]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_ast_lowering/lib.rs
Auto merge of #68380 - Dylan-DPC:rollup-a7moqmr, r=Dylan-DPC
[rust.git] / src / librustc_ast_lowering / lib.rs
1 //! Lowers the AST to the HIR.
2 //!
3 //! Since the AST and HIR are fairly similar, this is mostly a simple procedure,
4 //! much like a fold. Where lowering involves a bit more work things get more
5 //! interesting and there are some invariants you should know about. These mostly
6 //! concern spans and IDs.
7 //!
8 //! Spans are assigned to AST nodes during parsing and then are modified during
9 //! expansion to indicate the origin of a node and the process it went through
10 //! being expanded. IDs are assigned to AST nodes just before lowering.
11 //!
12 //! For the simpler lowering steps, IDs and spans should be preserved. Unlike
13 //! expansion we do not preserve the process of lowering in the spans, so spans
14 //! should not be modified here. When creating a new node (as opposed to
15 //! 'folding' an existing one), then you create a new ID using `next_id()`.
16 //!
17 //! You must ensure that IDs are unique. That means that you should only use the
18 //! ID from an AST node in a single HIR node (you can assume that AST node-IDs
19 //! are unique). Every new node must have a unique ID. Avoid cloning HIR nodes.
20 //! If you do, you must then set the new node's ID to a fresh one.
21 //!
22 //! Spans are used for error messages and for tools to map semantics back to
23 //! source code. It is therefore not as important with spans as IDs to be strict
24 //! about use (you can't break the compiler by screwing up a span). Obviously, a
25 //! HIR node can only have a single span. But multiple nodes can have the same
26 //! span and spans don't need to be kept in order, etc. Where code is preserved
27 //! by lowering, it should have the same span as in the AST. Where HIR nodes are
28 //! new it is probably best to give a span for the whole AST node being lowered.
29 //! All nodes should have real spans, don't use dummy spans. Tools are likely to
30 //! get confused if the spans from leaf AST nodes occur in multiple places
31 //! in the HIR, especially for multiple identifiers.
32
33 #![feature(array_value_iter)]
34 #![feature(crate_visibility_modifier)]
35
36 use rustc::arena::Arena;
37 use rustc::dep_graph::DepGraph;
38 use rustc::hir::map::definitions::{DefKey, DefPathData, Definitions};
39 use rustc::hir::map::Map;
40 use rustc::{bug, span_bug};
41 use rustc_data_structures::captures::Captures;
42 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
43 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
44 use rustc_errors::struct_span_err;
45 use rustc_hir as hir;
46 use rustc_hir::def::{DefKind, Namespace, PartialRes, PerNS, Res};
47 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX};
48 use rustc_hir::intravisit;
49 use rustc_hir::{ConstArg, GenericArg, ParamName};
50 use rustc_index::vec::IndexVec;
51 use rustc_session::config::nightly_options;
52 use rustc_session::lint::{builtin, BuiltinLintDiagnostics, LintBuffer};
53 use rustc_session::node_id::NodeMap;
54 use rustc_session::Session;
55 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
56 use rustc_span::source_map::{respan, DesugaringKind, ExpnData, ExpnKind};
57 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Symbol};
58 use rustc_span::Span;
59 use syntax::ast;
60 use syntax::ast::*;
61 use syntax::attr;
62 use syntax::print::pprust;
63 use syntax::sess::ParseSess;
64 use syntax::token::{self, Nonterminal, Token};
65 use syntax::tokenstream::{TokenStream, TokenTree};
66 use syntax::visit::{self, Visitor};
67 use syntax::walk_list;
68
69 use log::{debug, trace};
70 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
71 use std::collections::BTreeMap;
72 use std::mem;
73
74 macro_rules! arena_vec {
75     ($this:expr; $($x:expr),*) => ({
76         let a = [$($x),*];
77         $this.arena.alloc_from_iter(std::array::IntoIter::new(a))
78     });
79 }
80
81 mod expr;
82 mod item;
83 mod pat;
84 mod path;
85
86 const HIR_ID_COUNTER_LOCKED: u32 = 0xFFFFFFFF;
87
88 struct LoweringContext<'a, 'hir: 'a> {
89     crate_root: Option<Symbol>,
90
91     /// Used to assign IDs to HIR nodes that do not directly correspond to AST nodes.
92     sess: &'a Session,
93
94     resolver: &'a mut dyn Resolver,
95
96     /// HACK(Centril): there is a cyclic dependency between the parser and lowering
97     /// if we don't have this function pointer. To avoid that dependency so that
98     /// librustc is independent of the parser, we use dynamic dispatch here.
99     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
100
101     /// Used to allocate HIR nodes
102     arena: &'hir Arena<'hir>,
103
104     /// The items being lowered are collected here.
105     items: BTreeMap<hir::HirId, hir::Item<'hir>>,
106
107     trait_items: BTreeMap<hir::TraitItemId, hir::TraitItem<'hir>>,
108     impl_items: BTreeMap<hir::ImplItemId, hir::ImplItem<'hir>>,
109     bodies: BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>,
110     exported_macros: Vec<hir::MacroDef<'hir>>,
111     non_exported_macro_attrs: Vec<ast::Attribute>,
112
113     trait_impls: BTreeMap<DefId, Vec<hir::HirId>>,
114
115     modules: BTreeMap<hir::HirId, hir::ModuleItems>,
116
117     generator_kind: Option<hir::GeneratorKind>,
118
119     /// Used to get the current `fn`'s def span to point to when using `await`
120     /// outside of an `async fn`.
121     current_item: Option<Span>,
122
123     catch_scopes: Vec<NodeId>,
124     loop_scopes: Vec<NodeId>,
125     is_in_loop_condition: bool,
126     is_in_trait_impl: bool,
127     is_in_dyn_type: bool,
128
129     /// What to do when we encounter either an "anonymous lifetime
130     /// reference". The term "anonymous" is meant to encompass both
131     /// `'_` lifetimes as well as fully elided cases where nothing is
132     /// written at all (e.g., `&T` or `std::cell::Ref<T>`).
133     anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
134
135     /// Used to create lifetime definitions from in-band lifetime usages.
136     /// e.g., `fn foo(x: &'x u8) -> &'x u8` to `fn foo<'x>(x: &'x u8) -> &'x u8`
137     /// When a named lifetime is encountered in a function or impl header and
138     /// has not been defined
139     /// (i.e., it doesn't appear in the in_scope_lifetimes list), it is added
140     /// to this list. The results of this list are then added to the list of
141     /// lifetime definitions in the corresponding impl or function generics.
142     lifetimes_to_define: Vec<(Span, ParamName)>,
143
144     /// `true` if in-band lifetimes are being collected. This is used to
145     /// indicate whether or not we're in a place where new lifetimes will result
146     /// in in-band lifetime definitions, such a function or an impl header,
147     /// including implicit lifetimes from `impl_header_lifetime_elision`.
148     is_collecting_in_band_lifetimes: bool,
149
150     /// Currently in-scope lifetimes defined in impl headers, fn headers, or HRTB.
151     /// When `is_collectin_in_band_lifetimes` is true, each lifetime is checked
152     /// against this list to see if it is already in-scope, or if a definition
153     /// needs to be created for it.
154     ///
155     /// We always store a `modern()` version of the param-name in this
156     /// vector.
