]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_ast_lowering/lib.rs
Rollup merge of #67880 - lbonn:fix/multi-substs, r=petrochenkov
[rust.git] / src / librustc_ast_lowering / lib.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 //! Lowers the AST to the HIR.
4 //!
5 //! Since the AST and HIR are fairly similar, this is mostly a simple procedure,
6 //! much like a fold. Where lowering involves a bit more work things get more
7 //! interesting and there are some invariants you should know about. These mostly
8 //! concern spans and IDs.
9 //!
10 //! Spans are assigned to AST nodes during parsing and then are modified during
11 //! expansion to indicate the origin of a node and the process it went through
12 //! being expanded. IDs are assigned to AST nodes just before lowering.
13 //!
14 //! For the simpler lowering steps, IDs and spans should be preserved. Unlike
15 //! expansion we do not preserve the process of lowering in the spans, so spans
16 //! should not be modified here. When creating a new node (as opposed to
17 //! 'folding' an existing one), then you create a new ID using `next_id()`.
18 //!
19 //! You must ensure that IDs are unique. That means that you should only use the
20 //! ID from an AST node in a single HIR node (you can assume that AST node-IDs
21 //! are unique). Every new node must have a unique ID. Avoid cloning HIR nodes.
22 //! If you do, you must then set the new node's ID to a fresh one.
23 //!
24 //! Spans are used for error messages and for tools to map semantics back to
25 //! source code. It is therefore not as important with spans as IDs to be strict
26 //! about use (you can't break the compiler by screwing up a span). Obviously, a
27 //! HIR node can only have a single span. But multiple nodes can have the same
28 //! span and spans don't need to be kept in order, etc. Where code is preserved
29 //! by lowering, it should have the same span as in the AST. Where HIR nodes are
30 //! new it is probably best to give a span for the whole AST node being lowered.
31 //! All nodes should have real spans, don't use dummy spans. Tools are likely to
32 //! get confused if the spans from leaf AST nodes occur in multiple places
33 //! in the HIR, especially for multiple identifiers.
34
35 #![feature(array_value_iter)]
36
37 use rustc::arena::Arena;
38 use rustc::dep_graph::DepGraph;
39 use rustc::hir::intravisit;
40 use rustc::hir::map::{DefKey, DefPathData, Definitions};
41 use rustc::lint;
42 use rustc::lint::builtin::{self, ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS};
43 use rustc::middle::cstore::CrateStore;
44 use rustc::util::captures::Captures;
45 use rustc::util::common::FN_OUTPUT_NAME;
46 use rustc::{bug, span_bug};
47 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
48 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
49 use rustc_error_codes::*;
50 use rustc_errors::Applicability;
51 use rustc_hir as hir;
52 use rustc_hir::def::{DefKind, Namespace, PartialRes, PerNS, Res};
53 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX};
54 use rustc_hir::{ConstArg, GenericArg, ParamName};
55 use rustc_index::vec::IndexVec;
56 use rustc_session::config::nightly_options;
57 use rustc_session::node_id::NodeMap;
58 use rustc_session::Session;
59 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
60 use rustc_span::source_map::{respan, DesugaringKind, ExpnData, ExpnKind, Spanned};
61 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Symbol};
62 use rustc_span::Span;
63 use syntax::ast;
64 use syntax::ast::*;
65 use syntax::attr;
66 use syntax::print::pprust;
67 use syntax::ptr::P as AstP;
68 use syntax::sess::ParseSess;
69 use syntax::token::{self, Nonterminal, Token};
70 use syntax::tokenstream::{TokenStream, TokenTree};
71 use syntax::visit::{self, Visitor};
72 use syntax::{help, struct_span_err, walk_list};
73
74 use log::{debug, trace};
75 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
76 use std::collections::BTreeMap;
77 use std::mem;
78
79 macro_rules! arena_vec {
80     ($this:expr; $($x:expr),*) => ({
81         let a = [$($x),*];
82         $this.arena.alloc_from_iter(std::array::IntoIter::new(a))
83     });
84 }
85
86 mod expr;
87 mod item;
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<F, T>(&mut self, owner: Option<NodeId>, f: F) -> T
436             where
437                 F: FnOnce(&mut Self) -> T,
438             {
439                 let old = mem::replace(&mut self.hir_id_owner, owner);
440                 let r = f(self);
441                 self.hir_id_owner = old;
442                 r
443             }
444         }
445
446         impl<'tcx, 'lowering, 'hir> Visitor<'tcx> for MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
447             fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat) {
448                 if let PatKind::Paren(..) | PatKind::Rest = p.kind {
449                     // Doesn't generate a HIR node
450                 } else if let Some(owner) = self.hir_id_owner {
451                     self.lctx.lower_node_id_with_owner(p.id, owner);
452                 }
453
454                 visit::walk_pat(self, p)
455             }
456
457             fn visit_item(&mut self, item: &'tcx Item) {
458                 let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
459
460                 match item.kind {
461                     ItemKind::Struct(_, ref generics)
462                     | ItemKind::Union(_, ref generics)
463                     | ItemKind::Enum(_, ref generics)
464                     | ItemKind::TyAlias(_, ref generics)
465                     | ItemKind::Trait(_, _, ref generics, ..) => {
466                         let def_id = self.lctx.resolver.definitions().local_def_id(item.id);
467                         let count = generics
468                             .params
469                             .iter()
470                             .filter(|param| match param.kind {
471                                 ast::GenericParamKind::Lifetime { .. } => true,
472                                 _ => false,
473                             })
474                             .count();
475                         self.lctx.type_def_lifetime_params.insert(def_id, count);
476                     }
477                     ItemKind::Use(ref use_tree) => {
478                         self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
479                     }
480                     _ => {}
481                 }
482
483                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
484                     visit::walk_item(this, item);
485                 });
486             }
487
488             fn visit_trait_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
489                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
490
491                 match item.kind {
492                     AssocItemKind::Fn(_, None) => {
493                         // Ignore patterns in trait methods without bodies
494                         self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_trait_item(this, item));
495                     }
496                     _ => self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
497                         visit::walk_trait_item(this, item);
498                     }),
499                 }
500             }
501
502             fn visit_impl_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
503                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
504                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
505                     visit::walk_impl_item(this, item);
506                 });
507             }
508
509             fn visit_foreign_item(&mut self, i: &'tcx ForeignItem) {
510                 // Ignore patterns in foreign items
511                 self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_foreign_item(this, i));
512             }
513
514             fn visit_ty(&mut self, t: &'tcx Ty) {
515                 match t.kind {
516                     // Mirrors the case in visit::walk_ty
517                     TyKind::BareFn(ref f) => {
518                         walk_list!(self, visit_generic_param, &f.generic_params);
519                         // Mirrors visit::walk_fn_decl
520                         for parameter in &f.decl.inputs {
521                             // We don't lower the ids of argument patterns
522                             self.with_hir_id_owner(None, |this| {
523                                 this.visit_pat(&parameter.pat);
524                             });
525                             self.visit_ty(&parameter.ty)
526                         }
527                         self.visit_fn_ret_ty(&f.decl.output)
528                     }
529                     _ => visit::walk_ty(self, t),
530                 }
531             }
532         }
533
534         self.lower_node_id(CRATE_NODE_ID);
535         debug_assert!(self.node_id_to_hir_id[CRATE_NODE_ID] == hir::CRATE_HIR_ID);
536
537         visit::walk_crate(&mut MiscCollector { lctx: &mut self, hir_id_owner: None }, c);
538         visit::walk_crate(&mut item::ItemLowerer { lctx: &mut self }, c);
539
540         let module = self.lower_mod(&c.module);
541         let attrs = self.lower_attrs(&c.attrs);
542         let body_ids = body_ids(&self.bodies);
543
544         self.resolver.definitions().init_node_id_to_hir_id_mapping(self.node_id_to_hir_id);
545
546         hir::Crate {
547             module,
548             attrs,
549             span: c.span,
550             exported_macros: self.arena.alloc_from_iter(self.exported_macros),
551             non_exported_macro_attrs: self.arena.alloc_from_iter(self.non_exported_macro_attrs),
552             items: self.items,
553             trait_items: self.trait_items,
554             impl_items: self.impl_items,
555             bodies: self.bodies,
556             body_ids,
557             trait_impls: self.trait_impls,
558             modules: self.modules,
559         }
560     }
561
562     fn insert_item(&mut self, item: hir::Item<'hir>) {
563         let id = item.hir_id;
564         // FIXME: Use `debug_asset-rt`.
565         assert_eq!(id.local_id, hir::ItemLocalId::from_u32(0));
566         self.items.insert(id, item);
567         self.modules.get_mut(&self.current_module).unwrap().items.insert(id);
568     }
569
570     fn allocate_hir_id_counter(&mut self, owner: NodeId) -> hir::HirId {
571         // Set up the counter if needed.
572         self.item_local_id_counters.entry(owner).or_insert(0);
573         // Always allocate the first `HirId` for the owner itself.
574         let lowered = self.lower_node_id_with_owner(owner, owner);
575         debug_assert_eq!(lowered.local_id.as_u32(), 0);
576         lowered
577     }
578
579     fn lower_node_id_generic<F>(&mut self, ast_node_id: NodeId, alloc_hir_id: F) -> hir::HirId
580     where
581         F: FnOnce(&mut Self) -> hir::HirId,
582     {
583         if ast_node_id == DUMMY_NODE_ID {
584             return hir::DUMMY_HIR_ID;
585         }
586
587         let min_size = ast_node_id.as_usize() + 1;
588
589         if min_size > self.node_id_to_hir_id.len() {
590             self.node_id_to_hir_id.resize(min_size, hir::DUMMY_HIR_ID);
591         }
592
593         let existing_hir_id = self.node_id_to_hir_id[ast_node_id];
594
595         if existing_hir_id == hir::DUMMY_HIR_ID {
596             // Generate a new `HirId`.
597             let hir_id = alloc_hir_id(self);
598             self.node_id_to_hir_id[ast_node_id] = hir_id;
599
600             hir_id
601         } else {
602             existing_hir_id
603         }
604     }
605
606     fn with_hir_id_owner<F, T>(&mut self, owner: NodeId, f: F) -> T
607     where
608         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
609     {
610         let counter = self
611             .item_local_id_counters
612             .insert(owner, HIR_ID_COUNTER_LOCKED)
613             .unwrap_or_else(|| panic!("no `item_local_id_counters` entry for {:?}", owner));
614         let def_index = self.resolver.definitions().opt_def_index(owner).unwrap();
615         self.current_hir_id_owner.push((def_index, counter));
616         let ret = f(self);
617         let (new_def_index, new_counter) = self.current_hir_id_owner.pop().unwrap();
618
619         debug_assert!(def_index == new_def_index);
620         debug_assert!(new_counter >= counter);
621
622         let prev = self.item_local_id_counters.insert(owner, new_counter).unwrap();
623         debug_assert!(prev == HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
624         ret
625     }
626
627     /// This method allocates a new `HirId` for the given `NodeId` and stores it in
628     /// the `LoweringContext`'s `NodeId => HirId` map.
629     /// Take care not to call this method if the resulting `HirId` is then not
630     /// actually used in the HIR, as that would trigger an assertion in the
631     /// `HirIdValidator` later on, which makes sure that all `NodeId`s got mapped
632     /// properly. Calling the method twice with the same `NodeId` is fine though.
633     fn lower_node_id(&mut self, ast_node_id: NodeId) -> hir::HirId {
634         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
635             let &mut (def_index, ref mut local_id_counter) =
636                 this.current_hir_id_owner.last_mut().unwrap();
637             let local_id = *local_id_counter;
638             *local_id_counter += 1;
639             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
640         })
641     }
642
643     fn lower_node_id_with_owner(&mut self, ast_node_id: NodeId, owner: NodeId) -> hir::HirId {
644         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
645             let local_id_counter = this
646                 .item_local_id_counters
647                 .get_mut(&owner)
648                 .expect("called `lower_node_id_with_owner` before `allocate_hir_id_counter`");
649             let local_id = *local_id_counter;
650
651             // We want to be sure not to modify the counter in the map while it
652             // is also on the stack. Otherwise we'll get lost updates when writing
653             // back from the stack to the map.
