument.
1120                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1121                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1122                         let res = partial_res.base_res();
1123                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1124                             debug!(
1125                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1126                                 ty,
1127                             );
1128
1129                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1130
1131                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1132                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1133
1134                             // Add a definition for the in-band const def.
1135                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1136                                 parent_def_index,
1137                                 node_id,
1138                                 DefPathData::AnonConst,
1139                                 ExpnId::root(),
1140                                 ty.span,
1141                             );
1142
1143                             let path_expr = Expr {
1144                                 id: ty.id,
1145                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1146                                 span: ty.span,
1147                                 attrs: AttrVec::new(),
1148                             };
1149
1150                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1151                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1152                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1153                             });
1154                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1155                         }
1156                     }
1157                 }
1158                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1159             }
1160             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1161                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1162                 span: ct.value.span,
1163             }),
1164         }
1165     }
1166
1167     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> &'hir hir::Ty<'hir> {
1168         self.arena.alloc(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1169     }
1170
1171     fn lower_path_ty(
1172         &mut self,
1173         t: &Ty,
1174         qself: &Option<QSelf>,
1175         path: &Path,
1176         param_mode: ParamMode,
1177         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1178     ) -> hir::Ty<'hir> {
1179         let id = self.lower_node_id(t.id);
1180         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1181         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1182         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1183             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1184         }
1185         ty
1186     }
1187
1188     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind<'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1189         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1190     }
1191
1192     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: &'hir [hir::Ty<'hir>]) -> hir::Ty<'hir> {
1193         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1194     }
1195
1196     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1197         let kind = match t.kind {
1198             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1199             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1200             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1201             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1202             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1203                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1204                 let lifetime = match *region {
1205                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1206                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1207                 };
1208                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1209             }
1210             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1211                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1212                     hir::TyKind::BareFn(this.arena.alloc(hir::BareFnTy {
1213                         generic_params: this.lower_generic_params(
1214                             &f.generic_params,
1215                             &NodeMap::default(),
1216                             ImplTraitContext::disallowed(),
1217                         ),
1218                         unsafety: f.unsafety,
1219                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1220                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1221                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1222                     }))
1223                 })
1224             }),
1225             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1226             TyKind::Tup(ref tys) => {
1227                 hir::TyKind::Tup(self.arena.alloc_from_iter(
1228                     tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())),
1229                 ))
1230             }
1231             TyKind::Paren(ref ty) => {
1232                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1233             }
1234             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1235                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1236             }
1237             TyKind::ImplicitSelf => {
1238                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1239                 let res = self.lower_res(res);
1240                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1241                     None,
1242                     self.arena.alloc(hir::Path {
1243                         res,
1244                         segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(
1245                             Ident::with_dummy_span(kw::SelfUpper)
1246                         )],
1247                         span: t.span,
1248                     }),
1249                 ))
1250             }
1251             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1252                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1253             }
1254             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1255             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1256                 let mut lifetime_bound = None;
1257                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1258                     let bounds =
1259                         this.arena.alloc_from_iter(bounds.iter().filter_map(
1260                             |bound| match *bound {
1261                                 GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1262                                     Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1263                                 }
1264                                 GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1265                                 GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1266                                     if lifetime_bound.is_none() {
1267                                         lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1268                                     }
1269                                     None
1270                                 }
1271                             },
1272                         ));
1273                     let lifetime_bound =
1274                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1275                     (bounds, lifetime_bound)
1276                 });
1277                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1278                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1279                 }
1280                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1281             }
1282             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1283                 let span = t.span;
1284                 match itctx {
1285                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1286                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1287                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1288                         })
1289                     }
1290                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1291                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1292                         let def_index =
1293                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1294
1295                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1296                             bounds,
1297                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1298                         );
1299                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1300                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1301                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1302                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1303                             name: ParamName::Plain(ident),
1304                             pure_wrt_drop: false,
1305                             attrs: &[],
1306                             bounds: hir_bounds,
1307                             span,
1308                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1309                                 default: None,
1310                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1311                             },
1312                         });
1313
1314                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1315                             None,
1316                             self.arena.alloc(hir::Path {
1317                                 span,
1318                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1319                                 segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1320                             }),
1321                         ))
1322                     }
1323                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1324                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1325                             "bindings or function and inherent method return types"
1326                         } else {
1327                             "function and inherent method return types"
1328                         };
1329                         let mut err = struct_span_err!(
1330                             self.sess,
1331                             t.span,
1332                             E0562,
1333                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1334                             allowed_in,
1335                         );
1336                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1337                         {
1338                             err.help(
1339                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1340                                    attributes to enable",
1341                             );
1342                         }
1343                         err.emit();
1344                         hir::TyKind::Err
1345                     }
1346                 }
1347             }
1348             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1349             TyKind::CVarArgs => {
1350                 self.sess.delay_span_bug(
1351                     t.span,
1352                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1353                 );
1354                 hir::TyKind::Err
1355             }
1356         };
1357
1358         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1359     }
1360
1361     fn lower_opaque_impl_trait(
1362         &mut self,
1363         span: Span,
1364         fn_def_id: Option<DefId>,
1365         opaque_ty_node_id: NodeId,
1366         lower_bounds: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::GenericBounds<'hir>,
1367     ) -> hir::TyKind<'hir> {
1368         debug!(
1369             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1370             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1371         );
1372
1373         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1374         // This is a first: there is code in other places like for loop
1375         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1376         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1377         // frequently opened issues show.