157     in_scope_lifetimes: Vec<ParamName>,
158
159     current_module: hir::HirId,
160
161     type_def_lifetime_params: DefIdMap<usize>,
162
163     current_hir_id_owner: Vec<(DefIndex, u32)>,
164     item_local_id_counters: NodeMap<u32>,
165     node_id_to_hir_id: IndexVec<NodeId, hir::HirId>,
166
167     allow_try_trait: Option<Lrc<[Symbol]>>,
168     allow_gen_future: Option<Lrc<[Symbol]>>,
169 }
170
171 pub trait Resolver {
172     fn def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey;
173
174     fn item_generics_num_lifetimes(&self, def: DefId, sess: &Session) -> usize;
175
176     /// Obtains resolution for a `NodeId` with a single resolution.
177     fn get_partial_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<PartialRes>;
178
179     /// Obtains per-namespace resolutions for `use` statement with the given `NodeId`.
180     fn get_import_res(&mut self, id: NodeId) -> PerNS<Option<Res<NodeId>>>;
181
182     /// Obtains resolution for a label with the given `NodeId`.
183     fn get_label_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<NodeId>;
184
185     /// We must keep the set of definitions up to date as we add nodes that weren't in the AST.
186     /// This should only return `None` during testing.
187     fn definitions(&mut self) -> &mut Definitions;
188
189     /// Given suffix `["b", "c", "d"]`, creates an AST path for `[::crate_root]::b::c::d` and
190     /// resolves it based on `is_value`.
191     fn resolve_str_path(
192         &mut self,
193         span: Span,
194         crate_root: Option<Symbol>,
195         components: &[Symbol],
196         ns: Namespace,
197     ) -> (ast::Path, Res<NodeId>);
198
199     fn lint_buffer(&mut self) -> &mut LintBuffer;
200
201     fn next_node_id(&mut self) -> NodeId;
202 }
203
204 type NtToTokenstream = fn(&Nonterminal, &ParseSess, Span) -> TokenStream;
205
206 /// Context of `impl Trait` in code, which determines whether it is allowed in an HIR subtree,
207 /// and if so, what meaning it has.
208 #[derive(Debug)]
209 enum ImplTraitContext<'b, 'a> {
210     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new universal generic parameter.
211     /// Example: `fn foo(x: impl Debug)`, where `impl Debug` is conceptually
212     /// equivalent to a fresh universal parameter like `fn foo<T: Debug>(x: T)`.
213     ///
214     /// Newly generated parameters should be inserted into the given `Vec`.
215     Universal(&'b mut Vec<hir::GenericParam<'a>>),
216
217     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new opaque type.
218     /// Example: `fn foo() -> impl Debug`, where `impl Debug` is conceptually
219     /// equivalent to a new opaque type like `type T = impl Debug; fn foo() -> T`.
220     ///
221     /// We optionally store a `DefId` for the parent item here so we can look up necessary
222     /// information later. It is `None` when no information about the context should be stored
223     /// (e.g., for consts and statics).
224     OpaqueTy(Option<DefId> /* fn def-ID */),
225
226     /// `impl Trait` is not accepted in this position.
227     Disallowed(ImplTraitPosition),
228 }
229
230 /// Position in which `impl Trait` is disallowed.
231 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq)]
232 enum ImplTraitPosition {
233     /// Disallowed in `let` / `const` / `static` bindings.
234     Binding,
235
236     /// All other posiitons.
237     Other,
238 }
239
240 impl<'a> ImplTraitContext<'_, 'a> {
241     #[inline]
242     fn disallowed() -> Self {
243         ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Other)
244     }
245
246     fn reborrow<'this>(&'this mut self) -> ImplTraitContext<'this, 'a> {
247         use self::ImplTraitContext::*;
248         match self {
249             Universal(params) => Universal(params),
250             OpaqueTy(fn_def_id) => OpaqueTy(*fn_def_id),
251             Disallowed(pos) => Disallowed(*pos),
252         }
253     }
254 }
255
256 pub fn lower_crate<'a, 'hir>(
257     sess: &'a Session,
258     dep_graph: &'a DepGraph,
259     krate: &'a Crate,
260     resolver: &'a mut dyn Resolver,
261     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
262     arena: &'hir Arena<'hir>,
263 ) -> hir::Crate<'hir> {
264     // We're constructing the HIR here; we don't care what we will
265     // read, since we haven't even constructed the *input* to
266     // incr. comp. yet.
267     dep_graph.assert_ignored();
268
269     let _prof_timer = sess.prof.verbose_generic_activity("hir_lowering");
270
271     LoweringContext {
272         crate_root: sess.parse_sess.injected_crate_name.try_get().copied(),
273         sess,
274         resolver,
275         nt_to_tokenstream,
276         arena,
277         items: BTreeMap::new(),
278         trait_items: BTreeMap::new(),
279         impl_items: BTreeMap::new(),
280         bodies: BTreeMap::new(),
281         trait_impls: BTreeMap::new(),
282         modules: BTreeMap::new(),
283         exported_macros: Vec::new(),
284         non_exported_macro_attrs: Vec::new(),
285         catch_scopes: Vec::new(),
286         loop_scopes: Vec::new(),
287         is_in_loop_condition: false,
288         is_in_trait_impl: false,
289         is_in_dyn_type: false,
290         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode::PassThrough,
291         type_def_lifetime_params: Default::default(),
292         current_module: hir::CRATE_HIR_ID,
293         current_hir_id_owner: vec![(CRATE_DEF_INDEX, 0)],
294         item_local_id_counters: Default::default(),
295         node_id_to_hir_id: IndexVec::new(),
296         generator_kind: None,
297         current_item: None,
298         lifetimes_to_define: Vec::new(),
299         is_collecting_in_band_lifetimes: false,
300         in_scope_lifetimes: Vec::new(),
301         allow_try_trait: Some([sym::try_trait][..].into()),
302         allow_gen_future: Some([sym::gen_future][..].into()),
303     }
304     .lower_crate(krate)
305 }
306
307 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
308 enum ParamMode {
309     /// Any path in a type context.
310     Explicit,
311     /// Path in a type definition, where the anonymous lifetime `'_` is not allowed.
312     ExplicitNamed,
313     /// The `module::Type` in `module::Type::method` in an expression.
314     Optional,
315 }
316
317 enum ParenthesizedGenericArgs {
318     Ok,
319     Err,
320 }
321
322 /// What to do when we encounter an **anonymous** lifetime
323 /// reference. Anonymous lifetime references come in two flavors. You
324 /// have implicit, or fully elided, references to lifetimes, like the
325 /// one in `&T` or `Ref<T>`, and you have `'_` lifetimes, like `&'_ T`
326 /// or `Ref<'_, T>`. These often behave the same, but not always:
327 ///
328 /// - certain usages of implicit references are deprecated, like
329 ///   `Ref<T>`, and we sometimes just give hard errors in those cases
330 ///   as well.
331 /// - for object bounds there is a difference: `Box<dyn Foo>` is not
332 ///   the same as `Box<dyn Foo + '_>`.