654             debug_assert!(local_id != HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
655
656             *local_id_counter += 1;
657             let def_index = this.resolver.definitions().opt_def_index(owner).expect(
658                 "you forgot to call `create_def_with_parent` or are lowering node-IDs \
659                          that do not belong to the current owner",
660             );
661
662             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
663         })
664     }
665
666     fn next_id(&mut self) -> hir::HirId {
667         let node_id = self.resolver.next_node_id();
668         self.lower_node_id(node_id)
669     }
670
671     fn lower_res(&mut self, res: Res<NodeId>) -> Res {
672         res.map_id(|id| {
673             self.lower_node_id_generic(id, |_| {
674                 panic!("expected `NodeId` to be lowered already for res {:#?}", res);
675             })
676         })
677     }
678
679     fn expect_full_res(&mut self, id: NodeId) -> Res<NodeId> {
680         self.resolver.get_partial_res(id).map_or(Res::Err, |pr| {
681             if pr.unresolved_segments() != 0 {
682                 bug!("path not fully resolved: {:?}", pr);
683             }
684             pr.base_res()
685         })
686     }
687
688     fn expect_full_res_from_use(&mut self, id: NodeId) -> impl Iterator<Item = Res<NodeId>> {
689         self.resolver.get_import_res(id).present_items()
690     }
691
692     fn diagnostic(&self) -> &rustc_errors::Handler {
693         self.sess.diagnostic()
694     }
695
696     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
697     /// allowed inside this span.
698     fn mark_span_with_reason(
699         &self,
700         reason: DesugaringKind,
701         span: Span,
702         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
703     ) -> Span {
704         span.fresh_expansion(ExpnData {
705             allow_internal_unstable,
706             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), span, self.sess.edition())
707         })
708     }
709
710     fn with_anonymous_lifetime_mode<R>(
711         &mut self,
712         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
713         op: impl FnOnce(&mut Self) -> R,
714     ) -> R {
715         debug!(
716             "with_anonymous_lifetime_mode(anonymous_lifetime_mode={:?})",
717             anonymous_lifetime_mode,
718         );
719         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
720         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
721         let result = op(self);
722         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
723         debug!(
724             "with_anonymous_lifetime_mode: restoring anonymous_lifetime_mode={:?}",
725             old_anonymous_lifetime_mode
726         );
727         result
728     }
729
730     /// Creates a new `hir::GenericParam` for every new lifetime and
731     /// type parameter encountered while evaluating `f`. Definitions
732     /// are created with the parent provided. If no `parent_id` is
733     /// provided, no definitions will be returned.
734     ///
735     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
736     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
737     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
738     fn collect_in_band_defs<T, F>(
739         &mut self,
740         parent_id: DefId,
741         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
742         f: F,
743     ) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T)
744     where
745         F: FnOnce(&mut Self) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T),
746     {
747         assert!(!self.is_collecting_in_band_lifetimes);
748         assert!(self.lifetimes_to_define.is_empty());
749         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
750
751         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
752         self.is_collecting_in_band_lifetimes = true;
753
754         let (in_band_ty_params, res) = f(self);
755
756         self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
757         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
758
759         let lifetimes_to_define = self.lifetimes_to_define.split_off(0);
760
761         let params = lifetimes_to_define
762             .into_iter()
763             .map(|(span, hir_name)| self.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, parent_id.index))
764             .chain(in_band_ty_params.into_iter())
765             .collect();
766
767         (params, res)
768     }
769
770     /// Converts a lifetime into a new generic parameter.
771     fn lifetime_to_generic_param(
772         &mut self,
773         span: Span,
774         hir_name: ParamName,
775         parent_index: DefIndex,
776     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
777         let node_id = self.resolver.next_node_id();
778
779         // Get the name we'll use to make the def-path. Note
780         // that collisions are ok here and this shouldn't
781         // really show up for end-user.
782         let (str_name, kind) = match hir_name {
783             ParamName::Plain(ident) => (ident.name, hir::LifetimeParamKind::InBand),
784             ParamName::Fresh(_) => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Elided),
785             ParamName::Error => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Error),
786         };
787
788         // Add a definition for the in-band lifetime def.
789         self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
790             parent_index,
791             node_id,
792             DefPathData::LifetimeNs(str_name),
793             ExpnId::root(),
794             span,
795         );
796
797         hir::GenericParam {
798             hir_id: self.lower_node_id(node_id),
799             name: hir_name,
800             attrs: &[],
801             bounds: &[],
802             span,
803             pure_wrt_drop: false,
804             kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
805         }
806     }
807
808     /// When there is a reference to some lifetime `'a`, and in-band
809     /// lifetimes are enabled, then we want to push that lifetime into
810     /// the vector of names to define later. In that case, it will get
811     /// added to the appropriate generics.
812     fn maybe_collect_in_band_lifetime(&mut self, ident: Ident) {
813         if !self.is_collecting_in_band_lifetimes {
814             return;
815         }
816
817         if !self.sess.features_untracked().in_band_lifetimes {
818             return;
819         }
820
821         if self.in_scope_lifetimes.contains(&ParamName::Plain(ident.modern())) {
822             return;
823         }
824
825         let hir_name = ParamName::Plain(ident);
826
827         if self.lifetimes_to_define.iter().any(|(_, lt_name)| lt_name.modern() == hir_name.modern())
828         {
829             return;
830         }
831
832         self.lifetimes_to_define.push((ident.span, hir_name));
833     }
834
835     /// When we have either an elided or `'_` lifetime in an impl
836     /// header, we convert it to an in-band lifetime.
837     fn collect_fresh_in_band_lifetime(&mut self, span: Span) -> ParamName {
838         assert!(self.is_collecting_in_band_lifetimes);
839         let index = self.lifetimes_to_define.len() + self.in_scope_lifetimes.len();
840         let hir_name = ParamName::Fresh(index);
841         self.lifetimes_to_define.push((span, hir_name));
842         hir_name
843     }
844
845     // Evaluates `f` with the lifetimes in `params` in-scope.
846     // This is used to track which lifetimes have already been defined, and
847     // which are new in-band lifetimes that need to have a definition created
848     // for them.
849     fn with_in_scope_lifetime_defs<T, F>(&mut self, params: &[GenericParam], f: F) -> T
850     where
851         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
852     {
853         let old_len = self.in_scope_lifetimes.len();
854         let lt_def_names = params.iter().filter_map(|param| match param.kind {
855             GenericParamKind::Lifetime { .. } => Some(ParamName::Plain(param.ident.modern())),
856             _ => None,
857         });
858         self.in_scope_lifetimes.extend(lt_def_names);
859
860         let res = f(self);
861
862         self.in_scope_lifetimes.truncate(old_len);
863         res
864     }
865
866     /// Appends in-band lifetime defs and argument-position `impl
867     /// Trait` defs to the existing set of generics.
868     ///
869     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
870     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
871     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
872     fn add_in_band_defs<F, T>(
873         &mut self,
874         generics: &Generics,
875         parent_id: DefId,
876         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
877         f: F,
878     ) -> (hir::Generics<'hir>, T)
879     where
880         F: FnOnce(&mut Self, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>) -> T,
881     {
882         let (in_band_defs, (mut lowered_generics, res)) =
883             self.with_in_scope_lifetime_defs(&generics.params, |this| {
884                 this.collect_in_band_defs(parent_id, anonymous_lifetime_mode, |this| {
885                     let mut params = Vec::new();
886                     // Note: it is necessary to lower generics *before* calling `f`.
887                     // When lowering `async fn`, there's a final step when lowering
888                     // the return type that assumes that all in-scope lifetimes have
889                     // already been added to either `in_scope_lifetimes` or
890                     // `lifetimes_to_define`. If we swapped the order of these two,
891                     // in-band-lifetimes introduced by generics or where-clauses
892                     // wouldn't have been added yet.
893                     let generics =
894                         this.lower_generics_mut(generics, ImplTraitContext::Universal(&mut params));
895                     let res = f(this, &mut params);
896                     (params, (generics, res))
897                 })
898             });
899
900         let mut lowered_params: Vec<_> =
901             lowered_generics.params.into_iter().chain(in_band_defs).collect();
902
903         // FIXME(const_generics): the compiler doesn't always cope with
904         // unsorted generic parameters at the moment, so we make sure
905         // that they're ordered correctly here for now. (When we chain
906         // the `in_band_defs`, we might make the order unsorted.)
907         lowered_params.sort_by_key(|param| match param.kind {
908             hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => ParamKindOrd::Lifetime,
909             hir::GenericParamKind::Type { .. } => ParamKindOrd::Type,
910             hir::GenericParamKind::Const { .. } => ParamKindOrd::Const,
911         });
912
913         lowered_generics.params = lowered_params.into();
914
915         let lowered_generics = lowered_generics.into_generics(self.arena);
916         (lowered_generics, res)
917     }
918
919     fn with_dyn_type_scope<T, F>(&mut self, in_scope: bool, f: F) -> T
920     where
921         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
922     {
923         let was_in_dyn_type = self.is_in_dyn_type;
924         self.is_in_dyn_type = in_scope;
925
926         let result = f(self);
927
928         self.is_in_dyn_type = was_in_dyn_type;
929
930         result
931     }
932
933     fn with_new_scopes<T, F>(&mut self, f: F) -> T
934     where
935         F: FnOnce(&mut Self) -> T,
936     {
937         let was_in_loop_condition = self.is_in_loop_condition;
938         self.is_in_loop_condition = false;
939
940         let catch_scopes = mem::take(&mut self.catch_scopes);
941         let loop_scopes = mem::take(&mut self.loop_scopes);
942         let ret = f(self);
943         self.catch_scopes = catch_scopes;
944         self.loop_scopes = loop_scopes;
945
946         self.is_in_loop_condition = was_in_loop_condition;
947
948         ret
949     }
950
951     fn def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey {
952         if id.is_local() {
953             self.resolver.definitions().def_key(id.index)
954         } else {
955             self.resolver.cstore().def_key(id)
956         }
957     }
958
959     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
960         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
961     }
962
963     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
964         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
965         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
966         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
967         let kind = match attr.kind {
968             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
969                 path: item.path.clone(),
970                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
971             }),
972             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
973         };
974
975         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
976     }
977
978     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
979         match *args {
980             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
981             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
982                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
983             }
984             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
985                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
986             }
987         }
988     }
989
990     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
991         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
992     }
993
994     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
995         match tree {
996             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
997             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
998                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
999             }
1000         }
1001     }
1002
1003     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
1004         match token.kind {
1005             token::Interpolated(nt) => {
1006                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
1007                 self.lower_token_stream(tts)
1008             }
1009             _ => TokenTree::Token(token).into(),
1010         }
1011     }
1012
1013     /// Given an associated type constraint like one of these:
1014     ///
1015     /// ```
1016     /// T: Iterator<Item: Debug>
1017     ///             ^^^^^^^^^^^
1018     /// T: Iterator<Item = Debug>
1019     ///             ^^^^^^^^^^^^
1020     /// ```
1021     ///
1022     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1023     fn lower_assoc_ty_constraint(
1024         &mut self,
1025         constraint: &AssocTyConstraint,
1026         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1027     ) -> hir::TypeBinding<'hir> {
1028         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1029
1030         let kind = match constraint.kind {
1031             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1032                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1033             }
1034             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1035                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1036                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1037                     // We are in the return position:
1038                     //
1039                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1040                     //
1041                     // so desugar to
1042                     //
1043                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1044                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1045
1046                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1047                     //
1048                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1049                     //
1050                     // so desugar to
1051                     //
1052                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1053                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1054
1055                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1056                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1057                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1058                     // then to an opaque type).