1378         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1379
1380         let opaque_ty_def_index =
1381             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1382
1383         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1384
1385         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1386
1387         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1388             opaque_ty_node_id,
1389             opaque_ty_def_index,
1390             &hir_bounds,
1391         );
1392
1393         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1394
1395         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1396
1397         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, move |lctx| {
1398             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1399                 generics: hir::Generics {
1400                     params: lifetime_defs,
1401                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1402                     span,
1403                 },
1404                 bounds: hir_bounds,
1405                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1406                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1407             };
1408
1409             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1410             let opaque_ty_id =
1411                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1412
1413             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1414             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1415         })
1416     }
1417
1418     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1419     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1420     fn generate_opaque_type(
1421         &mut self,
1422         opaque_ty_node_id: NodeId,
1423         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy<'hir>,
1424         span: Span,
1425         opaque_ty_span: Span,
1426     ) -> hir::HirId {
1427         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1428         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1429         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1430         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1431         let opaque_ty_item = hir::Item {
1432             hir_id: opaque_ty_id,
1433             ident: Ident::invalid(),
1434             attrs: Default::default(),
1435             kind: opaque_ty_item_kind,
1436             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1437             span: opaque_ty_span,
1438         };
1439
1440         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1441         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1442         // does not actually exist in the AST.
1443         self.insert_item(opaque_ty_item);
1444         opaque_ty_id
1445     }
1446
1447     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1448         &mut self,
1449         opaque_ty_id: NodeId,
1450         parent_index: DefIndex,
1451         bounds: hir::GenericBounds<'hir>,
1452     ) -> (&'hir [hir::GenericArg<'hir>], &'hir [hir::GenericParam<'hir>]) {
1453         debug!(
1454             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1455              parent_index={:?}, \
1456              bounds={:#?})",
1457             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1458         );
1459
1460         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1461         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1462         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1463         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1464             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1465             parent: DefIndex,
1466             opaque_ty_id: NodeId,
1467             collect_elided_lifetimes: bool,
1468             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1469             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1470             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg<'hir>>,
1471             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam<'hir>>,
1472         }
1473
1474         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1475             type Map = Map<'v>;
1476
1477             fn nested_visit_map(&mut self) -> intravisit::NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
1478                 intravisit::NestedVisitorMap::None
1479             }
1480
1481             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs<'v>) {
1482                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1483                 if parameters.parenthesized {
1484                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1485                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1486                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1487                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1488                 } else {
1489                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1490                 }
1491             }
1492
1493             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty<'v>) {
1494                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1495                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1496                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1497                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1498
1499                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1500                     // to be able to later fully undo their introduction.
1501                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1502                     intravisit::walk_ty(self, t);
1503                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1504
1505                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1506                 } else {
1507                     intravisit::walk_ty(self, t)
1508                 }
1509             }
1510
1511             fn visit_poly_trait_ref(
1512                 &mut self,
1513                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef<'v>,
1514                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1515             ) {
1516                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1517                 // to be able to later fully undo their introduction.
1518                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1519                 intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1520                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1521             }
1522
1523             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam<'v>) {
1524                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1525                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1526                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1527                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1528                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1529                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1530                 }
1531
1532                 intravisit::walk_generic_param(self, param);
1533             }
1534
1535             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1536                 let name = match lifetime.name {
1537                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1538                         if self.collect_elided_lifetimes {
1539                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1540                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1541                             hir::LifetimeName::Underscore
1542                         } else {
1543                             return;
1544                         }
1545                     }
1546                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1547
1548                     // Refers to some other lifetime that is "in
1549                     // scope" within the type.
1550                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1551
1552                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1553                 };
1554
1555                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1556                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1557                 {
1558                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1559
1560                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1561                         hir_id: self.context.next_id(),
1562                         span: lifetime.span,
1563                         name,
1564                     }));
1565
1566                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1567                     let hir_id =
1568                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1569                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1570                         self.parent,
1571                         def_node_id,
1572                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1573                         ExpnId::root(),
1574                         lifetime.span,
1575                     );
1576
1577                     let (name, kind) = match name {
1578                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1579                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1580                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1581                         ),
1582                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1583                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1584                         }
1585                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1586                     };
1587
1588                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1589                         hir_id,
1590                         name,
1591                         span: lifetime.span,
1592                         pure_wrt_drop: false,
1593                         attrs: &[],
1594                         bounds: &[],
1595                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1596                     });
1597                 }
1598             }
1599         }
1600
1601         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1602             context: self,
1603             parent: parent_index,
1604             opaque_ty_id,
1605             collect_elided_lifetimes: true,
1606             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1607             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1608             output_lifetimes: Vec::new(),
1609             output_lifetime_params: Vec::new(),
1610         };
1611
1612         for bound in bounds {
1613             intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1614         }
1615
1616         let ImplTraitLifetimeCollector { output_lifetimes, output_lifetime_params, .. } =
1617             lifetime_collector;
1618
1619         (
1620             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetimes),
1621             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetime_params),
1622         )
1623     }
1624
1625     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
1626         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
1627         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1628             if let Some(ref ty) = l.ty {
1629                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
1630                 visitor.visit_ty(ty);
1631             }
1632         }
1633         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
1634         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
1635             self.lower_ty(
1636                 t,
1637                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1638                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
1639                 } else {
1640                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
1641                 },
1642             )
1643         });
1644         let init = l.init.as_ref().map(|e| self.lower_expr(e));
1645         (
1646             hir::Local {
1647                 hir_id: self.lower_node_id(l.id),
1648                 ty,
1649                 pat: self.lower_pat(&l.pat),
1650                 init,
1651                 span: l.span,
1652                 attrs: l.attrs.clone(),
1653                 source: hir::LocalSource::Normal,
1654             },
1655             ids,
1656         )
1657     }
1658
1659     fn lower_fn_params_to_names(&mut self, decl: &FnDecl) -> &'hir [Ident] {
1660         // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1661         // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1662         // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1663         let mut inputs = &decl.inputs[..];
1664         if decl.c_variadic() {
1665             inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1666         }
1667         self.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| match param.pat.kind {
1668             PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
1669             _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
1670         }))
1671     }
1672
1673     // Lowers a function declaration.