333 ///
334 /// We describe the effects of the various modes in terms of three cases:
335 ///
336 /// - **Modern** -- includes all uses of `'_`, but also the lifetime arg
337 ///   of a `&` (e.g., the missing lifetime in something like `&T`)
338 /// - **Dyn Bound** -- if you have something like `Box<dyn Foo>`,
339 ///   there is an elided lifetime bound (`Box<dyn Foo + 'X>`). These
340 ///   elided bounds follow special rules. Note that this only covers
341 ///   cases where *nothing* is written; the `'_` in `Box<dyn Foo +
342 ///   '_>` is a case of "modern" elision.
343 /// - **Deprecated** -- this coverse cases like `Ref<T>`, where the lifetime
344 ///   parameter to ref is completely elided. `Ref<'_, T>` would be the modern,
345 ///   non-deprecated equivalent.
346 ///
347 /// Currently, the handling of lifetime elision is somewhat spread out
348 /// between HIR lowering and -- as described below -- the
349 /// `resolve_lifetime` module. Often we "fallthrough" to that code by generating
350 /// an "elided" or "underscore" lifetime name. In the future, we probably want to move
351 /// everything into HIR lowering.
352 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
353 enum AnonymousLifetimeMode {
354     /// For **Modern** cases, create a new anonymous region parameter
355     /// and reference that.
356     ///
357     /// For **Dyn Bound** cases, pass responsibility to
358     /// `resolve_lifetime` code.
359     ///
360     /// For **Deprecated** cases, report an error.
361     CreateParameter,
362
363     /// Give a hard error when either `&` or `'_` is written. Used to
364     /// rule out things like `where T: Foo<'_>`. Does not imply an
365     /// error on default object bounds (e.g., `Box<dyn Foo>`).
366     ReportError,
367
368     /// Pass responsibility to `resolve_lifetime` code for all cases.
369     PassThrough,
370 }
371
372 struct ImplTraitTypeIdVisitor<'a> {
373     ids: &'a mut SmallVec<[NodeId; 1]>,
374 }
375
376 impl Visitor<'_> for ImplTraitTypeIdVisitor<'_> {
377     fn visit_ty(&mut self, ty: &Ty) {
378         match ty.kind {
379             TyKind::Typeof(_) | TyKind::BareFn(_) => return,
380
381             TyKind::ImplTrait(id, _) => self.ids.push(id),
382             _ => {}
383         }
384         visit::walk_ty(self, ty);
385     }
386
387     fn visit_path_segment(&mut self, path_span: Span, path_segment: &PathSegment) {
388         if let Some(ref p) = path_segment.args {
389             if let GenericArgs::Parenthesized(_) = **p {
390                 return;
391             }
392         }
393         visit::walk_path_segment(self, path_span, path_segment)
394     }
395 }
396
397 impl<'a, 'hir> LoweringContext<'a, 'hir> {
398     fn lower_crate(mut self, c: &Crate) -> hir::Crate<'hir> {
399         /// Full-crate AST visitor that inserts into a fresh
400         /// `LoweringContext` any information that may be
401         /// needed from arbitrary locations in the crate,
402         /// e.g., the number of lifetime generic parameters
403         /// declared for every type and trait definition.
404         struct MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
405             lctx: &'tcx mut LoweringContext<'lowering, 'hir>,
406             hir_id_owner: Option<NodeId>,
407         }
408
409         impl MiscCollector<'_, '_, '_> {
410             fn allocate_use_tree_hir_id_counters(&mut self, tree: &UseTree, owner: DefIndex) {
411                 match tree.kind {
412                     UseTreeKind::Simple(_, id1, id2) => {
413                         for &id in &[id1, id2] {
414                             self.lctx.resolver.definitions().create_def_with_parent(
415                                 owner,
416                                 id,
417                                 DefPathData::Misc,
418                                 ExpnId::root(),
419                                 tree.prefix.span,
420                             );
421                             self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
422                         }
423                     }
424                     UseTreeKind::Glob => (),
425                     UseTreeKind::Nested(ref trees) => {
426                         for &(ref use_tree, id) in trees {
427                             let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
428                             self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
429                         }
430                     }
431                 }
432             }
433
434             fn with_hir_id_owner<T>(
435                 &mut self,
436                 owner: Option<NodeId>,
437                 f: impl FnOnce(&mut Self) -> T,
438             ) -> T {
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> Visitor<'tcx> for MiscCollector<'tcx, '_, '_> {
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(
580         &mut self,
581         ast_node_id: NodeId,
582         alloc_hir_id: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::HirId,
583     ) -> hir::HirId {
584         if ast_node_id == DUMMY_NODE_ID {
585             return hir::DUMMY_HIR_ID;
586         }
587
588         let min_size = ast_node_id.as_usize() + 1;
589
590         if min_size > self.node_id_to_hir_id.len() {
591             self.node_id_to_hir_id.resize(min_size, hir::DUMMY_HIR_ID);
592         }
593
594         let existing_hir_id = self.node_id_to_hir_id[ast_node_id];
595
596         if existing_hir_id == hir::DUMMY_HIR_ID {
597             // Generate a new `HirId`.
598             let hir_id = alloc_hir_id(self);
599             self.node_id_to_hir_id[ast_node_id] = hir_id;
600
601             hir_id
602         } else {
603             existing_hir_id
604         }
605     }
606
607     fn with_hir_id_owner<T>(&mut self, owner: NodeId, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
608         let counter = self
609             .item_local_id_counters
610             .insert(owner, HIR_ID_COUNTER_LOCKED)
611             .unwrap_or_else(|| panic!("no `item_local_id_counters` entry for {:?}", owner));
612         let def_index = self.resolver.definitions().opt_def_index(owner).unwrap();
613         self.current_hir_id_owner.push((def_index, counter));
614         let ret = f(self);
615         let (new_def_index, new_counter) = self.current_hir_id_owner.pop().unwrap();
616
617         debug_assert!(def_index == new_def_index);
618         debug_assert!(new_counter >= counter);
619
620         let prev = self.item_local_id_counters.insert(owner, new_counter).unwrap();
621         debug_assert!(prev == HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
622         ret
623     }
624
625     /// This method allocates a new `HirId` for the given `NodeId` and stores it in
626     /// the `LoweringContext`'s `NodeId => HirId` map.
627     /// Take care not to call this method if the resulting `HirId` is then not
628     /// actually used in the HIR, as that would trigger an assertion in the
629     /// `HirIdValidator` later on, which makes sure that all `NodeId`s got mapped
630     /// properly. Calling the method twice with the same `NodeId` is fine though.
631     fn lower_node_id(&mut self, ast_node_id: NodeId) -> hir::HirId {
632         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
633             let &mut (def_index, ref mut local_id_counter) =
634                 this.current_hir_id_owner.last_mut().unwrap();
635             let local_id = *local_id_counter;
636             *local_id_counter += 1;
637             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
638         })
639     }
640
641     fn lower_node_id_with_owner(&mut self, ast_node_id: NodeId, owner: NodeId) -> hir::HirId {
642         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
643             let local_id_counter = this
644                 .item_local_id_counters
645                 .get_mut(&owner)
646                 .expect("called `lower_node_id_with_owner` before `allocate_hir_id_counter`");
647             let local_id = *local_id_counter;
648
649             // We want to be sure not to modify the counter in the map while it
650             // is also on the stack. Otherwise we'll get lost updates when writing
651             // back from the stack to the map.