1059                     //
1060                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1061                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1062                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1063                     }
1064
1065                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1066                     //
1067                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1068                     //
1069                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1070                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1071                     // `impl Iterator`.
1072                     _ => (false, itctx),
1073                 };
1074
1075                 if desugar_to_impl_trait {
1076                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1077                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1078
1079                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1080                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1081                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1082                         parent_def_index,
1083                         impl_trait_node_id,
1084                         DefPathData::ImplTrait,
1085                         ExpnId::root(),
1086                         constraint.span,
1087                     );
1088
1089                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1090                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1091                         let ty = this.lower_ty(
1092                             &Ty {
1093                                 id: node_id,
1094                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1095                                 span: constraint.span,
1096                             },
1097                             itctx,
1098                         );
1099
1100                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1101                     })
1102                 } else {
1103                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1104                     // later desugars into a trait predicate.
1105                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1106
1107                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1108                 }
1109             }
1110         };
1111
1112         hir::TypeBinding {
1113             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1114             ident: constraint.ident,
1115             kind,
1116             span: constraint.span,
1117         }
1118     }
1119
1120     fn lower_generic_arg(
1121         &mut self,
1122         arg: &ast::GenericArg,
1123         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1124     ) -> hir::GenericArg<'hir> {
1125         match arg {
1126             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1127             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1128                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1129                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1130                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1131                 // transform it into a generic const argument.
1132                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1133                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1134                         let res = partial_res.base_res();
1135                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1136                             debug!(
1137                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1138                                 ty,
1139                             );
1140
1141                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1142
1143                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1144                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1145
1146                             // Add a definition for the in-band const def.
1147                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1148                                 parent_def_index,
1149                                 node_id,
1150                                 DefPathData::AnonConst,
1151                                 ExpnId::root(),
1152                                 ty.span,
1153                             );
1154
1155                             let path_expr = Expr {
1156                                 id: ty.id,
1157                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1158                                 span: ty.span,
1159                                 attrs: AttrVec::new(),
1160                             };
1161
1162                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1163                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1164                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1165                             });
1166                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1167                         }
1168                     }
1169                 }
1170                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1171             }
1172             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1173                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1174                 span: ct.value.span,
1175             }),
1176         }
1177     }
1178
1179     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> &'hir hir::Ty<'hir> {
1180         self.arena.alloc(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1181     }
1182
1183     fn lower_path_ty(
1184         &mut self,
1185         t: &Ty,
1186         qself: &Option<QSelf>,
1187         path: &Path,
1188         param_mode: ParamMode,
1189         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1190     ) -> hir::Ty<'hir> {
1191         let id = self.lower_node_id(t.id);
1192         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1193         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1194         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1195             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1196         }
1197         ty
1198     }
1199
1200     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind<'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1201         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1202     }
1203
1204     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: &'hir [hir::Ty<'hir>]) -> hir::Ty<'hir> {
1205         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1206     }
1207
1208     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1209         let kind = match t.kind {
1210             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1211             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1212             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1213             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1214             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1215                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1216                 let lifetime = match *region {
1217                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1218                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1219                 };
1220                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1221             }
1222             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1223                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1224                     hir::TyKind::BareFn(this.arena.alloc(hir::BareFnTy {
1225                         generic_params: this.lower_generic_params(
1226                             &f.generic_params,
1227                             &NodeMap::default(),
1228                             ImplTraitContext::disallowed(),
1229                         ),
1230                         unsafety: f.unsafety,
1231                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1232                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1233                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1234                     }))
1235                 })
1236             }),
1237             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1238             TyKind::Tup(ref tys) => {
1239                 hir::TyKind::Tup(self.arena.alloc_from_iter(
1240                     tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())),
1241                 ))
1242             }
1243             TyKind::Paren(ref ty) => {
1244                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1245             }
1246             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1247                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1248             }
1249             TyKind::ImplicitSelf => {
1250                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1251                 let res = self.lower_res(res);
1252                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1253                     None,
1254                     self.arena.alloc(hir::Path {
1255                         res,
1256                         segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(
1257                             Ident::with_dummy_span(kw::SelfUpper)
1258                         )],
1259                         span: t.span,
1260                     }),
1261                 ))
1262             }
1263             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1264                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1265             }
1266             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1267             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1268                 let mut lifetime_bound = None;
1269                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1270                     let bounds =
1271                         this.arena.alloc_from_iter(bounds.iter().filter_map(
1272                             |bound| match *bound {
1273                                 GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1274                                     Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1275                                 }
1276                                 GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1277                                 GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1278                                     if lifetime_bound.is_none() {
1279                                         lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1280                                     }
1281                                     None
1282                                 }
1283                             },
1284                         ));
1285                     let lifetime_bound =
1286                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1287                     (bounds, lifetime_bound)
1288                 });
1289                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1290                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1291                 }
1292                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1293             }
1294             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1295                 let span = t.span;
1296                 match itctx {
1297                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1298                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1299                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1300                         })
1301                     }
1302                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1303                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1304                         let def_index =
1305                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1306
1307                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1308                             bounds,
1309                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1310                         );
1311                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1312                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1313                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1314                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1315                             name: ParamName::Plain(ident),
1316                             pure_wrt_drop: false,
1317                             attrs: &[],
1318                             bounds: hir_bounds,
1319                             span,
1320                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1321                                 default: None,
1322                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1323                             },
1324                         });
1325
1326                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1327                             None,
1328                             self.arena.alloc(hir::Path {
1329                                 span,
1330                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1331                                 segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1332                             }),
1333                         ))
1334                     }
1335                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1336                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1337                             "bindings or function and inherent method return types"
1338                         } else {
1339                             "function and inherent method return types"
1340                         };
1341                         let mut err = struct_span_err!(
1342                             self.sess,
1343                             t.span,
1344                             E0562,
1345                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1346                             allowed_in,
1347                         );
1348                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1349                         {
1350                             help!(
1351                                 err,
1352                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1353                                    attributes to enable"
1354                             );
1355                         }
1356                         err.emit();
1357                         hir::TyKind::Err
1358                     }
1359                 }
1360             }
1361             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1362             TyKind::CVarArgs => {
1363                 self.sess.delay_span_bug(
1364                     t.span,
1365                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1366                 );
1367                 hir::TyKind::Err
1368             }
1369         };
1370
1371         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1372     }
1373
1374     fn lower_opaque_impl_trait(
1375         &mut self,
1376         span: Span,
1377         fn_def_id: Option<DefId>,
1378         opaque_ty_node_id: NodeId,
1379         lower_bounds: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::GenericBounds<'hir>,
1380     ) -> hir::TyKind<'hir> {
1381         debug!(
1382             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1383             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1384         );
1385
1386         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1387         // This is a first: there is code in other places like for loop
1388         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1389         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1390         // frequently opened issues show.
1391         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1392
1393         let opaque_ty_def_index =
1394             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1395
1396         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1397
1398         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1399
1400         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1401             opaque_ty_node_id,
1402             opaque_ty_def_index,
1403             &hir_bounds,
1404         );
1405
1406         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1407
1408         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1409
1410         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, move |lctx| {
1411             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1412                 generics: hir::Generics {
1413                     params: lifetime_defs,
1414                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1415                     span,
1416                 },
1417                 bounds: hir_bounds,
1418                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1419                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1420             };
1421
1422             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1423             let opaque_ty_id =
1424                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1425
1426             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1427             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1428         })
1429     }
1430
1431     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1432     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1433     fn generate_opaque_type(
1434         &mut self,
1435         opaque_ty_node_id: NodeId,
1436         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy<'hir>,
1437         span: Span,
1438         opaque_ty_span: Span,
1439     ) -> hir::HirId {
1440         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1441         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1442         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1443         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1444         let opaque_ty_item = hir::Item {
1445             hir_id: opaque_ty_id,
1446             ident: Ident::invalid(),
1447             attrs: Default::default(),
1448             kind: opaque_ty_item_kind,
1449             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1450             span: opaque_ty_span,
1451         };
1452
1453         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1454         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1455         // does not actually exist in the AST.
1456         self.insert_item(opaque_ty_item);
1457         opaque_ty_id
1458     }
1459
1460     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1461         &mut self,
1462         opaque_ty_id: NodeId,
1463         parent_index: DefIndex,
1464         bounds: hir::GenericBounds<'hir>,
1465     ) -> (&'hir [hir::GenericArg<'hir>], &'hir [hir::GenericParam<'hir>]) {
1466         debug!(
1467             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1468              parent_index={:?}, \
1469              bounds={:#?})",
1470             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1471         );
1472
1473         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1474         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1475         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1476         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1477             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1478             parent: DefIndex,
1479             opaque_ty_id: NodeId,
1480             collect_elided_lifetimes: bool,
1481             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1482             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1483             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg<'hir>>,
1484             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam<'hir>>,
1485         }
1486
1487         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1488             fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> intravisit::NestedVisitorMap<'this, 'v> {
1489                 intravisit::NestedVisitorMap::None
1490             }
1491
1492             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs<'v>) {
1493                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1494                 if parameters.parenthesized {
1495                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1496                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1497                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1498                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1499                 } else {
1500                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1501                 }
1502             }
1503
1504             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty<'v>) {
1505                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1506                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1507                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1508                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1509
1510                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1511                     // to be able to later fully undo their introduction.
1512                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1513                     intravisit::walk_ty(self, t);
1514                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1515
1516                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1517                 } else {
1518                     intravisit::walk_ty(self, t)
1519                 }
1520             }
1521
1522             fn visit_poly_trait_ref(
1523                 &mut self,
1524                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef<'v>,
1525                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1526             ) {
1527                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1528                 // to be able to later fully undo their introduction.
1529                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1530                 intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1531                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1532             }
1533
1534             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam<'v>) {
1535                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1536                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1537                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1538                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1539                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1540                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1541                 }
1542
1543                 intravisit::walk_generic_param(self, param);
1544             }
1545
1546             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1547                 let name = match lifetime.name {
1548                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1549                         if self.collect_elided_lifetimes {
1550                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1551                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1552                             hir::LifetimeName::Underscore
1553                         } else {
1554                             return;
1555                         }
1556                     }
1557                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1558
1559                     // Refers to some other lifetime that is "in
1560                     // scope" within the type.
1561                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1562
1563                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1564                 };
1565
1566                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1567                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1568                 {
1569                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1570
1571                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1572                         hir_id: self.context.next_id(),
1573                         span: lifetime.span,
1574                         name,
1575                     }));
1576
1577                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1578                     let hir_id =
1579                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1580                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1581                         self.parent,
1582                         def_node_id,
1583                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1584                         ExpnId::root(),
1585                         lifetime.span,
1586                     );
1587
1588                     let (name, kind) = match name {
1589                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1590                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1591                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1592                         ),
1593                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1594                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1595                         }
1596                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1597                     };
1598
1599                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1600                         hir_id,
1601                         name,
1602                         span: lifetime.span,
1603                         pure_wrt_drop: false,
1604                         attrs: &[],
1605                         bounds: &[],
1606                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1607                     });
1608                 }
1609             }
1610         }
1611
1612         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1613             context: self,
1614             parent: parent_index,
1615             opaque_ty_id,
1616             collect_elided_lifetimes: true,
1617             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1618             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1619             output_lifetimes: Vec::new(),
1620             output_lifetime_params: Vec::new(),
1621         };
1622
1623         for bound in bounds {
1624             intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1625         }
1626
1627         let ImplTraitLifetimeCollector { output_lifetimes, output_lifetime_params, .. } =
1628             lifetime_collector;
1629
1630         (
1631             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetimes),
1632             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetime_params),
1633         )
1634     }
1635
1636     fn lower_qpath(
1637         &mut self,
1638         id: NodeId,
1639         qself: &Option<QSelf>,
1640         p: &Path,
1641         param_mode: ParamMode,
1642         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1643     ) -> hir::QPath<'hir> {
1644         let qself_position = qself.as_ref().map(|q| q.position);
1645         let qself = qself.as_ref().map(|q| self.lower_ty(&q.ty, itctx.reborrow()));
1646
1647         let partial_res =
1648             self.resolver.get_partial_res(id).unwrap_or_else(|| PartialRes::new(Res::Err));
1649
1650         let proj_start = p.segments.len() - partial_res.unresolved_segments();
1651         let path = self.arena.alloc(hir::Path {
1652             res: self.lower_res(partial_res.base_res()),
1653             segments: self.arena.alloc_from_iter(p.segments[..proj_start].iter().enumerate().map(
1654                 |(i, segment)| {
1655                     let param_mode = match (qself_position, param_mode) {
1656                         (Some(j), ParamMode::Optional) if i < j => {
1657                             // This segment is part of the trait path in a
1658                             // qualified path - one of `a`, `b` or `Trait`
1659                             // in `<X as a::b::Trait>::T::U::method`.