1674     //
1675     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
1676     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
1677     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
1678     //      `make_ret_async` is also `Some`.
1679     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
1680     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
1681     //      disallowed.
1682     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
1683     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
1684     //      return type `impl Trait` item.
1685     fn lower_fn_decl(
1686         &mut self,
1687         decl: &FnDecl,
1688         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>)>,
1689         impl_trait_return_allow: bool,
1690         make_ret_async: Option<NodeId>,
1691     ) -> &'hir hir::FnDecl<'hir> {
1692         debug!(
1693             "lower_fn_decl(\
1694             fn_decl: {:?}, \
1695             in_band_ty_params: {:?}, \
1696             impl_trait_return_allow: {}, \
1697             make_ret_async: {:?})",
1698             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
1699         );
1700         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
1701             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
1702             // must be transformed into fresh generic parameters so that
1703             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
1704             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
1705         } else {
1706             self.anonymous_lifetime_mode
1707         };
1708
1709         let c_variadic = decl.c_variadic();
1710
1711         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
1712         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
1713         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
1714             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1715             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1716             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1717             let mut inputs = &decl.inputs[..];
1718             if c_variadic {
1719                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1720             }
1721             this.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| {
1722                 if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
1723                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
1724                 } else {
1725                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
1726                 }
1727             }))
1728         });
1729
1730         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
1731             self.lower_async_fn_ret_ty(
1732                 &decl.output,
1733                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
1734                 ret_id,
1735             )
1736         } else {
1737             match decl.output {
1738                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
1739                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => hir::FunctionRetTy::Return(
1740                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))),
1741                     ),
1742                     _ => hir::FunctionRetTy::Return(
1743                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed()),
1744                     ),
1745                 },
1746                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span),
1747             }
1748         };
1749
1750         self.arena.alloc(hir::FnDecl {
1751             inputs,
1752             output,
1753             c_variadic,
1754             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
1755                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
1756                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
1757                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
1758                     _ => false,
1759                 };
1760
1761                 match arg.ty.kind {
1762                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
1763                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
1764                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
1765                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
1766                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
1767                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
1768                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
1769                     {
1770                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
1771                     }
1772                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
1773                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
1774                     }
1775                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
1776                 }
1777             }),
1778         })
1779     }
1780
1781     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
1782     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
1783     //
1784     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
1785     //
1786     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
1787     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
1788     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
1789     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
1790     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
1791     fn lower_async_fn_ret_ty(
1792         &mut self,
1793         output: &FunctionRetTy,
1794         fn_def_id: DefId,
1795         opaque_ty_node_id: NodeId,
1796     ) -> hir::FunctionRetTy<'hir> {
1797         debug!(
1798             "lower_async_fn_ret_ty(\
1799              output={:?}, \
1800              fn_def_id={:?}, \
1801              opaque_ty_node_id={:?})",
1802             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
1803         );
1804
1805         let span = output.span();
1806
1807         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
1808
1809         let opaque_ty_def_index =
1810             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1811
1812         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1813
1814         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
1815         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
1816         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
1817         //
1818         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
1819         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
1820         // - all the elided lifetimes in the return type.
1821         //
1822         // So for example in this snippet:
1823         //
1824         // ```rust
1825         // impl<'a> Foo<'a> {
1826         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
1827         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
1828         //   // elided lifetimes used below
1829         //   }
1830         // }
1831         // ```
1832         //
1833         // we would create an opaque type like:
1834         //
1835         // ```
1836         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
1837         // ```
1838         //
1839         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
1840         //
1841         // ```rust
1842         // impl<'a> Foo<'a> {
1843         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1844         // }
1845         // ```
1846         //
1847         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
1848         // this is because the elided lifetimes from the return type
1849         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
1850         // this desugaring achieves that.
1851         //
1852         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
1853         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
1854         // lifetimes elided in the return type. This includes those
1855         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
1856         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
1857         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
1858         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
1859         // grow.