652             debug_assert!(local_id != HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
653
654             *local_id_counter += 1;
655             let def_index = this.resolver.definitions().opt_def_index(owner).expect(
656                 "you forgot to call `create_def_with_parent` or are lowering node-IDs \
657                          that do not belong to the current owner",
658             );
659
660             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
661         })
662     }
663
664     fn next_id(&mut self) -> hir::HirId {
665         let node_id = self.resolver.next_node_id();
666         self.lower_node_id(node_id)
667     }
668
669     fn lower_res(&mut self, res: Res<NodeId>) -> Res {
670         res.map_id(|id| {
671             self.lower_node_id_generic(id, |_| {
672                 panic!("expected `NodeId` to be lowered already for res {:#?}", res);
673             })
674         })
675     }
676
677     fn expect_full_res(&mut self, id: NodeId) -> Res<NodeId> {
678         self.resolver.get_partial_res(id).map_or(Res::Err, |pr| {
679             if pr.unresolved_segments() != 0 {
680                 bug!("path not fully resolved: {:?}", pr);
681             }
682             pr.base_res()
683         })
684     }
685
686     fn expect_full_res_from_use(&mut self, id: NodeId) -> impl Iterator<Item = Res<NodeId>> {
687         self.resolver.get_import_res(id).present_items()
688     }
689
690     fn diagnostic(&self) -> &rustc_errors::Handler {
691         self.sess.diagnostic()
692     }
693
694     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
695     /// allowed inside this span.
696     fn mark_span_with_reason(
697         &self,
698         reason: DesugaringKind,
699         span: Span,
700         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
701     ) -> Span {
702         span.fresh_expansion(ExpnData {
703             allow_internal_unstable,
704             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), span, self.sess.edition())
705         })
706     }
707
708     fn with_anonymous_lifetime_mode<R>(
709         &mut self,
710         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
711         op: impl FnOnce(&mut Self) -> R,
712     ) -> R {
713         debug!(
714             "with_anonymous_lifetime_mode(anonymous_lifetime_mode={:?})",
715             anonymous_lifetime_mode,
716         );
717         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
718         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
719         let result = op(self);
720         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
721         debug!(
722             "with_anonymous_lifetime_mode: restoring anonymous_lifetime_mode={:?}",
723             old_anonymous_lifetime_mode
724         );
725         result
726     }
727
728     /// Creates a new `hir::GenericParam` for every new lifetime and
729     /// type parameter encountered while evaluating `f`. Definitions
730     /// are created with the parent provided. If no `parent_id` is
731     /// provided, no definitions will be returned.
732     ///
733     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
734     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
735     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
736     fn collect_in_band_defs<T>(
737         &mut self,
738         parent_id: DefId,
739         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
740         f: impl FnOnce(&mut Self) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T),
741     ) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T) {
742         assert!(!self.is_collecting_in_band_lifetimes);
743         assert!(self.lifetimes_to_define.is_empty());
744         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
745
746         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
747         self.is_collecting_in_band_lifetimes = true;
748
749         let (in_band_ty_params, res) = f(self);
750
751         self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
752         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
753
754         let lifetimes_to_define = self.lifetimes_to_define.split_off(0);
755
756         let params = lifetimes_to_define
757             .into_iter()
758             .map(|(span, hir_name)| self.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, parent_id.index))
759             .chain(in_band_ty_params.into_iter())
760             .collect();
761
762         (params, res)
763     }
764
765     /// Converts a lifetime into a new generic parameter.
766     fn lifetime_to_generic_param(
767         &mut self,
768         span: Span,
769         hir_name: ParamName,
770         parent_index: DefIndex,
771     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
772         let node_id = self.resolver.next_node_id();
773
774         // Get the name we'll use to make the def-path. Note
775         // that collisions are ok here and this shouldn't
776         // really show up for end-user.
777         let (str_name, kind) = match hir_name {
778             ParamName::Plain(ident) => (ident.name, hir::LifetimeParamKind::InBand),
779             ParamName::Fresh(_) => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Elided),
780             ParamName::Error => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Error),
781         };
782
783         // Add a definition for the in-band lifetime def.
784         self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
785             parent_index,
786             node_id,
787             DefPathData::LifetimeNs(str_name),
788             ExpnId::root(),
789             span,
790         );
791
792         hir::GenericParam {
793             hir_id: self.lower_node_id(node_id),
794             name: hir_name,
795             attrs: &[],
796             bounds: &[],
797             span,
798             pure_wrt_drop: false,
799             kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
800         }
801     }
802
803     /// When there is a reference to some lifetime `'a`, and in-band
804     /// lifetimes are enabled, then we want to push that lifetime into
805     /// the vector of names to define later. In that case, it will get
806     /// added to the appropriate generics.
807     fn maybe_collect_in_band_lifetime(&mut self, ident: Ident) {
808         if !self.is_collecting_in_band_lifetimes {
809             return;
810         }
811
812         if !self.sess.features_untracked().in_band_lifetimes {
813             return;
814         }
815
816         if self.in_scope_lifetimes.contains(&ParamName::Plain(ident.modern())) {
817             return;
818         }
819
820         let hir_name = ParamName::Plain(ident);
821
822         if self.lifetimes_to_define.iter().any(|(_, lt_name)| lt_name.modern() == hir_name.modern())
823         {
824             return;
825         }
826
827         self.lifetimes_to_define.push((ident.span, hir_name));
828     }
829
830     /// When we have either an elided or `'_` lifetime in an impl
831     /// header, we convert it to an in-band lifetime.
832     fn collect_fresh_in_band_lifetime(&mut self, span: Span) -> ParamName {
833         assert!(self.is_collecting_in_band_lifetimes);
834         let index = self.lifetimes_to_define.len() + self.in_scope_lifetimes.len();
835         let hir_name = ParamName::Fresh(index);
836         self.lifetimes_to_define.push((span, hir_name));
837         hir_name
838     }
839
840     // Evaluates `f` with the lifetimes in `params` in-scope.
841     // This is used to track which lifetimes have already been defined, and
842     // which are new in-band lifetimes that need to have a definition created
843     // for them.
844     fn with_in_scope_lifetime_defs<T>(
845         &mut self,
846         params: &[GenericParam],
847         f: impl FnOnce(&mut Self) -> T,
848     ) -> T {
849         let old_len = self.in_scope_lifetimes.len();
850         let lt_def_names = params.iter().filter_map(|param| match param.kind {
851             GenericParamKind::Lifetime { .. } => Some(ParamName::Plain(param.ident.modern())),
852             _ => None,
853         });
854         self.in_scope_lifetimes.extend(lt_def_names);
855
856         let res = f(self);
857
858         self.in_scope_lifetimes.truncate(old_len);
859         res
860     }
861
862     /// Appends in-band lifetime defs and argument-position `impl
863     /// Trait` defs to the existing set of generics.
864     ///
865     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
866     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
867     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
868     fn add_in_band_defs<T>(
869         &mut self,
870         generics: &Generics,
871         parent_id: DefId,
872         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
873         f: impl FnOnce(&mut Self, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>) -> T,
874     ) -> (hir::Generics<'hir>, T) {
875         let (in_band_defs, (mut lowered_generics, res)) =
876             self.with_in_scope_lifetime_defs(&generics.params, |this| {
877                 this.collect_in_band_defs(parent_id, anonymous_lifetime_mode, |this| {
878                     let mut params = Vec::new();
879                     // Note: it is necessary to lower generics *before* calling `f`.