1660                             ParamMode::Explicit
1661                         }
1662                         _ => param_mode,
1663                     };
1664
1665                     // Figure out if this is a type/trait segment,
1666                     // which may need lifetime elision performed.
1667                     let parent_def_id = |this: &mut Self, def_id: DefId| DefId {
1668                         krate: def_id.krate,
1669                         index: this.def_key(def_id).parent.expect("missing parent"),
1670                     };
1671                     let type_def_id = match partial_res.base_res() {
1672                         Res::Def(DefKind::AssocTy, def_id) if i + 2 == proj_start => {
1673                             Some(parent_def_id(self, def_id))
1674                         }
1675                         Res::Def(DefKind::Variant, def_id) if i + 1 == proj_start => {
1676                             Some(parent_def_id(self, def_id))
1677                         }
1678                         Res::Def(DefKind::Struct, def_id)
1679                         | Res::Def(DefKind::Union, def_id)
1680                         | Res::Def(DefKind::Enum, def_id)
1681                         | Res::Def(DefKind::TyAlias, def_id)
1682                         | Res::Def(DefKind::Trait, def_id)
1683                             if i + 1 == proj_start =>
1684                         {
1685                             Some(def_id)
1686                         }
1687                         _ => None,
1688                     };
1689                     let parenthesized_generic_args = match partial_res.base_res() {
1690                         // `a::b::Trait(Args)`
1691                         Res::Def(DefKind::Trait, _) if i + 1 == proj_start => {
1692                             ParenthesizedGenericArgs::Ok
1693                         }
1694                         // `a::b::Trait(Args)::TraitItem`
1695                         Res::Def(DefKind::Method, _)
1696                         | Res::Def(DefKind::AssocConst, _)
1697                         | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
1698                             if i + 2 == proj_start =>
1699                         {
1700                             ParenthesizedGenericArgs::Ok
1701                         }
1702                         // Avoid duplicated errors.
1703                         Res::Err => ParenthesizedGenericArgs::Ok,
1704                         // An error
1705                         _ => ParenthesizedGenericArgs::Err,
1706                     };
1707
1708                     let num_lifetimes = type_def_id.map_or(0, |def_id| {
1709                         if let Some(&n) = self.type_def_lifetime_params.get(&def_id) {
1710                             return n;
1711                         }
1712                         assert!(!def_id.is_local());
1713                         let item_generics = self
1714                             .resolver
1715                             .cstore()
1716                             .item_generics_cloned_untracked(def_id, self.sess);
1717                         let n = item_generics.own_counts().lifetimes;
1718                         self.type_def_lifetime_params.insert(def_id, n);
1719                         n
1720                     });
1721                     self.lower_path_segment(
1722                         p.span,
1723                         segment,
1724                         param_mode,
1725                         num_lifetimes,
1726                         parenthesized_generic_args,
1727                         itctx.reborrow(),
1728                         None,
1729                     )
1730                 },
1731             )),
1732             span: p.span,
1733         });
1734
1735         // Simple case, either no projections, or only fully-qualified.
1736         // E.g., `std::mem::size_of` or `<I as Iterator>::Item`.
1737         if partial_res.unresolved_segments() == 0 {
1738             return hir::QPath::Resolved(qself, path);
1739         }
1740
1741         // Create the innermost type that we're projecting from.
1742         let mut ty = if path.segments.is_empty() {
1743             // If the base path is empty that means there exists a
1744             // syntactical `Self`, e.g., `&i32` in `<&i32>::clone`.
1745             qself.expect("missing QSelf for <T>::...")
1746         } else {
1747             // Otherwise, the base path is an implicit `Self` type path,
1748             // e.g., `Vec` in `Vec::new` or `<I as Iterator>::Item` in
1749             // `<I as Iterator>::Item::default`.
1750             let new_id = self.next_id();
1751             self.arena.alloc(self.ty_path(new_id, p.span, hir::QPath::Resolved(qself, path)))
1752         };
1753
1754         // Anything after the base path are associated "extensions",
1755         // out of which all but the last one are associated types,
1756         // e.g., for `std::vec::Vec::<T>::IntoIter::Item::clone`:
1757         // * base path is `std::vec::Vec<T>`
1758         // * "extensions" are `IntoIter`, `Item` and `clone`
1759         // * type nodes are:
1760         //   1. `std::vec::Vec<T>` (created above)
1761         //   2. `<std::vec::Vec<T>>::IntoIter`
1762         //   3. `<<std::vec::Vec<T>>::IntoIter>::Item`
1763         // * final path is `<<<std::vec::Vec<T>>::IntoIter>::Item>::clone`
1764         for (i, segment) in p.segments.iter().enumerate().skip(proj_start) {
1765             let segment = self.arena.alloc(self.lower_path_segment(
1766                 p.span,
1767                 segment,
1768                 param_mode,
1769                 0,
1770                 ParenthesizedGenericArgs::Err,
1771                 itctx.reborrow(),
1772                 None,
1773             ));
1774             let qpath = hir::QPath::TypeRelative(ty, segment);
1775
1776             // It's finished, return the extension of the right node type.
1777             if i == p.segments.len() - 1 {
1778                 return qpath;
1779             }
1780
1781             // Wrap the associated extension in another type node.
1782             let new_id = self.next_id();
1783             ty = self.arena.alloc(self.ty_path(new_id, p.span, qpath));
1784         }
1785
1786         // We should've returned in the for loop above.
1787         span_bug!(
1788             p.span,
1789             "lower_qpath: no final extension segment in {}..{}",
1790             proj_start,
1791             p.segments.len()
1792         )
1793     }
1794
1795     fn lower_path_extra(
1796         &mut self,
1797         res: Res,
1798         p: &Path,
1799         param_mode: ParamMode,
1800         explicit_owner: Option<NodeId>,
1801     ) -> &'hir hir::Path<'hir> {
1802         self.arena.alloc(hir::Path {
1803             res,
1804             segments: self.arena.alloc_from_iter(p.segments.iter().map(|segment| {
1805                 self.lower_path_segment(
1806                     p.span,
1807                     segment,
1808                     param_mode,
1809                     0,
1810                     ParenthesizedGenericArgs::Err,
1811                     ImplTraitContext::disallowed(),
1812                     explicit_owner,
1813                 )
1814             })),
1815             span: p.span,
1816         })
1817     }
1818
1819     fn lower_path(&mut self, id: NodeId, p: &Path, param_mode: ParamMode) -> &'hir hir::Path<'hir> {
1820         let res = self.expect_full_res(id);
1821         let res = self.lower_res(res);
1822         self.lower_path_extra(res, p, param_mode, None)
1823     }
1824
1825     fn lower_path_segment(
1826         &mut self,
1827         path_span: Span,
1828         segment: &PathSegment,
1829         param_mode: ParamMode,
1830         expected_lifetimes: usize,
1831         parenthesized_generic_args: ParenthesizedGenericArgs,
1832         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1833         explicit_owner: Option<NodeId>,
1834     ) -> hir::PathSegment<'hir> {
1835         let (mut generic_args, infer_args) = if let Some(ref generic_args) = segment.args {
1836             let msg = "parenthesized type parameters may only be used with a `Fn` trait";
1837             match **generic_args {
1838                 GenericArgs::AngleBracketed(ref data) => {
1839                     self.lower_angle_bracketed_parameter_data(data, param_mode, itctx)
1840                 }
1841                 GenericArgs::Parenthesized(ref data) => match parenthesized_generic_args {
1842                     ParenthesizedGenericArgs::Ok => self.lower_parenthesized_parameter_data(data),
1843                     ParenthesizedGenericArgs::Err => {
1844                         let mut err = struct_span_err!(self.sess, data.span, E0214, "{}", msg);
1845                         err.span_label(data.span, "only `Fn` traits may use parentheses");
1846                         if let Ok(snippet) = self.sess.source_map().span_to_snippet(data.span) {
1847                             // Do not suggest going from `Trait()` to `Trait<>`
1848                             if data.inputs.len() > 0 {
1849                                 if let Some(split) = snippet.find('(') {
1850                                     let trait_name = &snippet[0..split];
1851                                     let args = &snippet[split + 1..snippet.len() - 1];
1852                                     err.span_suggestion(
1853                                         data.span,
1854                                         "use angle brackets instead",
1855                                         format!("{}<{}>", trait_name, args),
1856                                         Applicability::MaybeIncorrect,
1857                                     );
1858                                 }
1859                             }
1860                         };
1861                         err.emit();
1862                         (
1863                             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(
1864                                 &data.as_angle_bracketed_args(),
1865                                 param_mode,
1866                                 itctx,
1867                             )
1868                             .0,
1869                             false,
1870                         )
1871                     }
1872                 },
1873             }
1874         } else {
1875             self.lower_angle_bracketed_parameter_data(&Default::default(), param_mode, itctx)
1876         };
1877
1878         let has_lifetimes = generic_args.args.iter().any(|arg| match arg {
1879             GenericArg::Lifetime(_) => true,
1880             _ => false,
1881         });
1882         let first_generic_span = generic_args
1883             .args
1884             .iter()
1885             .map(|a| a.span())
1886             .chain(generic_args.bindings.iter().map(|b| b.span))
1887             .next();
1888         if !generic_args.parenthesized && !has_lifetimes {
1889             generic_args.args = self
1890                 .elided_path_lifetimes(path_span, expected_lifetimes)
1891                 .map(|lt| GenericArg::Lifetime(lt))
1892                 .chain(generic_args.args.into_iter())
1893                 .collect();
1894             if expected_lifetimes > 0 && param_mode == ParamMode::Explicit {
1895                 let anon_lt_suggestion = vec!["'_"; expected_lifetimes].join(", ");
1896                 let no_non_lt_args = generic_args.args.len() == expected_lifetimes;
1897                 let no_bindings = generic_args.bindings.is_empty();
1898                 let (incl_angl_brckt, insertion_sp, suggestion) = if no_non_lt_args && no_bindings {
1899                     // If there are no (non-implicit) generic args or associated type
1900                     // bindings, our suggestion includes the angle brackets.
1901                     (true, path_span.shrink_to_hi(), format!("<{}>", anon_lt_suggestion))
1902                 } else {
1903                     // Otherwise (sorry, this is kind of gross) we need to infer the
1904                     // place to splice in the `'_, ` from the generics that do exist.