1860         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
1861
1862         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
1863             // We have to be careful to get elision right here. The
1864             // idea is that we create a lifetime parameter for each
1865             // lifetime in the return type.  So, given a return type
1866             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
1867             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
1868             //
1869             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
1870             // hence the elision takes place at the fn site.
1871             let future_bound = this
1872                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
1873                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
1874                 });
1875
1876             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
1877
1878             // Calculate all the lifetimes that should be captured
1879             // by the opaque type. This should include all in-scope
1880             // lifetime parameters, including those defined in-band.
1881             //
1882             // Note: this must be done after lowering the output type,
1883             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
1884             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
1885                 .in_scope_lifetimes
1886                 .iter()
1887                 .cloned()
1888                 .map(|name| (name.ident().span, name))
1889                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
1890                 .collect();
1891
1892             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
1893             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
1894             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
1895
1896             let generic_params =
1897                 this.arena.alloc_from_iter(lifetime_params.iter().map(|(span, hir_name)| {
1898                     this.lifetime_to_generic_param(*span, *hir_name, opaque_ty_def_index)
1899                 }));
1900
1901             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1902                 generics: hir::Generics {
1903                     params: generic_params,
1904                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1905                     span,
1906                 },
1907                 bounds: arena_vec![this; future_bound],
1908                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
1909                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
1910             };
1911
1912             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1913             let opaque_ty_id =
1914                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1915
1916             (opaque_ty_id, lifetime_params)
1917         });
1918
1919         // As documented above on the variable
1920         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
1921         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
1922         // we're creating the type arguments for the return type:
1923         //
1924         // ```
1925         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1926         // ```
1927         //
1928         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
1929         // references to the parameters themselves, including the
1930         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
1931         // '`0`, `'1`).
1932         //
1933         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
1934         // generate `'_`.
1935         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
1936             .iter()
1937             .map(|&(span, hir_name)| {
1938                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
1939                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1940                     hir_id: self.next_id(),
1941                     span,
1942                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
1943                 })
1944             })
1945             .collect();
1946         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)|
1947             // Output lifetime like `'_`.
1948             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1949                 hir_id: self.next_id(),
1950                 span,
1951                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
1952             })));
1953         let generic_args = self.arena.alloc_from_iter(generic_args);
1954
1955         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
1956         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
1957         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
1958         // only the lifetime parameters that we must supply.
1959         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args);
1960         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
1961         hir::FunctionRetTy::Return(self.arena.alloc(opaque_ty))
1962     }
1963
1964     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
1965     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
1966         &mut self,
1967         output: &FunctionRetTy,
1968         fn_def_id: DefId,
1969         span: Span,
1970     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
1971         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
1972         let output_ty = match output {
1973             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
1974             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => self.arena.alloc(self.ty_tup(*ret_ty_span, &[])),
1975         };
1976
1977         // "<Output = T>"
1978         let future_params = self.arena.alloc(hir::GenericArgs {
1979             args: &[],
1980             bindings: arena_vec![self; self.output_ty_binding(span, output_ty)],
1981             parenthesized: false,
1982         });
1983
1984         // ::std::future::Future<future_params>
1985         let future_path =
1986             self.std_path(span, &[sym::future, sym::Future], Some(future_params), false);
1987
1988         hir::GenericBound::Trait(
1989             hir::PolyTraitRef {
1990                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
1991                 bound_generic_params: &[],
1992                 span,
1993             },
1994             hir::TraitBoundModifier::None,
1995         )
1996     }
1997
1998     fn lower_param_bound(
1999         &mut self,
2000         tpb: &GenericBound,
2001         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2002     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
2003         match *tpb {
2004             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
2005                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
2006                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
2007             ),
2008             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2009                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2010             }
2011         }
2012     }
2013
2014     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2015         let span = l.ident.span;
2016         match l.ident {
2017             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2018                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2019             }
2020             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2021                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2022                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2023                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2024                 }
2025
2026                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2027                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2028                 }
2029
2030                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2031             },
2032             ident => {
2033                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2034                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2035                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2036             }