880                     // When lowering `async fn`, there's a final step when lowering
881                     // the return type that assumes that all in-scope lifetimes have
882                     // already been added to either `in_scope_lifetimes` or
883                     // `lifetimes_to_define`. If we swapped the order of these two,
884                     // in-band-lifetimes introduced by generics or where-clauses
885                     // wouldn't have been added yet.
886                     let generics =
887                         this.lower_generics_mut(generics, ImplTraitContext::Universal(&mut params));
888                     let res = f(this, &mut params);
889                     (params, (generics, res))
890                 })
891             });
892
893         let mut lowered_params: Vec<_> =
894             lowered_generics.params.into_iter().chain(in_band_defs).collect();
895
896         // FIXME(const_generics): the compiler doesn't always cope with
897         // unsorted generic parameters at the moment, so we make sure
898         // that they're ordered correctly here for now. (When we chain
899         // the `in_band_defs`, we might make the order unsorted.)
900         lowered_params.sort_by_key(|param| match param.kind {
901             hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => ParamKindOrd::Lifetime,
902             hir::GenericParamKind::Type { .. } => ParamKindOrd::Type,
903             hir::GenericParamKind::Const { .. } => ParamKindOrd::Const,
904         });
905
906         lowered_generics.params = lowered_params.into();
907
908         let lowered_generics = lowered_generics.into_generics(self.arena);
909         (lowered_generics, res)
910     }
911
912     fn with_dyn_type_scope<T>(&mut self, in_scope: bool, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
913         let was_in_dyn_type = self.is_in_dyn_type;
914         self.is_in_dyn_type = in_scope;
915
916         let result = f(self);
917
918         self.is_in_dyn_type = was_in_dyn_type;
919
920         result
921     }
922
923     fn with_new_scopes<T>(&mut self, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
924         let was_in_loop_condition = self.is_in_loop_condition;
925         self.is_in_loop_condition = false;
926
927         let catch_scopes = mem::take(&mut self.catch_scopes);
928         let loop_scopes = mem::take(&mut self.loop_scopes);
929         let ret = f(self);
930         self.catch_scopes = catch_scopes;
931         self.loop_scopes = loop_scopes;
932
933         self.is_in_loop_condition = was_in_loop_condition;
934
935         ret
936     }
937
938     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
939         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
940     }
941
942     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
943         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
944         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
945         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
946         let kind = match attr.kind {
947             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
948                 path: item.path.clone(),
949                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
950             }),
951             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
952         };
953
954         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
955     }
956
957     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
958         match *args {
959             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
960             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
961                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
962             }
963             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
964                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
965             }
966         }
967     }
968
969     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
970         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
971     }
972
973     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
974         match tree {
975             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
976             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
977                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
978             }
979         }
980     }
981
982     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
983         match token.kind {
984             token::Interpolated(nt) => {
985                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
986                 self.lower_token_stream(tts)
987             }
988             _ => TokenTree::Token(token).into(),
989         }
990     }
991
992     /// Given an associated type constraint like one of these:
993     ///
994     /// ```
995     /// T: Iterator<Item: Debug>
996     ///             ^^^^^^^^^^^
997     /// T: Iterator<Item = Debug>
998     ///             ^^^^^^^^^^^^
999     /// ```
1000     ///
1001     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1002     fn lower_assoc_ty_constraint(
1003         &mut self,
1004         constraint: &AssocTyConstraint,
1005         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1006     ) -> hir::TypeBinding<'hir> {
1007         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1008
1009         let kind = match constraint.kind {
1010             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1011                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1012             }
1013             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1014                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1015                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1016                     // We are in the return position:
1017                     //
1018                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1019                     //
1020                     // so desugar to
1021                     //
1022                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1023                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1024
1025                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1026                     //
1027                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1028                     //
1029                     // so desugar to
1030                     //
1031                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1032                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1033
1034                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1035                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1036                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1037                     // then to an opaque type).
1038                     //
1039                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1040                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1041                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1042                     }
1043
1044                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1045                     //
1046                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1047                     //
1048                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1049                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1050                     // `impl Iterator`.
1051                     _ => (false, itctx),
1052                 };
1053
1054                 if desugar_to_impl_trait {
1055                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1056                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1057
1058                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1059                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1060                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1061                         parent_def_index,
1062                         impl_trait_node_id,
1063                         DefPathData::ImplTrait,
1064                         ExpnId::root(),
1065                         constraint.span,
1066                     );
1067
1068                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1069                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1070                         let ty = this.lower_ty(
1071                             &Ty {
1072                                 id: node_id,
1073                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1074                                 span: constraint.span,
1075                             },
1076                             itctx,
1077                         );
1078
1079                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1080                     })
1081                 } else {
1082                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1083                     // later desugars into a trait predicate.
1084                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1085
1086                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1087                 }
1088             }
1089         };
1090
1091         hir::TypeBinding {
1092             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1093             ident: constraint.ident,
1094             kind,
1095             span: constraint.span,
1096         }
1097     }
1098
1099     fn lower_generic_arg(
1100         &mut self,
1101         arg: &ast::GenericArg,
1102         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1103     ) -> hir::GenericArg<'hir> {
1104         match arg {
1105             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1106             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1107                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1108                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1109                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1110                 // transform it into a generic const argument.
1111                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1112                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1113                         let res = partial_res.base_res();
1114                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1115                             debug!(
1116                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1117                                 ty,
1118                             );
1119
1120                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1121
1122                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1123                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1124
1125                             // Add a definition for the in-band const def.