1905                     let first_generic_span = first_generic_span
1906                         .expect("already checked that non-lifetime args or bindings exist");
1907                     (false, first_generic_span.shrink_to_lo(), format!("{}, ", anon_lt_suggestion))
1908                 };
1909                 match self.anonymous_lifetime_mode {
1910                     // In create-parameter mode we error here because we don't want to support
1911                     // deprecated impl elision in new features like impl elision and `async fn`,
1912                     // both of which work using the `CreateParameter` mode:
1913                     //
1914                     //     impl Foo for std::cell::Ref<u32> // note lack of '_
1915                     //     async fn foo(_: std::cell::Ref<u32>) { ... }
1916                     AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
1917                         let mut err = struct_span_err!(
1918                             self.sess,
1919                             path_span,
1920                             E0726,
1921                             "implicit elided lifetime not allowed here"
1922                         );
1923                         crate::lint::builtin::add_elided_lifetime_in_path_suggestion(
1924                             &self.sess,
1925                             &mut err,
1926                             expected_lifetimes,
1927                             path_span,
1928                             incl_angl_brckt,
1929                             insertion_sp,
1930                             suggestion,
1931                         );
1932                         err.emit();
1933                     }
1934                     AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
1935                         self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
1936                             ELIDED_LIFETIMES_IN_PATHS,
1937                             CRATE_NODE_ID,
1938                             path_span,
1939                             "hidden lifetime parameters in types are deprecated",
1940                             builtin::BuiltinLintDiagnostics::ElidedLifetimesInPaths(
1941                                 expected_lifetimes,
1942                                 path_span,
1943                                 incl_angl_brckt,
1944                                 insertion_sp,
1945                                 suggestion,
1946                             ),
1947                         );
1948                     }
1949                 }
1950             }
1951         }
1952
1953         let res = self.expect_full_res(segment.id);
1954         let id = if let Some(owner) = explicit_owner {
1955             self.lower_node_id_with_owner(segment.id, owner)
1956         } else {
1957             self.lower_node_id(segment.id)
1958         };
1959         debug!(
1960             "lower_path_segment: ident={:?} original-id={:?} new-id={:?}",
1961             segment.ident, segment.id, id,
1962         );
1963
1964         hir::PathSegment {
1965             ident: segment.ident,
1966             hir_id: Some(id),
1967             res: Some(self.lower_res(res)),
1968             infer_args,
1969             args: if generic_args.is_empty() {
1970                 None
1971             } else {
1972                 Some(self.arena.alloc(generic_args.into_generic_args(self.arena)))
1973             },
1974         }
1975     }
1976
1977     fn lower_angle_bracketed_parameter_data(
1978         &mut self,
1979         data: &AngleBracketedArgs,
1980         param_mode: ParamMode,
1981         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1982     ) -> (GenericArgsCtor<'hir>, bool) {
1983         let &AngleBracketedArgs { ref args, ref constraints, .. } = data;
1984         let has_non_lt_args = args.iter().any(|arg| match arg {
1985             ast::GenericArg::Lifetime(_) => false,
1986             ast::GenericArg::Type(_) => true,
1987             ast::GenericArg::Const(_) => true,
1988         });
1989         (
1990             GenericArgsCtor {
1991                 args: args.iter().map(|a| self.lower_generic_arg(a, itctx.reborrow())).collect(),
1992                 bindings: self.arena.alloc_from_iter(
1993                     constraints.iter().map(|b| self.lower_assoc_ty_constraint(b, itctx.reborrow())),
1994                 ),
1995                 parenthesized: false,
1996             },
1997             !has_non_lt_args && param_mode == ParamMode::Optional,
1998         )
1999     }
2000
2001     fn lower_parenthesized_parameter_data(
2002         &mut self,
2003         data: &ParenthesizedArgs,
2004     ) -> (GenericArgsCtor<'hir>, bool) {
2005         // Switch to `PassThrough` mode for anonymous lifetimes; this
2006         // means that we permit things like `&Ref<T>`, where `Ref` has
2007         // a hidden lifetime parameter. This is needed for backwards
2008         // compatibility, even in contexts like an impl header where
2009         // we generally don't permit such things (see #51008).
2010         self.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
2011             let &ParenthesizedArgs { ref inputs, ref output, span } = data;
2012             let inputs = this.arena.alloc_from_iter(
2013                 inputs.iter().map(|ty| this.lower_ty_direct(ty, ImplTraitContext::disallowed())),
2014             );
2015             let output_ty = match output {
2016                 FunctionRetTy::Ty(ty) => this.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2017                 FunctionRetTy::Default(_) => this.arena.alloc(this.ty_tup(span, &[])),
2018             };
2019             let args = smallvec![GenericArg::Type(this.ty_tup(span, inputs))];
2020             let binding = hir::TypeBinding {
2021                 hir_id: this.next_id(),
2022                 ident: Ident::with_dummy_span(FN_OUTPUT_NAME),
2023                 span: output_ty.span,
2024                 kind: hir::TypeBindingKind::Equality { ty: output_ty },
2025             };
2026             (
2027                 GenericArgsCtor { args, bindings: arena_vec![this; binding], parenthesized: true },
2028                 false,
2029             )
2030         })
2031     }
2032
2033     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
2034         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
2035         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2036             if let Some(ref ty) = l.ty {
2037                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
2038                 visitor.visit_ty(ty);
2039             }
2040         }
2041         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
2042         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
2043             self.lower_ty(
2044                 t,
2045                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
2046                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
2047                 } else {
2048                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
2049                 },
2050             )
2051         });
2052         let init = l.init.as_ref().map(|e| self.lower_expr(e));
2053         (
2054             hir::Local {
2055                 hir_id: self.lower_node_id(l.id),
2056                 ty,
2057                 pat: self.lower_pat(&l.pat),
2058                 init,
2059                 span: l.span,
2060                 attrs: l.attrs.clone(),
2061                 source: hir::LocalSource::Normal,
2062             },
2063             ids,
2064         )
2065     }
2066
2067     fn lower_fn_params_to_names(&mut self, decl: &FnDecl) -> &'hir [Ident] {
2068         // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
2069         // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
2070         // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
2071         let mut inputs = &decl.inputs[..];
2072         if decl.c_variadic() {
2073             inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
2074         }
2075         self.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| match param.pat.kind {
2076             PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
2077             _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
2078         }))
2079     }
2080
2081     // Lowers a function declaration.
2082     //
2083     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
2084     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
2085     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
2086     //      `make_ret_async` is also `Some`.
2087     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
2088     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
2089     //      disallowed.
2090     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
2091     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
2092     //      return type `impl Trait` item.
2093     fn lower_fn_decl(
2094         &mut self,
2095         decl: &FnDecl,
2096         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>)>,
2097         impl_trait_return_allow: bool,
2098         make_ret_async: Option<NodeId>,
2099     ) -> &'hir hir::FnDecl<'hir> {
2100         debug!(
2101             "lower_fn_decl(\
2102             fn_decl: {:?}, \
2103             in_band_ty_params: {:?}, \
2104             impl_trait_return_allow: {}, \
2105             make_ret_async: {:?})",
2106             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
2107         );
2108         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
2109             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
2110             // must be transformed into fresh generic parameters so that
2111             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
2112             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
2113         } else {
2114             self.anonymous_lifetime_mode
2115         };
2116
2117         let c_variadic = decl.c_variadic();
2118
2119         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
2120         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
2121         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
2122             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
2123             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
2124             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
2125             let mut inputs = &decl.inputs[..];
2126             if c_variadic {
2127                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
2128             }
2129             this.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| {
2130                 if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
2131                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
2132                 } else {
2133                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
2134                 }
2135             }))
2136         });
2137
2138         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
2139             self.lower_async_fn_ret_ty(
2140                 &decl.output,
2141                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
2142                 ret_id,
2143             )
2144         } else {
2145             match decl.output {
2146                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
2147                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => hir::FunctionRetTy::Return(
2148                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))),
2149                     ),
2150                     _ => hir::FunctionRetTy::Return(
2151                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2152                     ),
2153                 },
2154                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span),
2155             }
2156         };
2157
2158         self.arena.alloc(hir::FnDecl {
2159             inputs,
2160             output,
2161             c_variadic,
2162             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
2163                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
2164                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
2165                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
2166                     _ => false,
2167                 };
2168
2169                 match arg.ty.kind {
2170                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
2171                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
2172                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
2173                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
2174                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
2175                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
2176                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
2177                     {
2178                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
2179                     }
2180                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
2181                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
2182                     }
2183                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
2184                 }
2185             }),
2186         })
2187     }
2188
2189     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
2190     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
2191     //
2192     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
2193     //
2194     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
2195     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
2196     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
2197     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
2198     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
2199     fn lower_async_fn_ret_ty(
2200         &mut self,
2201         output: &FunctionRetTy,
2202         fn_def_id: DefId,
2203         opaque_ty_node_id: NodeId,
2204     ) -> hir::FunctionRetTy<'hir> {
2205         debug!(
2206             "lower_async_fn_ret_ty(\
2207              output={:?}, \
2208              fn_def_id={:?}, \
2209              opaque_ty_node_id={:?})",
2210             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
2211         );
2212
2213         let span = output.span();
2214
2215         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
2216
2217         let opaque_ty_def_index =
2218             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
2219
2220         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
2221
2222         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
2223         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
2224         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
2225         //
2226         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
2227         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
2228         // - all the elided lifetimes in the return type.
2229         //
2230         // So for example in this snippet:
2231         //
2232         // ```rust
2233         // impl<'a> Foo<'a> {
2234         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
2235         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
2236         //   // elided lifetimes used below
2237         //   }
2238         // }
2239         // ```
2240         //
2241         // we would create an opaque type like:
2242         //
2243         // ```
2244         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
2245         // ```
2246         //
2247         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
2248         //
2249         // ```rust
2250         // impl<'a> Foo<'a> {
2251         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2252         // }
2253         // ```
2254         //
2255         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
2256         // this is because the elided lifetimes from the return type
2257         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
2258         // this desugaring achieves that.
2259         //
2260         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
2261         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
2262         // lifetimes elided in the return type. This includes those
2263         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
2264         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
2265         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
2266         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
2267         // grow.
2268         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
2269
2270         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
2271             // We have to be careful to get elision right here. The
2272             // idea is that we create a lifetime parameter for each
2273             // lifetime in the return type.  So, given a return type
2274             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
2275             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
2276             //
2277             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
2278             // hence the elision takes place at the fn site.
2279             let future_bound = this
2280                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
2281                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
2282                 });
2283
2284             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
2285
2286             // Calculate all the lifetimes that should be captured
2287             // by the opaque type. This should include all in-scope
2288             // lifetime parameters, including those defined in-band.
2289             //
2290             // Note: this must be done after lowering the output type,
2291             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
2292             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
2293                 .in_scope_lifetimes
2294                 .iter()
2295                 .cloned()
2296                 .map(|name| (name.ident().span, name))
2297                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
2298                 .collect();
2299
2300             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
2301             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
2302             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
2303
2304             let generic_params =
2305                 this.arena.alloc_from_iter(lifetime_params.iter().map(|(span, hir_name)| {
2306                     this.lifetime_to_generic_param(*span, *hir_name, opaque_ty_def_index)
2307                 }));
2308
2309             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
2310                 generics: hir::Generics {
2311                     params: generic_params,
2312                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
2313                     span,
2314                 },
2315                 bounds: arena_vec![this; future_bound],
2316                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
2317                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
2318             };
2319
2320             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
2321             let opaque_ty_id =
2322                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
2323
2324             (opaque_ty_id, lifetime_params)
2325         });
2326
2327         // As documented above on the variable
2328         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
2329         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
2330         // we're creating the type arguments for the return type:
2331         //
2332         // ```
2333         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
2334         // ```
2335         //
2336         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
2337         // references to the parameters themselves, including the
2338         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
2339         // '`0`, `'1`).
2340         //
2341         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
2342         // generate `'_`.