2037         }
2038     }
2039
2040     fn new_named_lifetime(
2041         &mut self,
2042         id: NodeId,
2043         span: Span,
2044         name: hir::LifetimeName,
2045     ) -> hir::Lifetime {
2046         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2047     }
2048
2049     fn lower_generic_params_mut<'s>(
2050         &'s mut self,
2051         params: &'s [GenericParam],
2052         add_bounds: &'s NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2053         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2054     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericParam<'hir>> + Captures<'a> + Captures<'s> {
2055         params
2056             .iter()
2057             .map(move |param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2058     }
2059
2060     fn lower_generic_params(
2061         &mut self,
2062         params: &[GenericParam],
2063         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2064         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2065     ) -> &'hir [hir::GenericParam<'hir>] {
2066         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_generic_params_mut(params, add_bounds, itctx))
2067     }
2068
2069     fn lower_generic_param(
2070         &mut self,
2071         param: &GenericParam,
2072         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2073         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2074     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
2075         let mut bounds: Vec<_> = self
2076             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2077                 this.lower_param_bounds_mut(&param.bounds, itctx.reborrow()).collect()
2078             });
2079
2080         let (name, kind) = match param.kind {
2081             GenericParamKind::Lifetime => {
2082                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2083                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2084
2085                 let lt = self
2086                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2087                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2088                     });
2089                 let param_name = match lt.name {
2090                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2091                     hir::LifetimeName::Implicit
2092                     | hir::LifetimeName::Underscore
2093                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2094                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2095                         span_bug!(
2096                             param.ident.span,
2097                             "object-lifetime-default should not occur here",
2098                         );
2099                     }
2100                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2101                 };
2102
2103                 let kind =
2104                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2105
2106                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2107
2108                 (param_name, kind)
2109             }
2110             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2111                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2112                 if !add_bounds.is_empty() {
2113                     let params = self.lower_param_bounds_mut(add_bounds, itctx.reborrow());
2114                     bounds.extend(params);
2115                 }
2116
2117                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2118                     default: default
2119                         .as_ref()
2120                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2121                     synthetic: param
2122                         .attrs
2123                         .iter()
2124                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2125                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2126                         .next(),
2127                 };
2128
2129                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2130             }
2131             GenericParamKind::Const { ref ty } => (
2132                 hir::ParamName::Plain(param.ident),
2133                 hir::GenericParamKind::Const {
2134                     ty: self.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2135                 },
2136             ),
2137         };
2138
2139         hir::GenericParam {
2140             hir_id: self.lower_node_id(param.id),
2141             name,
2142             span: param.ident.span,
2143             pure_wrt_drop: attr::contains_name(&param.attrs, sym::may_dangle),
2144             attrs: self.lower_attrs(&param.attrs),
2145             bounds: self.arena.alloc_from_iter(bounds),
2146             kind,
2147         }
2148     }
2149
2150     fn lower_trait_ref(
2151         &mut self,
2152         p: &TraitRef,
2153         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2154     ) -> hir::TraitRef<'hir> {
2155         let path = match self.lower_qpath(p.ref_id, &None, &p.path, ParamMode::Explicit, itctx) {
2156             hir::QPath::Resolved(None, path) => path,
2157             qpath => bug!("lower_trait_ref: unexpected QPath `{:?}`", qpath),
2158         };
2159         hir::TraitRef { path, hir_ref_id: self.lower_node_id(p.ref_id) }
2160     }
2161
2162     fn lower_poly_trait_ref(
2163         &mut self,
2164         p: &PolyTraitRef,
2165         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2166     ) -> hir::PolyTraitRef<'hir> {
2167         let bound_generic_params = self.lower_generic_params(
2168             &p.bound_generic_params,
2169             &NodeMap::default(),
2170             itctx.reborrow(),
2171         );
2172         let trait_ref = self.with_in_scope_lifetime_defs(&p.bound_generic_params, |this| {
2173             this.lower_trait_ref(&p.trait_ref, itctx)
2174         });
2175
2176         hir::PolyTraitRef { bound_generic_params, trait_ref, span: p.span }
2177     }
2178
2179     fn lower_mt(&mut self, mt: &MutTy, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::MutTy<'hir> {
2180         hir::MutTy { ty: self.lower_ty(&mt.ty, itctx), mutbl: mt.mutbl }
2181     }
2182
2183     fn lower_param_bounds(
2184         &mut self,
2185         bounds: &[GenericBound],
2186         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2187     ) -> hir::GenericBounds<'hir> {
2188         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_param_bounds_mut(bounds, itctx))
2189     }
2190
2191     fn lower_param_bounds_mut<'s>(
2192         &'s mut self,
2193         bounds: &'s [GenericBound],
2194         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2195     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericBound<'hir>> + Captures<'s> + Captures<'a> {
2196         bounds.iter().map(move |bound| self.lower_param_bound(bound, itctx.reborrow()))
2197     }
2198
2199     fn lower_block(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2200         self.arena.alloc(self.lower_block_noalloc(b, targeted_by_break))
2201     }
2202
2203     fn lower_block_noalloc(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> hir::Block<'hir> {
2204         let mut stmts = vec![];
2205         let mut expr: Option<&'hir _> = None;
2206
2207         for (index, stmt) in b.stmts.iter().enumerate() {
2208             if index == b.stmts.len() - 1 {
2209                 if let StmtKind::Expr(ref e) = stmt.kind {
2210                     expr = Some(self.lower_expr(e));
2211                 } else {
2212                     stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2213                 }
2214             } else {
2215                 stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2216             }
2217         }
2218
2219         hir::Block {
2220             hir_id: self.lower_node_id(b.id),
2221             stmts: self.arena.alloc_from_iter(stmts),
2222             expr,
2223             rules: self.lower_block_check_mode(&b.rules),
2224             span: b.span,
2225             targeted_by_break,
2226         }
2227     }
2228
2229     /// Lowers a block directly to an expression, presuming that it
2230     /// has no attributes and is not targeted by a `break`.