1126                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1127                                 parent_def_index,
1128                                 node_id,
1129                                 DefPathData::AnonConst,
1130                                 ExpnId::root(),
1131                                 ty.span,
1132                             );
1133
1134                             let path_expr = Expr {
1135                                 id: ty.id,
1136                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1137                                 span: ty.span,
1138                                 attrs: AttrVec::new(),
1139                             };
1140
1141                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1142                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1143                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1144                             });
1145                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1146                         }
1147                     }
1148                 }
1149                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1150             }
1151             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1152                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1153                 span: ct.value.span,
1154             }),
1155         }
1156     }
1157
1158     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> &'hir hir::Ty<'hir> {
1159         self.arena.alloc(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1160     }
1161
1162     fn lower_path_ty(
1163         &mut self,
1164         t: &Ty,
1165         qself: &Option<QSelf>,
1166         path: &Path,
1167         param_mode: ParamMode,
1168         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1169     ) -> hir::Ty<'hir> {
1170         let id = self.lower_node_id(t.id);
1171         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1172         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1173         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1174             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1175         }
1176         ty
1177     }
1178
1179     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind<'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1180         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1181     }
1182
1183     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: &'hir [hir::Ty<'hir>]) -> hir::Ty<'hir> {
1184         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1185     }
1186
1187     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1188         let kind = match t.kind {
1189             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1190             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1191             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1192             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1193             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1194                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1195                 let lifetime = match *region {
1196                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1197                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1198                 };
1199                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1200             }
1201             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1202                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1203                     hir::TyKind::BareFn(this.arena.alloc(hir::BareFnTy {
1204                         generic_params: this.lower_generic_params(
1205                             &f.generic_params,
1206                             &NodeMap::default(),
1207                             ImplTraitContext::disallowed(),
1208                         ),
1209                         unsafety: f.unsafety,
1210                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1211                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1212                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1213                     }))
1214                 })
1215             }),
1216             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1217             TyKind::Tup(ref tys) => {
1218                 hir::TyKind::Tup(self.arena.alloc_from_iter(
1219                     tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())),
1220                 ))
1221             }
1222             TyKind::Paren(ref ty) => {
1223                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1224             }
1225             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1226                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1227             }
1228             TyKind::ImplicitSelf => {
1229                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1230                 let res = self.lower_res(res);
1231                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1232                     None,
1233                     self.arena.alloc(hir::Path {
1234                         res,
1235                         segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(
1236                             Ident::with_dummy_span(kw::SelfUpper)
1237                         )],
1238                         span: t.span,
1239                     }),
1240                 ))
1241             }
1242             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1243                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1244             }
1245             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1246             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1247                 let mut lifetime_bound = None;
1248                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1249                     let bounds =
1250                         this.arena.alloc_from_iter(bounds.iter().filter_map(
1251                             |bound| match *bound {
1252                                 GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1253                                     Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1254                                 }
1255                                 GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1256                                 GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1257                                     if lifetime_bound.is_none() {
1258                                         lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1259                                     }
1260                                     None
1261                                 }
1262                             },
1263                         ));
1264                     let lifetime_bound =
1265                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1266                     (bounds, lifetime_bound)
1267                 });
1268                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1269                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1270                 }
1271                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1272             }
1273             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1274                 let span = t.span;
1275                 match itctx {
1276                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1277                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1278                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1279                         })
1280                     }
1281                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1282                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1283                         let def_index =
1284                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1285
1286                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1287                             bounds,
1288                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1289                         );
1290                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1291                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1292                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1293                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1294                             name: ParamName::Plain(ident),
1295                             pure_wrt_drop: false,
1296                             attrs: &[],
1297                             bounds: hir_bounds,
1298                             span,
1299                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1300                                 default: None,
1301                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1302                             },
1303                         });
1304
1305                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1306                             None,
1307                             self.arena.alloc(hir::Path {
1308                                 span,
1309                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1310                                 segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1311                             }),
1312                         ))
1313                     }
1314                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1315                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1316                             "bindings or function and inherent method return types"
1317                         } else {
1318                             "function and inherent method return types"
1319                         };
1320                         let mut err = struct_span_err!(
1321                             self.sess,
1322                             t.span,
1323                             E0562,
1324                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1325                             allowed_in,
1326                         );
1327                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1328                         {
1329                             err.help(
1330                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1331                                    attributes to enable",
1332                             );
1333                         }
1334                         err.emit();
1335                         hir::TyKind::Err
1336                     }
1337                 }
1338             }
1339             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1340             TyKind::CVarArgs => {
1341                 self.sess.delay_span_bug(
1342                     t.span,
1343                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1344                 );
1345                 hir::TyKind::Err
1346             }
1347         };
1348
1349         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1350     }
1351
1352     fn lower_opaque_impl_trait(
1353         &mut self,
1354         span: Span,
1355         fn_def_id: Option<DefId>,
1356         opaque_ty_node_id: NodeId,
1357         lower_bounds: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::GenericBounds<'hir>,
1358     ) -> hir::TyKind<'hir> {
1359         debug!(
1360             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1361             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1362         );
1363
1364         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1365         // This is a first: there is code in other places like for loop
1366         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1367         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1368         // frequently opened issues show.
1369         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1370
1371         let opaque_ty_def_index =
1372             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1373
1374         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1375
1376         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1377
1378         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1379             opaque_ty_node_id,
1380             opaque_ty_def_index,
1381             &hir_bounds,
1382         );
1383
1384         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1385
1386         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1387
1388         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, move |lctx| {
1389             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1390                 generics: hir::Generics {
1391                     params: lifetime_defs,
1392                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1393                     span,
1394                 },
1395                 bounds: hir_bounds,
1396                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1397                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1398             };
1399
1400             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1401             let opaque_ty_id =
1402                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1403
1404             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1405             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1406         })
1407     }
1408
1409     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1410     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1411     fn generate_opaque_type(
1412         &mut self,
1413         opaque_ty_node_id: NodeId,
1414         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy<'hir>,
1415         span: Span,
1416         opaque_ty_span: Span,
1417     ) -> hir::HirId {
1418         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1419         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1420         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1421         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1422         let opaque_ty_item = hir::Item {
1423             hir_id: opaque_ty_id,
1424             ident: Ident::invalid(),
1425             attrs: Default::default(),
1426             kind: opaque_ty_item_kind,
1427             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1428             span: opaque_ty_span,
1429         };
1430
1431         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1432         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1433         // does not actually exist in the AST.
1434         self.insert_item(opaque_ty_item);
1435         opaque_ty_id
1436     }
1437
1438     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1439         &mut self,
1440         opaque_ty_id: NodeId,
1441         parent_index: DefIndex,
1442         bounds: hir::GenericBounds<'hir>,
1443     ) -> (&'hir [hir::GenericArg<'hir>], &'hir [hir::GenericParam<'hir>]) {
1444         debug!(
1445             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1446              parent_index={:?}, \
1447              bounds={:#?})",
1448             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1449         );
1450
1451         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1452         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1453         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1454         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1455             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1456             parent: DefIndex,
1457             opaque_ty_id: NodeId,
1458             collect_elided_lifetimes: bool,
1459             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1460             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1461             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg<'hir>>,
1462             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam<'hir>>,
1463         }
1464
1465         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1466             type Map = Map<'v>;
1467
1468             fn nested_visit_map(&mut self) -> intravisit::NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
1469                 intravisit::NestedVisitorMap::None
1470             }
1471
1472             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs<'v>) {
1473                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1474                 if parameters.parenthesized {
1475                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1476                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1477                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1478                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1479                 } else {
1480                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1481                 }
1482             }
1483
1484             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty<'v>) {
1485                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1486                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1487                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1488                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1489
1490                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1491                     // to be able to later fully undo their introduction.
1492                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1493                     intravisit::walk_ty(self, t);
1494                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1495
1496                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1497                 } else {
1498                     intravisit::walk_ty(self, t)
1499                 }
1500             }
1501
1502             fn visit_poly_trait_ref(
1503                 &mut self,
1504                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef<'v>,
1505                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1506             ) {
1507                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1508                 // to be able to later fully undo their introduction.
1509                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1510                 intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1511                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1512             }
1513
1514             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam<'v>) {
1515                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1516                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1517                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1518                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1519                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1520                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1521                 }
1522
1523                 intravisit::walk_generic_param(self, param);
1524             }
1525
1526             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1527                 let name = match lifetime.name {
1528                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1529                         if self.collect_elided_lifetimes {
1530                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1531                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1532                             hir::LifetimeName::Underscore
1533                         } else {
1534                             return;
1535                         }
1536                     }
1537                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1538
1539                     // Refers to some other lifetime that is "in
1540                     // scope" within the type.