2343         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
2344             .iter()
2345             .map(|&(span, hir_name)| {
2346                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
2347                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2348                     hir_id: self.next_id(),
2349                     span,
2350                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
2351                 })
2352             })
2353             .collect();
2354         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)|
2355             // Output lifetime like `'_`.
2356             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
2357                 hir_id: self.next_id(),
2358                 span,
2359                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
2360             })));
2361         let generic_args = self.arena.alloc_from_iter(generic_args);
2362
2363         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
2364         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
2365         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
2366         // only the lifetime parameters that we must supply.
2367         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args);
2368         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
2369         hir::FunctionRetTy::Return(self.arena.alloc(opaque_ty))
2370     }
2371
2372     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
2373     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
2374         &mut self,
2375         output: &FunctionRetTy,
2376         fn_def_id: DefId,
2377         span: Span,
2378     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
2379         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
2380         let output_ty = match output {
2381             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
2382             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => self.arena.alloc(self.ty_tup(*ret_ty_span, &[])),
2383         };
2384
2385         // "<Output = T>"
2386         let future_params = self.arena.alloc(hir::GenericArgs {
2387             args: &[],
2388             bindings: arena_vec![self; hir::TypeBinding {
2389                 ident: Ident::with_dummy_span(FN_OUTPUT_NAME),
2390                 kind: hir::TypeBindingKind::Equality { ty: output_ty },
2391                 hir_id: self.next_id(),
2392                 span,
2393             }],
2394             parenthesized: false,
2395         });
2396
2397         // ::std::future::Future<future_params>
2398         let future_path =
2399             self.std_path(span, &[sym::future, sym::Future], Some(future_params), false);
2400
2401         hir::GenericBound::Trait(
2402             hir::PolyTraitRef {
2403                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
2404                 bound_generic_params: &[],
2405                 span,
2406             },
2407             hir::TraitBoundModifier::None,
2408         )
2409     }
2410
2411     fn lower_param_bound(
2412         &mut self,
2413         tpb: &GenericBound,
2414         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2415     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
2416         match *tpb {
2417             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
2418                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
2419                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
2420             ),
2421             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2422                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2423             }
2424         }
2425     }
2426
2427     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2428         let span = l.ident.span;
2429         match l.ident {
2430             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2431                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2432             }
2433             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2434                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2435                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2436                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2437                 }
2438
2439                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2440                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2441                 }
2442
2443                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2444             },
2445             ident => {
2446                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2447                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2448                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2449             }
2450         }
2451     }
2452
2453     fn new_named_lifetime(
2454         &mut self,
2455         id: NodeId,
2456         span: Span,
2457         name: hir::LifetimeName,
2458     ) -> hir::Lifetime {
2459         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2460     }
2461
2462     fn lower_generic_params_mut<'s>(
2463         &'s mut self,
2464         params: &'s [GenericParam],
2465         add_bounds: &'s NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2466         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2467     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericParam<'hir>> + Captures<'a> + Captures<'s> {
2468         params
2469             .iter()
2470             .map(move |param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2471     }
2472
2473     fn lower_generic_params(
2474         &mut self,
2475         params: &[GenericParam],
2476         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2477         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2478     ) -> &'hir [hir::GenericParam<'hir>] {
2479         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_generic_params_mut(params, add_bounds, itctx))
2480     }
2481
2482     fn lower_generic_param(
2483         &mut self,
2484         param: &GenericParam,
2485         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2486         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2487     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
2488         let mut bounds: Vec<_> = self
2489             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2490                 this.lower_param_bounds_mut(&param.bounds, itctx.reborrow()).collect()
2491             });
2492
2493         let (name, kind) = match param.kind {
2494             GenericParamKind::Lifetime => {
2495                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2496                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2497
2498                 let lt = self
2499                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2500                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2501                     });
2502                 let param_name = match lt.name {
2503                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2504                     hir::LifetimeName::Implicit
2505                     | hir::LifetimeName::Underscore
2506                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2507                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2508                         span_bug!(
2509                             param.ident.span,
2510                             "object-lifetime-default should not occur here",
2511                         );
2512                     }
2513                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2514                 };
2515
2516                 let kind =
2517                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2518
2519                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2520
2521                 (param_name, kind)
2522             }
2523             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2524                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2525                 if !add_bounds.is_empty() {
2526                     let params = self.lower_param_bounds_mut(add_bounds, itctx.reborrow());
2527                     bounds.extend(params);
2528                 }
2529
2530                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2531                     default: default
2532                         .as_ref()
2533                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2534                     synthetic: param
2535                         .attrs
2536                         .iter()
2537                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2538                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2539                         .next(),
2540                 };
2541
2542                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2543             }
2544             GenericParamKind::Const { ref ty } => (
2545                 hir::ParamName::Plain(param.ident),
2546                 hir::GenericParamKind::Const {
2547                     ty: self.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2548                 },
2549             ),
2550         };
2551
2552         hir::GenericParam {
2553             hir_id: self.lower_node_id(param.id),
2554             name,
2555             span: param.ident.span,
2556             pure_wrt_drop: attr::contains_name(&param.attrs, sym::may_dangle),
2557             attrs: self.lower_attrs(&param.attrs),
2558             bounds: self.arena.alloc_from_iter(bounds),
2559             kind,
2560         }
2561     }
2562
2563     fn lower_trait_ref(
2564         &mut self,
2565         p: &TraitRef,
2566         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2567     ) -> hir::TraitRef<'hir> {
2568         let path = match self.lower_qpath(p.ref_id, &None, &p.path, ParamMode::Explicit, itctx) {
2569             hir::QPath::Resolved(None, path) => path,
2570             qpath => bug!("lower_trait_ref: unexpected QPath `{:?}`", qpath),
2571         };
2572         hir::TraitRef { path, hir_ref_id: self.lower_node_id(p.ref_id) }
2573     }
2574
2575     fn lower_poly_trait_ref(
2576         &mut self,
2577         p: &PolyTraitRef,
2578         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2579     ) -> hir::PolyTraitRef<'hir> {
2580         let bound_generic_params = self.lower_generic_params(
2581             &p.bound_generic_params,
2582             &NodeMap::default(),
2583             itctx.reborrow(),
2584         );
2585         let trait_ref = self.with_in_scope_lifetime_defs(&p.bound_generic_params, |this| {
2586             this.lower_trait_ref(&p.trait_ref, itctx)
2587         });
2588
2589         hir::PolyTraitRef { bound_generic_params, trait_ref, span: p.span }
2590     }
2591
2592     fn lower_mt(&mut self, mt: &MutTy, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::MutTy<'hir> {
2593         hir::MutTy { ty: self.lower_ty(&mt.ty, itctx), mutbl: mt.mutbl }
2594     }
2595
2596     fn lower_param_bounds(
2597         &mut self,
2598         bounds: &[GenericBound],
2599         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2600     ) -> hir::GenericBounds<'hir> {
2601         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_param_bounds_mut(bounds, itctx))
2602     }
2603
2604     fn lower_param_bounds_mut<'s>(
2605         &'s mut self,
2606         bounds: &'s [GenericBound],
2607         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2608     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericBound<'hir>> + Captures<'s> + Captures<'a> {
2609         bounds.iter().map(move |bound| self.lower_param_bound(bound, itctx.reborrow()))
2610     }
2611
2612     fn lower_block(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2613         self.arena.alloc(self.lower_block_noalloc(b, targeted_by_break))
2614     }
2615
2616     fn lower_block_noalloc(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> hir::Block<'hir> {
2617         let mut stmts = vec![];
2618         let mut expr: Option<&'hir _> = None;
2619
2620         for (index, stmt) in b.stmts.iter().enumerate() {
2621             if index == b.stmts.len() - 1 {
2622                 if let StmtKind::Expr(ref e) = stmt.kind {
2623                     expr = Some(self.lower_expr(e));
2624                 } else {
2625                     stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2626                 }
2627             } else {
2628                 stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2629             }
2630         }
2631
2632         hir::Block {
2633             hir_id: self.lower_node_id(b.id),
2634             stmts: self.arena.alloc_from_iter(stmts),
2635             expr,
2636             rules: self.lower_block_check_mode(&b.rules),
2637             span: b.span,
2638             targeted_by_break,
2639         }
2640     }
2641
2642     /// Lowers a block directly to an expression, presuming that it
2643     /// has no attributes and is not targeted by a `break`.
2644     fn lower_block_expr(&mut self, b: &Block) -> hir::Expr<'hir> {
2645         let block = self.lower_block(b, false);
2646         self.expr_block(block, AttrVec::new())
2647     }
2648
2649     fn lower_pat(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2650         let node = match p.kind {
2651             PatKind::Wild => hir::PatKind::Wild,
2652             PatKind::Ident(ref binding_mode, ident, ref sub) => {
2653                 let lower_sub = |this: &mut Self| sub.as_ref().map(|s| this.lower_pat(&*s));
2654                 let node = self.lower_pat_ident(p, binding_mode, ident, lower_sub);
2655                 node
2656             }
2657             PatKind::Lit(ref e) => hir::PatKind::Lit(self.lower_expr(e)),
2658             PatKind::TupleStruct(ref path, ref pats) => {
2659                 let qpath = self.lower_qpath(
2660                     p.id,
2661                     &None,
2662                     path,
2663                     ParamMode::Optional,
2664                     ImplTraitContext::disallowed(),
2665                 );
2666                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple struct");
2667                 hir::PatKind::TupleStruct(qpath, pats, ddpos)
2668             }
2669             PatKind::Or(ref pats) => {
2670                 hir::PatKind::Or(self.arena.alloc_from_iter(pats.iter().map(|x| self.lower_pat(x))))
2671             }
2672             PatKind::Path(ref qself, ref path) => {
2673                 let qpath = self.lower_qpath(
2674                     p.id,
2675                     qself,
2676                     path,
2677                     ParamMode::Optional,
2678                     ImplTraitContext::disallowed(),
2679                 );
2680                 hir::PatKind::Path(qpath)
2681             }
2682             PatKind::Struct(ref path, ref fields, etc) => {
2683                 let qpath = self.lower_qpath(
2684                     p.id,
2685                     &None,
2686                     path,
2687                     ParamMode::Optional,
2688                     ImplTraitContext::disallowed(),
2689                 );
2690
2691                 let fs = self.arena.alloc_from_iter(fields.iter().map(|f| hir::FieldPat {
2692                     hir_id: self.next_id(),
2693                     ident: f.ident,
2694                     pat: self.lower_pat(&f.pat),
2695                     is_shorthand: f.is_shorthand,
2696                     span: f.span,
2697                 }));
2698                 hir::PatKind::Struct(qpath, fs, etc)
2699             }
2700             PatKind::Tuple(ref pats) => {
2701                 let (pats, ddpos) = self.lower_pat_tuple(pats, "tuple");
2702                 hir::PatKind::Tuple(pats, ddpos)
2703             }
2704             PatKind::Box(ref inner) => hir::PatKind::Box(self.lower_pat(inner)),
2705             PatKind::Ref(ref inner, mutbl) => hir::PatKind::Ref(self.lower_pat(inner), mutbl),
2706             PatKind::Range(ref e1, ref e2, Spanned { node: ref end, .. }) => hir::PatKind::Range(
2707                 self.lower_expr(e1),
2708                 self.lower_expr(e2),
2709                 self.lower_range_end(end),
2710             ),
2711             PatKind::Slice(ref pats) => self.lower_pat_slice(pats),
2712             PatKind::Rest => {
2713                 // If we reach here the `..` pattern is not semantically allowed.