2231     fn lower_block_expr(&mut self, b: &Block) -> hir::Expr<'hir> {
2232         let block = self.lower_block(b, false);
2233         self.expr_block(block, AttrVec::new())
2234     }
2235
2236     fn lower_anon_const(&mut self, c: &AnonConst) -> hir::AnonConst {
2237         self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
2238             hir_id: this.lower_node_id(c.id),
2239             body: this.lower_const_body(c.value.span, Some(&c.value)),
2240         })
2241     }
2242
2243     fn lower_stmt(&mut self, s: &Stmt) -> SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> {
2244         let kind = match s.kind {
2245             StmtKind::Local(ref l) => {
2246                 let (l, item_ids) = self.lower_local(l);
2247                 let mut ids: SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> = item_ids
2248                     .into_iter()
2249                     .map(|item_id| {
2250                         let item_id = hir::ItemId { id: self.lower_node_id(item_id) };
2251                         self.stmt(s.span, hir::StmtKind::Item(item_id))
2252                     })
2253                     .collect();
2254                 ids.push({
2255                     hir::Stmt {
2256                         hir_id: self.lower_node_id(s.id),
2257                         kind: hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(l)),
2258                         span: s.span,
2259                     }
2260                 });
2261                 return ids;
2262             }
2263             StmtKind::Item(ref it) => {
2264                 // Can only use the ID once.
2265                 let mut id = Some(s.id);
2266                 return self
2267                     .lower_item_id(it)
2268                     .into_iter()
2269                     .map(|item_id| {
2270                         let hir_id = id
2271                             .take()
2272                             .map(|id| self.lower_node_id(id))
2273                             .unwrap_or_else(|| self.next_id());
2274
2275                         hir::Stmt { hir_id, kind: hir::StmtKind::Item(item_id), span: s.span }
2276                     })
2277                     .collect();
2278             }
2279             StmtKind::Expr(ref e) => hir::StmtKind::Expr(self.lower_expr(e)),
2280             StmtKind::Semi(ref e) => hir::StmtKind::Semi(self.lower_expr(e)),
2281             StmtKind::Mac(..) => panic!("shouldn't exist here"),
2282         };
2283         smallvec![hir::Stmt { hir_id: self.lower_node_id(s.id), kind, span: s.span }]
2284     }
2285
2286     fn lower_block_check_mode(&mut self, b: &BlockCheckMode) -> hir::BlockCheckMode {
2287         match *b {
2288             BlockCheckMode::Default => hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
2289             BlockCheckMode::Unsafe(u) => {
2290                 hir::BlockCheckMode::UnsafeBlock(self.lower_unsafe_source(u))
2291             }
2292         }
2293     }
2294
2295     fn lower_unsafe_source(&mut self, u: UnsafeSource) -> hir::UnsafeSource {
2296         match u {
2297             CompilerGenerated => hir::UnsafeSource::CompilerGenerated,
2298             UserProvided => hir::UnsafeSource::UserProvided,
2299         }
2300     }
2301
2302     fn lower_trait_bound_modifier(&mut self, f: TraitBoundModifier) -> hir::TraitBoundModifier {
2303         match f {
2304             TraitBoundModifier::None => hir::TraitBoundModifier::None,
2305             TraitBoundModifier::Maybe => hir::TraitBoundModifier::Maybe,
2306         }
2307     }
2308
2309     // Helper methods for building HIR.
2310
2311     fn stmt(&mut self, span: Span, kind: hir::StmtKind<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2312         hir::Stmt { span, kind, hir_id: self.next_id() }
2313     }
2314
2315     fn stmt_expr(&mut self, span: Span, expr: hir::Expr<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2316         self.stmt(span, hir::StmtKind::Expr(self.arena.alloc(expr)))
2317     }
2318
2319     fn stmt_let_pat(
2320         &mut self,
2321         attrs: AttrVec,
2322         span: Span,
2323         init: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2324         pat: &'hir hir::Pat<'hir>,
2325         source: hir::LocalSource,
2326     ) -> hir::Stmt<'hir> {
2327         let local = hir::Local { attrs, hir_id: self.next_id(), init, pat, source, span, ty: None };
2328         self.stmt(span, hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(local)))
2329     }
2330
2331     fn block_expr(&mut self, expr: &'hir hir::Expr<'hir>) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2332         self.block_all(expr.span, &[], Some(expr))
2333     }
2334
2335     fn block_all(
2336         &mut self,
2337         span: Span,
2338         stmts: &'hir [hir::Stmt<'hir>],
2339         expr: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2340     ) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2341         let blk = hir::Block {
2342             stmts,
2343             expr,
2344             hir_id: self.next_id(),
2345             rules: hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
2346             span,
2347             targeted_by_break: false,
2348         };
2349         self.arena.alloc(blk)
2350     }
2351
2352     /// Constructs a `true` or `false` literal pattern.