1541                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1542
1543                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1544                 };
1545
1546                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1547                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1548                 {
1549                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1550
1551                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1552                         hir_id: self.context.next_id(),
1553                         span: lifetime.span,
1554                         name,
1555                     }));
1556
1557                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1558                     let hir_id =
1559                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1560                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1561                         self.parent,
1562                         def_node_id,
1563                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1564                         ExpnId::root(),
1565                         lifetime.span,
1566                     );
1567
1568                     let (name, kind) = match name {
1569                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1570                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1571                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1572                         ),
1573                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1574                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1575                         }
1576                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1577                     };
1578
1579                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1580                         hir_id,
1581                         name,
1582                         span: lifetime.span,
1583                         pure_wrt_drop: false,
1584                         attrs: &[],
1585                         bounds: &[],
1586                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1587                     });
1588                 }
1589             }
1590         }
1591
1592         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1593             context: self,
1594             parent: parent_index,
1595             opaque_ty_id,
1596             collect_elided_lifetimes: true,
1597             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1598             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1599             output_lifetimes: Vec::new(),
1600             output_lifetime_params: Vec::new(),
1601         };
1602
1603         for bound in bounds {
1604             intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1605         }
1606
1607         let ImplTraitLifetimeCollector { output_lifetimes, output_lifetime_params, .. } =
1608             lifetime_collector;
1609
1610         (
1611             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetimes),
1612             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetime_params),
1613         )
1614     }
1615
1616     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
1617         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
1618         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1619             if let Some(ref ty) = l.ty {
1620                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
1621                 visitor.visit_ty(ty);
1622             }
1623         }
1624         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
1625         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
1626             self.lower_ty(
1627                 t,
1628                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1629                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
1630                 } else {
1631                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
1632                 },
1633             )
1634         });
1635         let init = l.init.as_ref().map(|e| self.lower_expr(e));
1636         (
1637             hir::Local {
1638                 hir_id: self.lower_node_id(l.id),
1639                 ty,
1640                 pat: self.lower_pat(&l.pat),
1641                 init,
1642                 span: l.span,
1643                 attrs: l.attrs.clone(),
1644                 source: hir::LocalSource::Normal,
1645             },
1646             ids,
1647         )
1648     }
1649
1650     fn lower_fn_params_to_names(&mut self, decl: &FnDecl) -> &'hir [Ident] {
1651         // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1652         // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1653         // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1654         let mut inputs = &decl.inputs[..];
1655         if decl.c_variadic() {
1656             inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1657         }
1658         self.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| match param.pat.kind {
1659             PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
1660             _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
1661         }))
1662     }
1663
1664     // Lowers a function declaration.
1665     //
1666     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
1667     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
1668     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
1669     //      `make_ret_async` is also `Some`.
1670     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
1671     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
1672     //      disallowed.
1673     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
1674     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
1675     //      return type `impl Trait` item.
1676     fn lower_fn_decl(
1677         &mut self,
1678         decl: &FnDecl,
1679         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>)>,
1680         impl_trait_return_allow: bool,
1681         make_ret_async: Option<NodeId>,
1682     ) -> &'hir hir::FnDecl<'hir> {
1683         debug!(
1684             "lower_fn_decl(\
1685             fn_decl: {:?}, \
1686             in_band_ty_params: {:?}, \
1687             impl_trait_return_allow: {}, \
1688             make_ret_async: {:?})",
1689             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
1690         );
1691         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
1692             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
1693             // must be transformed into fresh generic parameters so that
1694             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
1695             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
1696         } else {
1697             self.anonymous_lifetime_mode
1698         };
1699
1700         let c_variadic = decl.c_variadic();
1701
1702         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
1703         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
1704         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
1705             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1706             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1707             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1708             let mut inputs = &decl.inputs[..];
1709             if c_variadic {
1710                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1711             }
1712             this.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| {
1713                 if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
1714                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
1715                 } else {
1716                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
1717                 }
1718             }))
1719         });
1720
1721         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
1722             self.lower_async_fn_ret_ty(
1723                 &decl.output,
1724                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
1725                 ret_id,
1726             )
1727         } else {
1728             match decl.output {
1729                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
1730                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => hir::FunctionRetTy::Return(
1731                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))),
1732                     ),
1733                     _ => hir::FunctionRetTy::Return(
1734                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed()),
1735                     ),
1736                 },
1737                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span),
1738             }
1739         };
1740
1741         self.arena.alloc(hir::FnDecl {
1742             inputs,
1743             output,
1744             c_variadic,
1745             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
1746                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
1747                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
1748                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
1749                     _ => false,
1750                 };
1751
1752                 match arg.ty.kind {
1753                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
1754                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
1755                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
1756                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
1757                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
1758                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
1759                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
1760                     {
1761                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
1762                     }
1763                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
1764                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
1765                     }
1766                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
1767                 }
1768             }),
1769         })
1770     }
1771
1772     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
1773     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
1774     //
1775     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
1776     //
1777     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
1778     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
1779     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
1780     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
1781     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
1782     fn lower_async_fn_ret_ty(
1783         &mut self,
1784         output: &FunctionRetTy,
1785         fn_def_id: DefId,
1786         opaque_ty_node_id: NodeId,
1787     ) -> hir::FunctionRetTy<'hir> {
1788         debug!(
1789             "lower_async_fn_ret_ty(\
1790              output={:?}, \
1791              fn_def_id={:?}, \
1792              opaque_ty_node_id={:?})",
1793             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
1794         );
1795
1796         let span = output.span();
1797
1798         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
1799
1800         let opaque_ty_def_index =
1801             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1802
1803         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1804
1805         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
1806         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
1807         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
1808         //
1809         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
1810         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
1811         // - all the elided lifetimes in the return type.
1812         //
1813         // So for example in this snippet:
1814         //
1815         // ```rust
1816         // impl<'a> Foo<'a> {
1817         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
1818         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
1819         //   // elided lifetimes used below
1820         //   }
1821         // }
1822         // ```
1823         //
1824         // we would create an opaque type like:
1825         //
1826         // ```
1827         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
1828         // ```
1829         //
1830         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
1831         //
1832         // ```rust
1833         // impl<'a> Foo<'a> {
1834         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1835         // }
1836         // ```
1837         //
1838         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
1839         // this is because the elided lifetimes from the return type
1840         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
1841         // this desugaring achieves that.
1842         //
1843         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
1844         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
1845         // lifetimes elided in the return type. This includes those
1846         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
1847         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
1848         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
1849         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
1850         // grow.
1851         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
1852
1853         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
1854             // We have to be careful to get elision right here. The
1855             // idea is that we create a lifetime parameter for each
1856             // lifetime in the return type.  So, given a return type
1857             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
1858             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
1859             //
1860             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
1861             // hence the elision takes place at the fn site.
1862             let future_bound = this
1863                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
1864                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
1865                 });
1866
1867             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
1868
1869             // Calculate all the lifetimes that should be captured
1870             // by the opaque type. This should include all in-scope
1871             // lifetime parameters, including those defined in-band.
1872             //
1873             // Note: this must be done after lowering the output type,
1874             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
1875             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
1876                 .in_scope_lifetimes
1877                 .iter()
1878                 .cloned()
1879                 .map(|name| (name.ident().span, name))
1880                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
1881                 .collect();
1882
1883             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
1884             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
1885             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
1886
1887             let generic_params =
1888                 this.arena.alloc_from_iter(lifetime_params.iter().map(|(span, hir_name)| {
1889                     this.lifetime_to_generic_param(*span, *hir_name, opaque_ty_def_index)
1890                 }));
1891
1892             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1893                 generics: hir::Generics {
1894                     params: generic_params,
1895                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1896                     span,
1897                 },
1898                 bounds: arena_vec![this; future_bound],
1899                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
1900                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
1901             };
1902
1903             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1904             let opaque_ty_id =
1905                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1906
1907             (opaque_ty_id, lifetime_params)
1908         });
1909
1910         // As documented above on the variable
1911         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
1912         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
1913         // we're creating the type arguments for the return type:
1914         //
1915         // ```
1916         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1917         // ```
1918         //
1919         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
1920         // references to the parameters themselves, including the
1921         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
1922         // '`0`, `'1`).