2714                 self.ban_illegal_rest_pat(p.span)
2715             }
2716             PatKind::Paren(ref inner) => return self.lower_pat(inner),
2717             PatKind::Mac(_) => panic!("Shouldn't exist here"),
2718         };
2719
2720         self.pat_with_node_id_of(p, node)
2721     }
2722
2723     fn lower_pat_tuple(
2724         &mut self,
2725         pats: &[AstP<Pat>],
2726         ctx: &str,
2727     ) -> (&'hir [&'hir hir::Pat<'hir>], Option<usize>) {
2728         let mut elems = Vec::with_capacity(pats.len());
2729         let mut rest = None;
2730
2731         let mut iter = pats.iter().enumerate();
2732         for (idx, pat) in iter.by_ref() {
2733             // Interpret the first `..` pattern as a sub-tuple pattern.
2734             // Note that unlike for slice patterns,
2735             // where `xs @ ..` is a legal sub-slice pattern,
2736             // it is not a legal sub-tuple pattern.
2737             if pat.is_rest() {
2738                 rest = Some((idx, pat.span));
2739                 break;
2740             }
2741             // It was not a sub-tuple pattern so lower it normally.
2742             elems.push(self.lower_pat(pat));
2743         }
2744
2745         for (_, pat) in iter {
2746             // There was a previous sub-tuple pattern; make sure we don't allow more...
2747             if pat.is_rest() {
2748                 // ...but there was one again, so error.
2749                 self.ban_extra_rest_pat(pat.span, rest.unwrap().1, ctx);
2750             } else {
2751                 elems.push(self.lower_pat(pat));
2752             }
2753         }
2754
2755         (self.arena.alloc_from_iter(elems), rest.map(|(ddpos, _)| ddpos))
2756     }
2757
2758     /// Lower a slice pattern of form `[pat_0, ..., pat_n]` into
2759     /// `hir::PatKind::Slice(before, slice, after)`.
2760     ///
2761     /// When encountering `($binding_mode $ident @)? ..` (`slice`),
2762     /// this is interpreted as a sub-slice pattern semantically.
2763     /// Patterns that follow, which are not like `slice` -- or an error occurs, are in `after`.
2764     fn lower_pat_slice(&mut self, pats: &[AstP<Pat>]) -> hir::PatKind<'hir> {
2765         let mut before = Vec::new();
2766         let mut after = Vec::new();
2767         let mut slice = None;
2768         let mut prev_rest_span = None;
2769
2770         let mut iter = pats.iter();
2771         // Lower all the patterns until the first occurence of a sub-slice pattern.
2772         for pat in iter.by_ref() {
2773             match pat.kind {
2774                 // Found a sub-slice pattern `..`. Record, lower it to `_`, and stop here.
2775                 PatKind::Rest => {
2776                     prev_rest_span = Some(pat.span);
2777                     slice = Some(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2778                     break;
2779                 }
2780                 // Found a sub-slice pattern `$binding_mode $ident @ ..`.
2781                 // Record, lower it to `$binding_mode $ident @ _`, and stop here.
2782                 PatKind::Ident(ref bm, ident, Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2783                     prev_rest_span = Some(sub.span);
2784                     let lower_sub = |this: &mut Self| Some(this.pat_wild_with_node_id_of(sub));
2785                     let node = self.lower_pat_ident(pat, bm, ident, lower_sub);
2786                     slice = Some(self.pat_with_node_id_of(pat, node));
2787                     break;
2788                 }
2789                 // It was not a subslice pattern so lower it normally.
2790                 _ => before.push(self.lower_pat(pat)),
2791             }
2792         }
2793
2794         // Lower all the patterns after the first sub-slice pattern.
2795         for pat in iter {
2796             // There was a previous subslice pattern; make sure we don't allow more.
2797             let rest_span = match pat.kind {
2798                 PatKind::Rest => Some(pat.span),
2799                 PatKind::Ident(.., Some(ref sub)) if sub.is_rest() => {
2800                     // The `HirValidator` is merciless; add a `_` pattern to avoid ICEs.
2801                     after.push(self.pat_wild_with_node_id_of(pat));
2802                     Some(sub.span)
2803                 }
2804                 _ => None,
2805             };
2806             if let Some(rest_span) = rest_span {
2807                 // We have e.g., `[a, .., b, ..]`. That's no good, error!
2808                 self.ban_extra_rest_pat(rest_span, prev_rest_span.unwrap(), "slice");
2809             } else {
2810                 // Lower the pattern normally.
2811                 after.push(self.lower_pat(pat));
2812             }
2813         }
2814
2815         hir::PatKind::Slice(
2816             self.arena.alloc_from_iter(before),
2817             slice,
2818             self.arena.alloc_from_iter(after),
2819         )
2820     }
2821
2822     fn lower_pat_ident(
2823         &mut self,
2824         p: &Pat,
2825         binding_mode: &BindingMode,
2826         ident: Ident,
2827         lower_sub: impl FnOnce(&mut Self) -> Option<&'hir hir::Pat<'hir>>,
2828     ) -> hir::PatKind<'hir> {
2829         match self.resolver.get_partial_res(p.id).map(|d| d.base_res()) {
2830             // `None` can occur in body-less function signatures
2831             res @ None | res @ Some(Res::Local(_)) => {
2832                 let canonical_id = match res {
2833                     Some(Res::Local(id)) => id,
2834                     _ => p.id,
2835                 };
2836
2837                 hir::PatKind::Binding(
2838                     self.lower_binding_mode(binding_mode),
2839                     self.lower_node_id(canonical_id),
2840                     ident,
2841                     lower_sub(self),
2842                 )
2843             }
2844             Some(res) => hir::PatKind::Path(hir::QPath::Resolved(
2845                 None,
2846                 self.arena.alloc(hir::Path {
2847                     span: ident.span,
2848                     res: self.lower_res(res),
2849                     segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
2850                 }),
2851             )),
2852         }
2853     }
2854
2855     fn pat_wild_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2856         self.pat_with_node_id_of(p, hir::PatKind::Wild)
2857     }
2858
2859     /// Construct a `Pat` with the `HirId` of `p.id` lowered.
2860     fn pat_with_node_id_of(&mut self, p: &Pat, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2861         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.lower_node_id(p.id), kind, span: p.span })
2862     }
2863
2864     /// Emit a friendly error for extra `..` patterns in a tuple/tuple struct/slice pattern.
2865     fn ban_extra_rest_pat(&self, sp: Span, prev_sp: Span, ctx: &str) {
2866         self.diagnostic()
2867             .struct_span_err(sp, &format!("`..` can only be used once per {} pattern", ctx))
2868             .span_label(sp, &format!("can only be used once per {} pattern", ctx))
2869             .span_label(prev_sp, "previously used here")
2870             .emit();
2871     }
2872
2873     /// Used to ban the `..` pattern in places it shouldn't be semantically.
2874     fn ban_illegal_rest_pat(&self, sp: Span) -> hir::PatKind<'hir> {
2875         self.diagnostic()
2876             .struct_span_err(sp, "`..` patterns are not allowed here")
2877             .note("only allowed in tuple, tuple struct, and slice patterns")
2878             .emit();
2879
2880         // We're not in a list context so `..` can be reasonably treated
2881         // as `_` because it should always be valid and roughly matches the
2882         // intent of `..` (notice that the rest of a single slot is that slot).
2883         hir::PatKind::Wild
2884     }
2885
2886     fn lower_range_end(&mut self, e: &RangeEnd) -> hir::RangeEnd {
2887         match *e {
2888             RangeEnd::Included(_) => hir::RangeEnd::Included,
2889             RangeEnd::Excluded => hir::RangeEnd::Excluded,
2890         }
2891     }
2892
2893     fn lower_anon_const(&mut self, c: &AnonConst) -> hir::AnonConst {
2894         self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
2895             hir_id: this.lower_node_id(c.id),
2896             body: this.lower_const_body(c.value.span, Some(&c.value)),
2897         })
2898     }
2899
2900     fn lower_stmt(&mut self, s: &Stmt) -> SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> {
2901         let kind = match s.kind {
2902             StmtKind::Local(ref l) => {
2903                 let (l, item_ids) = self.lower_local(l);
2904                 let mut ids: SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> = item_ids
2905                     .into_iter()
2906                     .map(|item_id| {
2907                         let item_id = hir::ItemId { id: self.lower_node_id(item_id) };
2908                         self.stmt(s.span, hir::StmtKind::Item(item_id))
2909                     })
2910                     .collect();
2911                 ids.push({
2912                     hir::Stmt {
2913                         hir_id: self.lower_node_id(s.id),
2914                         kind: hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(l)),
2915                         span: s.span,
2916                     }
2917                 });
2918                 return ids;
2919             }
2920             StmtKind::Item(ref it) => {
2921                 // Can only use the ID once.
2922                 let mut id = Some(s.id);
2923                 return self
2924                     .lower_item_id(it)
2925                     .into_iter()
2926                     .map(|item_id| {
2927                         let hir_id = id
2928                             .take()
2929                             .map(|id| self.lower_node_id(id))
2930                             .unwrap_or_else(|| self.next_id());
2931
2932                         hir::Stmt { hir_id, kind: hir::StmtKind::Item(item_id), span: s.span }
2933                     })
2934                     .collect();
2935             }
2936             StmtKind::Expr(ref e) => hir::StmtKind::Expr(self.lower_expr(e)),
2937             StmtKind::Semi(ref e) => hir::StmtKind::Semi(self.lower_expr(e)),
2938             StmtKind::Mac(..) => panic!("shouldn't exist here"),
2939         };
2940         smallvec![hir::Stmt { hir_id: self.lower_node_id(s.id), kind, span: s.span }]
2941     }
2942
2943     fn lower_block_check_mode(&mut self, b: &BlockCheckMode) -> hir::BlockCheckMode {
2944         match *b {
2945             BlockCheckMode::Default => hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
2946             BlockCheckMode::Unsafe(u) => {
2947                 hir::BlockCheckMode::UnsafeBlock(self.lower_unsafe_source(u))
2948             }
2949         }
2950     }
2951
2952     fn lower_binding_mode(&mut self, b: &BindingMode) -> hir::BindingAnnotation {
2953         match *b {
2954             BindingMode::ByValue(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Unannotated,
2955             BindingMode::ByRef(Mutability::Not) => hir::BindingAnnotation::Ref,
2956             BindingMode::ByValue(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::Mutable,
2957             BindingMode::ByRef(Mutability::Mut) => hir::BindingAnnotation::RefMut,
2958         }
2959     }
2960
2961     fn lower_unsafe_source(&mut self, u: UnsafeSource) -> hir::UnsafeSource {
2962         match u {
2963             CompilerGenerated => hir::UnsafeSource::CompilerGenerated,
2964             UserProvided => hir::UnsafeSource::UserProvided,
2965         }
2966     }
2967
2968     fn lower_trait_bound_modifier(&mut self, f: TraitBoundModifier) -> hir::TraitBoundModifier {
2969         match f {
2970             TraitBoundModifier::None => hir::TraitBoundModifier::None,
2971             TraitBoundModifier::Maybe => hir::TraitBoundModifier::Maybe,
2972         }
2973     }
2974
2975     // Helper methods for building HIR.
2976
2977     fn stmt(&mut self, span: Span, kind: hir::StmtKind<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2978         hir::Stmt { span, kind, hir_id: self.next_id() }
2979     }
2980
2981     fn stmt_expr(&mut self, span: Span, expr: hir::Expr<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2982         self.stmt(span, hir::StmtKind::Expr(self.arena.alloc(expr)))
2983     }
2984
2985     fn stmt_let_pat(
2986         &mut self,
2987         attrs: AttrVec,
2988         span: Span,
2989         init: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2990         pat: &'hir hir::Pat<'hir>,
2991         source: hir::LocalSource,
2992     ) -> hir::Stmt<'hir> {
2993         let local = hir::Local { attrs, hir_id: self.next_id(), init, pat, source, span, ty: None };
2994         self.stmt(span, hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(local)))
2995     }
2996
2997     fn block_expr(&mut self, expr: &'hir hir::Expr<'hir>) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2998         self.block_all(expr.span, &[], Some(expr))
2999     }
3000
3001     fn block_all(
3002         &mut self,
3003         span: Span,
3004         stmts: &'hir [hir::Stmt<'hir>],
3005         expr: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
3006     ) -> &'hir hir::Block<'hir> {
3007         let blk = hir::Block {
3008             stmts,
3009             expr,
3010             hir_id: self.next_id(),
3011             rules: hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
3012             span,
3013             targeted_by_break: false,
3014         };
3015         self.arena.alloc(blk)
3016     }
3017
3018     /// Constructs a `true` or `false` literal pattern.