2353     fn pat_bool(&mut self, span: Span, val: bool) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2354         let expr = self.expr_bool(span, val);
2355         self.pat(span, hir::PatKind::Lit(expr))
2356     }
2357
2358     fn pat_ok(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2359         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Ok], arena_vec![self; pat])
2360     }
2361
2362     fn pat_err(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2363         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Err], arena_vec![self; pat])
2364     }
2365
2366     fn pat_some(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2367         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::Some], arena_vec![self; pat])
2368     }
2369
2370     fn pat_none(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2371         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::None], &[])
2372     }
2373
2374     fn pat_std_enum(
2375         &mut self,
2376         span: Span,
2377         components: &[Symbol],
2378         subpats: &'hir [&'hir hir::Pat<'hir>],
2379     ) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2380         let path = self.std_path(span, components, None, true);
2381         let qpath = hir::QPath::Resolved(None, path);
2382         let pt = if subpats.is_empty() {
2383             hir::PatKind::Path(qpath)
2384         } else {
2385             hir::PatKind::TupleStruct(qpath, subpats, None)
2386         };
2387         self.pat(span, pt)
2388     }
2389
2390     fn pat_ident(&mut self, span: Span, ident: Ident) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
2391         self.pat_ident_binding_mode(span, ident, hir::BindingAnnotation::Unannotated)
2392     }
2393
2394     fn pat_ident_binding_mode(
2395         &mut self,
2396         span: Span,
2397         ident: Ident,
2398         bm: hir::BindingAnnotation,
2399     ) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
2400         let hir_id = self.next_id();
2401
2402         (
2403             self.arena.alloc(hir::Pat {
2404                 hir_id,
2405                 kind: hir::PatKind::Binding(bm, hir_id, ident.with_span_pos(span), None),
2406                 span,
2407             }),
2408             hir_id,
2409         )
2410     }
2411
2412     fn pat_wild(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2413         self.pat(span, hir::PatKind::Wild)
2414     }
2415
2416     fn pat(&mut self, span: Span, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2417         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.next_id(), kind, span })
2418     }
2419
2420     /// Given a suffix `["b", "c", "d"]`, returns path `::std::b::c::d` when
2421     /// `fld.cx.use_std`, and `::core::b::c::d` otherwise.
2422     /// The path is also resolved according to `is_value`.
2423     fn std_path(
2424         &mut self,
2425         span: Span,
2426         components: &[Symbol],
2427         params: Option<&'hir hir::GenericArgs<'hir>>,
2428         is_value: bool,
2429     ) -> &'hir hir::Path<'hir> {
2430         let ns = if is_value { Namespace::ValueNS } else { Namespace::TypeNS };
2431         let (path, res) = self.resolver.resolve_str_path(span, self.crate_root, components, ns);
2432
2433         let mut segments: Vec<_> = path
2434             .segments
2435             .iter()
2436             .map(|segment| {
2437                 let res = self.expect_full_res(segment.id);
2438                 hir::PathSegment {
2439                     ident: segment.ident,
2440                     hir_id: Some(self.lower_node_id(segment.id)),
2441                     res: Some(self.lower_res(res)),
2442                     infer_args: true,
2443                     args: None,
2444                 }
2445             })
2446             .collect();
2447         segments.last_mut().unwrap().args = params;
2448
2449         self.arena.alloc(hir::Path {
2450             span,
2451             res: res.map_id(|_| panic!("unexpected `NodeId`")),
2452             segments: self.arena.alloc_from_iter(segments),
2453         })
2454     }
2455
2456     fn ty_path(
2457         &mut self,
2458         mut hir_id: hir::HirId,
2459         span: Span,
2460         qpath: hir::QPath<'hir>,
2461     ) -> hir::Ty<'hir> {
2462         let kind = match qpath {
2463             hir::QPath::Resolved(None, path) => {
2464                 // Turn trait object paths into `TyKind::TraitObject` instead.
2465                 match path.res {
2466                     Res::Def(DefKind::Trait, _) | Res::Def(DefKind::TraitAlias, _) => {
2467                         let principal = hir::PolyTraitRef {
2468                             bound_generic_params: &[],
2469                             trait_ref: hir::TraitRef { path, hir_ref_id: hir_id },
2470                             span,
2471                         };
2472
2473                         // The original ID is taken by the `PolyTraitRef`,
2474                         // so the `Ty` itself needs a different one.
2475                         hir_id = self.next_id();
2476                         hir::TyKind::TraitObject(
2477                             arena_vec![self; principal],
2478                             self.elided_dyn_bound(span),
2479                         )
2480                     }
2481                     _ => hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(None, path)),
2482                 }
2483             }
2484             _ => hir::TyKind::Path(qpath),
2485         };
2486
2487         hir::Ty { hir_id, kind, span }
2488     }
2489
2490     /// Invoked to create the lifetime argument for a type `&T`
2491     /// with no explicit lifetime.
2492     fn elided_ref_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2493         match self.anonymous_lifetime_mode {
2494             // Intercept when we are in an impl header or async fn and introduce an in-band
2495             // lifetime.
2496             // Hence `impl Foo for &u32` becomes `impl<'f> Foo for &'f u32` for some fresh
2497             // `'f`.
2498             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2499                 let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2500                 hir::Lifetime {
2501                     hir_id: self.next_id(),
2502                     span,
2503                     name: hir::LifetimeName::Param(fresh_name),
2504                 }
2505             }
2506
2507             AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(None, span),
2508
2509             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => self.new_implicit_lifetime(span),
2510         }
2511     }
2512
2513     /// Report an error on illegal use of `'_` or a `&T` with no explicit lifetime;
2514     /// return a "error lifetime".
2515     fn new_error_lifetime(&mut self, id: Option<NodeId>, span: Span) -> hir::Lifetime {
2516         let (id, msg, label) = match id {
2517             Some(id) => (id, "`'_` cannot be used here", "`'_` is a reserved lifetime name"),
2518
2519             None => (
2520                 self.resolver.next_node_id(),
2521                 "`&` without an explicit lifetime name cannot be used here",
2522                 "explicit lifetime name needed here",
2523             ),
2524         };
2525
2526         let mut err = struct_span_err!(self.sess, span, E0637, "{}", msg,);
2527         err.span_label(span, label);
2528         err.emit();
2529
2530         self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
2531     }
2532
2533     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for a path like
2534     /// `std::cell::Ref<T>`; note that implicit lifetimes in these
2535     /// sorts of cases are deprecated. This may therefore report a warning or an
2536     /// error, depending on the mode.
2537     fn elided_path_lifetimes<'s>(
2538         &'s mut self,
2539         span: Span,
2540         count: usize,
2541     ) -> impl Iterator<Item = hir::Lifetime> + Captures<'a> + Captures<'s> + Captures<'hir> {
2542         (0..count).map(move |_| self.elided_path_lifetime(span))
2543     }
2544
2545     fn elided_path_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2546         match self.anonymous_lifetime_mode {
2547             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2548                 // We should have emitted E0726 when processing this path above
2549                 self.sess
2550                     .delay_span_bug(span, "expected 'implicit elided lifetime not allowed' error");
2551                 let id = self.resolver.next_node_id();
2552                 self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
2553             }
2554             // `PassThrough` is the normal case.
2555             // `new_error_lifetime`, which would usually be used in the case of `ReportError`,
2556             // is unsuitable here, as these can occur from missing lifetime parameters in a
2557             // `PathSegment`, for which there is no associated `'_` or `&T` with no explicit
2558             // lifetime. Instead, we simply create an implicit lifetime, which will be checked
2559             // later, at which point a suitable error will be emitted.
2560             AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
2561                 self.new_implicit_lifetime(span)
2562             }
2563         }
2564     }
2565
2566     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for an elided trait object
2567     /// bound, like the bound in `Box<dyn Debug>`. This method is not invoked
2568     /// when the bound is written, even if it is written with `'_` like in
2569     /// `Box<dyn Debug + '_>`. In those cases, `lower_lifetime` is invoked.
2570     fn elided_dyn_bound(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2571         match self.anonymous_lifetime_mode {
2572             // NB. We intentionally ignore the create-parameter mode here.
2573             // and instead "pass through" to resolve-lifetimes, which will apply
2574             // the object-lifetime-defaulting rules. Elided object lifetime defaults
2575             // do not act like other elided lifetimes. In other words, given this:
2576             //
2577             //     impl Foo for Box<dyn Debug>
2578             //
2579             // we do not introduce a fresh `'_` to serve as the bound, but instead
2580             // ultimately translate to the equivalent of:
2581             //
2582             //     impl Foo for Box<dyn Debug + 'static>
2583             //
2584             // `resolve_lifetime` has the code to make that happen.
2585             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {}
2586
2587             AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
2588                 // ReportError applies to explicit use of `'_`.
2589             }
2590
2591             // This is the normal case.
2592             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {}
2593         }
2594
2595         let r = hir::Lifetime {
2596             hir_id: self.next_id(),
2597             span,
2598             name: hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault,
2599         };
2600         debug!("elided_dyn_bound: r={:?}", r);
2601         r
2602     }
2603
2604     fn new_implicit_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2605         hir::Lifetime { hir_id: self.next_id(), span, name: hir::LifetimeName::Implicit }
2606     }
2607
2608     fn maybe_lint_bare_trait(&mut self, span: Span, id: NodeId, is_global: bool) {
2609         // FIXME(davidtwco): This is a hack to detect macros which produce spans of the
2610         // call site which do not have a macro backtrace. See #61963.
2611         let is_macro_callsite = self
2612             .sess
2613             .source_map()
2614             .span_to_snippet(span)
2615             .map(|snippet| snippet.starts_with("#["))
2616             .unwrap_or(true);
2617         if !is_macro_callsite {
2618             self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
2619                 builtin::BARE_TRAIT_OBJECTS,
2620                 id,
2621                 span,
2622                 "trait objects without an explicit `dyn` are deprecated",
2623                 builtin::BuiltinLintDiagnostics::BareTraitObject(span, is_global),
2624             )
2625         }
2626     }
2627 }
2628
2629 fn body_ids(bodies: &BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'_>>) -> Vec<hir::BodyId> {
2630     // Sorting by span ensures that we get things in order within a
2631     // file, and also puts the files in a sensible order.
2632     let mut body_ids: Vec<_> = bodies.keys().cloned().collect();
2633     body_ids.sort_by_key(|b| bodies[b].value.span);
2634     body_ids
2635 }
2636
2637 /// Helper struct for delayed construction of GenericArgs.
2638 struct GenericArgsCtor<'hir> {
2639     args: SmallVec<[hir::GenericArg<'hir>; 4]>,
2640     bindings: &'hir [hir::TypeBinding<'hir>],
2641     parenthesized: bool,
2642 }
2643
2644 impl<'hir> GenericArgsCtor<'hir> {
2645     fn is_empty(&self) -> bool {
2646         self.args.is_empty() && self.bindings.is_empty() && !self.parenthesized
2647     }
2648
2649     fn into_generic_args(self, arena: &'hir Arena<'hir>) -> hir::GenericArgs<'hir> {
2650         hir::GenericArgs {
2651             args: arena.alloc_from_iter(self.args),
2652             bindings: self.bindings,
2653             parenthesized: self.parenthesized,
2654         }
2655     }
2656 }