3019     fn pat_bool(&mut self, span: Span, val: bool) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3020         let expr = self.expr_bool(span, val);
3021         self.pat(span, hir::PatKind::Lit(expr))
3022     }
3023
3024     fn pat_ok(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3025         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Ok], arena_vec![self; pat])
3026     }
3027
3028     fn pat_err(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3029         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Err], arena_vec![self; pat])
3030     }
3031
3032     fn pat_some(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3033         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::Some], arena_vec![self; pat])
3034     }
3035
3036     fn pat_none(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3037         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::None], &[])
3038     }
3039
3040     fn pat_std_enum(
3041         &mut self,
3042         span: Span,
3043         components: &[Symbol],
3044         subpats: &'hir [&'hir hir::Pat<'hir>],
3045     ) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3046         let path = self.std_path(span, components, None, true);
3047         let qpath = hir::QPath::Resolved(None, path);
3048         let pt = if subpats.is_empty() {
3049             hir::PatKind::Path(qpath)
3050         } else {
3051             hir::PatKind::TupleStruct(qpath, subpats, None)
3052         };
3053         self.pat(span, pt)
3054     }
3055
3056     fn pat_ident(&mut self, span: Span, ident: Ident) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3057         self.pat_ident_binding_mode(span, ident, hir::BindingAnnotation::Unannotated)
3058     }
3059
3060     fn pat_ident_binding_mode(
3061         &mut self,
3062         span: Span,
3063         ident: Ident,
3064         bm: hir::BindingAnnotation,
3065     ) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
3066         let hir_id = self.next_id();
3067
3068         (
3069             self.arena.alloc(hir::Pat {
3070                 hir_id,
3071                 kind: hir::PatKind::Binding(bm, hir_id, ident.with_span_pos(span), None),
3072                 span,
3073             }),
3074             hir_id,
3075         )
3076     }
3077
3078     fn pat_wild(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3079         self.pat(span, hir::PatKind::Wild)
3080     }
3081
3082     fn pat(&mut self, span: Span, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
3083         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.next_id(), kind, span })
3084     }
3085
3086     /// Given a suffix `["b", "c", "d"]`, returns path `::std::b::c::d` when
3087     /// `fld.cx.use_std`, and `::core::b::c::d` otherwise.
3088     /// The path is also resolved according to `is_value`.
3089     fn std_path(
3090         &mut self,
3091         span: Span,
3092         components: &[Symbol],
3093         params: Option<&'hir hir::GenericArgs<'hir>>,
3094         is_value: bool,
3095     ) -> &'hir hir::Path<'hir> {
3096         let ns = if is_value { Namespace::ValueNS } else { Namespace::TypeNS };
3097         let (path, res) = self.resolver.resolve_str_path(span, self.crate_root, components, ns);
3098
3099         let mut segments: Vec<_> = path
3100             .segments
3101             .iter()
3102             .map(|segment| {
3103                 let res = self.expect_full_res(segment.id);
3104                 hir::PathSegment {
3105                     ident: segment.ident,
3106                     hir_id: Some(self.lower_node_id(segment.id)),
3107                     res: Some(self.lower_res(res)),
3108                     infer_args: true,
3109                     args: None,
3110                 }
3111             })
3112             .collect();
3113         segments.last_mut().unwrap().args = params;
3114
3115         self.arena.alloc(hir::Path {
3116             span,
3117             res: res.map_id(|_| panic!("unexpected `NodeId`")),
3118             segments: self.arena.alloc_from_iter(segments),
3119         })
3120     }
3121
3122     fn ty_path(
3123         &mut self,
3124         mut hir_id: hir::HirId,
3125         span: Span,
3126         qpath: hir::QPath<'hir>,
3127     ) -> hir::Ty<'hir> {
3128         let kind = match qpath {
3129             hir::QPath::Resolved(None, path) => {
3130                 // Turn trait object paths into `TyKind::TraitObject` instead.
3131                 match path.res {
3132                     Res::Def(DefKind::Trait, _) | Res::Def(DefKind::TraitAlias, _) => {
3133                         let principal = hir::PolyTraitRef {
3134                             bound_generic_params: &[],
3135                             trait_ref: hir::TraitRef { path, hir_ref_id: hir_id },
3136                             span,
3137                         };
3138
3139                         // The original ID is taken by the `PolyTraitRef`,
3140                         // so the `Ty` itself needs a different one.
3141                         hir_id = self.next_id();
3142                         hir::TyKind::TraitObject(
3143                             arena_vec![self; principal],
3144                             self.elided_dyn_bound(span),
3145                         )
3146                     }
3147                     _ => hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(None, path)),
3148                 }
3149             }
3150             _ => hir::TyKind::Path(qpath),
3151         };
3152
3153         hir::Ty { hir_id, kind, span }
3154     }
3155
3156     /// Invoked to create the lifetime argument for a type `&T`
3157     /// with no explicit lifetime.
3158     fn elided_ref_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3159         match self.anonymous_lifetime_mode {
3160             // Intercept when we are in an impl header or async fn and introduce an in-band
3161             // lifetime.
3162             // Hence `impl Foo for &u32` becomes `impl<'f> Foo for &'f u32` for some fresh
3163             // `'f`.
3164             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3165                 let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
3166                 hir::Lifetime {
3167                     hir_id: self.next_id(),
3168                     span,
3169                     name: hir::LifetimeName::Param(fresh_name),
3170                 }
3171             }
3172
3173             AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(None, span),
3174
3175             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => self.new_implicit_lifetime(span),
3176         }
3177     }
3178
3179     /// Report an error on illegal use of `'_` or a `&T` with no explicit lifetime;
3180     /// return a "error lifetime".
3181     fn new_error_lifetime(&mut self, id: Option<NodeId>, span: Span) -> hir::Lifetime {
3182         let (id, msg, label) = match id {
3183             Some(id) => (id, "`'_` cannot be used here", "`'_` is a reserved lifetime name"),
3184
3185             None => (
3186                 self.resolver.next_node_id(),
3187                 "`&` without an explicit lifetime name cannot be used here",
3188                 "explicit lifetime name needed here",
3189             ),
3190         };
3191
3192         let mut err = struct_span_err!(self.sess, span, E0637, "{}", msg,);
3193         err.span_label(span, label);
3194         err.emit();
3195
3196         self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3197     }
3198
3199     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for a path like
3200     /// `std::cell::Ref<T>`; note that implicit lifetimes in these
3201     /// sorts of cases are deprecated. This may therefore report a warning or an
3202     /// error, depending on the mode.
3203     fn elided_path_lifetimes<'s>(
3204         &'s mut self,
3205         span: Span,
3206         count: usize,
3207     ) -> impl Iterator<Item = hir::Lifetime> + Captures<'a> + Captures<'s> + Captures<'hir> {
3208         (0..count).map(move |_| self.elided_path_lifetime(span))
3209     }
3210
3211     fn elided_path_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3212         match self.anonymous_lifetime_mode {
3213             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
3214                 // We should have emitted E0726 when processing this path above
3215                 self.sess
3216                     .delay_span_bug(span, "expected 'implicit elided lifetime not allowed' error");
3217                 let id = self.resolver.next_node_id();
3218                 self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
3219             }
3220             // `PassThrough` is the normal case.
3221             // `new_error_lifetime`, which would usually be used in the case of `ReportError`,
3222             // is unsuitable here, as these can occur from missing lifetime parameters in a
3223             // `PathSegment`, for which there is no associated `'_` or `&T` with no explicit
3224             // lifetime. Instead, we simply create an implicit lifetime, which will be checked
3225             // later, at which point a suitable error will be emitted.
3226             AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3227                 self.new_implicit_lifetime(span)
3228             }
3229         }
3230     }
3231
3232     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for an elided trait object
3233     /// bound, like the bound in `Box<dyn Debug>`. This method is not invoked
3234     /// when the bound is written, even if it is written with `'_` like in
3235     /// `Box<dyn Debug + '_>`. In those cases, `lower_lifetime` is invoked.
3236     fn elided_dyn_bound(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3237         match self.anonymous_lifetime_mode {
3238             // NB. We intentionally ignore the create-parameter mode here.
3239             // and instead "pass through" to resolve-lifetimes, which will apply
3240             // the object-lifetime-defaulting rules. Elided object lifetime defaults
3241             // do not act like other elided lifetimes. In other words, given this:
3242             //
3243             //     impl Foo for Box<dyn Debug>
3244             //
3245             // we do not introduce a fresh `'_` to serve as the bound, but instead
3246             // ultimately translate to the equivalent of:
3247             //
3248             //     impl Foo for Box<dyn Debug + 'static>
3249             //
3250             // `resolve_lifetime` has the code to make that happen.
3251             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {}
3252
3253             AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
3254                 // ReportError applies to explicit use of `'_`.
3255             }
3256
3257             // This is the normal case.
3258             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {}
3259         }
3260
3261         let r = hir::Lifetime {
3262             hir_id: self.next_id(),
3263             span,
3264             name: hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault,
3265         };
3266         debug!("elided_dyn_bound: r={:?}", r);
3267         r
3268     }
3269
3270     fn new_implicit_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
3271         hir::Lifetime { hir_id: self.next_id(), span, name: hir::LifetimeName::Implicit }
3272     }
3273
3274     fn maybe_lint_bare_trait(&mut self, span: Span, id: NodeId, is_global: bool) {
3275         // FIXME(davidtwco): This is a hack to detect macros which produce spans of the
3276         // call site which do not have a macro backtrace. See #61963.
3277         let is_macro_callsite = self
3278             .sess
3279             .source_map()
3280             .span_to_snippet(span)
3281             .map(|snippet| snippet.starts_with("#["))
3282             .unwrap_or(true);
3283         if !is_macro_callsite {
3284             self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
3285                 builtin::BARE_TRAIT_OBJECTS,
3286                 id,
3287                 span,
3288                 "trait objects without an explicit `dyn` are deprecated",
3289                 builtin::BuiltinLintDiagnostics::BareTraitObject(span, is_global),
3290             )
3291         }
3292     }
3293 }
3294
3295 fn body_ids(bodies: &BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'_>>) -> Vec<hir::BodyId> {
3296     // Sorting by span ensures that we get things in order within a
3297     // file, and also puts the files in a sensible order.
3298     let mut body_ids: Vec<_> = bodies.keys().cloned().collect();
3299     body_ids.sort_by_key(|b| bodies[b].value.span);
3300     body_ids
3301 }
3302
3303 /// Helper struct for delayed construction of GenericArgs.
3304 struct GenericArgsCtor<'hir> {
3305     args: SmallVec<[hir::GenericArg<'hir>; 4]>,
3306     bindings: &'hir [hir::TypeBinding<'hir>],
3307     parenthesized: bool,
3308 }
3309
3310 impl<'hir> GenericArgsCtor<'hir> {
3311     fn is_empty(&self) -> bool {
3312         self.args.is_empty() && self.bindings.is_empty() && !self.parenthesized
3313     }
3314
3315     fn into_generic_args(self, arena: &'hir Arena<'hir>) -> hir::GenericArgs<'hir> {
3316         hir::GenericArgs {
3317             args: arena.alloc_from_iter(self.args),
3318             bindings: self.bindings,
3319             parenthesized: self.parenthesized,
3320         }
3321     }
3322 }