1923         //
1924         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
1925         // generate `'_`.
1926         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
1927             .iter()
1928             .map(|&(span, hir_name)| {
1929                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
1930                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1931                     hir_id: self.next_id(),
1932                     span,
1933                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
1934                 })
1935             })
1936             .collect();
1937         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)|
1938             // Output lifetime like `'_`.
1939             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1940                 hir_id: self.next_id(),
1941                 span,
1942                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
1943             })));
1944         let generic_args = self.arena.alloc_from_iter(generic_args);
1945
1946         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
1947         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
1948         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
1949         // only the lifetime parameters that we must supply.
1950         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args);
1951         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
1952         hir::FunctionRetTy::Return(self.arena.alloc(opaque_ty))
1953     }
1954
1955     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
1956     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
1957         &mut self,
1958         output: &FunctionRetTy,
1959         fn_def_id: DefId,
1960         span: Span,
1961     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
1962         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
1963         let output_ty = match output {
1964             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
1965             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => self.arena.alloc(self.ty_tup(*ret_ty_span, &[])),
1966         };
1967
1968         // "<Output = T>"
1969         let future_params = self.arena.alloc(hir::GenericArgs {
1970             args: &[],
1971             bindings: arena_vec![self; self.output_ty_binding(span, output_ty)],
1972             parenthesized: false,
1973         });
1974
1975         // ::std::future::Future<future_params>
1976         let future_path =
1977             self.std_path(span, &[sym::future, sym::Future], Some(future_params), false);
1978
1979         hir::GenericBound::Trait(
1980             hir::PolyTraitRef {
1981                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
1982                 bound_generic_params: &[],
1983                 span,
1984             },
1985             hir::TraitBoundModifier::None,
1986         )
1987     }
1988
1989     fn lower_param_bound(
1990         &mut self,
1991         tpb: &GenericBound,
1992         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1993     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
1994         match *tpb {
1995             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
1996                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
1997                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
1998             ),
1999             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2000                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2001             }
2002         }
2003     }
2004
2005     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2006         let span = l.ident.span;
2007         match l.ident {
2008             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2009                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2010             }
2011             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2012                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2013                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2014                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2015                 }
2016
2017                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2018                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2019                 }
2020
2021                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2022             },
2023             ident => {
2024                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2025                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2026                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2027             }
2028         }
2029     }
2030
2031     fn new_named_lifetime(
2032         &mut self,
2033         id: NodeId,
2034         span: Span,
2035         name: hir::LifetimeName,
2036     ) -> hir::Lifetime {
2037         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2038     }
2039
2040     fn lower_generic_params_mut<'s>(
2041         &'s mut self,
2042         params: &'s [GenericParam],
2043         add_bounds: &'s NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2044         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2045     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericParam<'hir>> + Captures<'a> + Captures<'s> {
2046         params
2047             .iter()
2048             .map(move |param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2049     }
2050
2051     fn lower_generic_params(
2052         &mut self,
2053         params: &[GenericParam],
2054         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2055         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2056     ) -> &'hir [hir::GenericParam<'hir>] {
2057         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_generic_params_mut(params, add_bounds, itctx))
2058     }
2059
2060     fn lower_generic_param(
2061         &mut self,
2062         param: &GenericParam,
2063         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2064         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2065     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
2066         let mut bounds: Vec<_> = self
2067             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2068                 this.lower_param_bounds_mut(&param.bounds, itctx.reborrow()).collect()
2069             });
2070
2071         let (name, kind) = match param.kind {
2072             GenericParamKind::Lifetime => {
2073                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2074                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2075
2076                 let lt = self
2077                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2078                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2079                     });
2080                 let param_name = match lt.name {
2081                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2082                     hir::LifetimeName::Implicit
2083                     | hir::LifetimeName::Underscore
2084                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2085                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2086                         span_bug!(
2087                             param.ident.span,
2088                             "object-lifetime-default should not occur here",
2089                         );
2090                     }
2091                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2092                 };
2093
2094                 let kind =
2095                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2096
2097                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2098
2099                 (param_name, kind)
2100             }
2101             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2102                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2103                 if !add_bounds.is_empty() {
2104                     let params = self.lower_param_bounds_mut(add_bounds, itctx.reborrow());
2105                     bounds.extend(params);
2106                 }
2107
2108                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2109                     default: default
2110                         .as_ref()
2111                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2112                     synthetic: param
2113                         .attrs
2114                         .iter()
2115                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2116                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2117                         .next(),
2118                 };
2119
2120                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2121             }
2122             GenericParamKind::Const { ref ty } => {
2123                 let ty = self
2124                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2125                         this.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed())
2126                     });
2127
2128                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), hir::GenericParamKind::Const { ty })
2129             }
2130         };
2131
2132         hir::GenericParam {
2133             hir_id: self.lower_node_id(param.id),
2134             name,
2135             span: param.ident.span,
2136             pure_wrt_drop: attr::contains_name(&param.attrs, sym::may_dangle),
2137             attrs: self.lower_attrs(&param.attrs),
2138             bounds: self.arena.alloc_from_iter(bounds),
2139             kind,
2140         }
2141     }
2142
2143     fn lower_trait_ref(
2144         &mut self,
2145         p: &TraitRef,
2146         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2147     ) -> hir::TraitRef<'hir> {
2148         let path = match self.lower_qpath(p.ref_id, &None, &p.path, ParamMode::Explicit, itctx) {
2149             hir::QPath::Resolved(None, path) => path,
2150             qpath => bug!("lower_trait_ref: unexpected QPath `{:?}`", qpath),
2151         };
2152         hir::TraitRef { path, hir_ref_id: self.lower_node_id(p.ref_id) }
2153     }
2154
2155     fn lower_poly_trait_ref(
2156         &mut self,
2157         p: &PolyTraitRef,
2158         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2159     ) -> hir::PolyTraitRef<'hir> {
2160         if p.trait_ref.constness.is_some() {
2161             self.diagnostic().span_err(p.span, "`?const` on trait bounds is not yet implemented");
2162         }
2163
2164         let bound_generic_params = self.lower_generic_params(
2165             &p.bound_generic_params,
2166             &NodeMap::default(),
2167             itctx.reborrow(),
2168         );
2169         let trait_ref = self.with_in_scope_lifetime_defs(&p.bound_generic_params, |this| {
2170             this.lower_trait_ref(&p.trait_ref, itctx)
2171         });
2172
2173         hir::PolyTraitRef { bound_generic_params, trait_ref, span: p.span }
2174     }
2175
2176     fn lower_mt(&mut self, mt: &MutTy, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::MutTy<'hir> {
2177         hir::MutTy { ty: self.lower_ty(&mt.ty, itctx), mutbl: mt.mutbl }
2178     }
2179
2180     fn lower_param_bounds(
2181         &mut self,
2182         bounds: &[GenericBound],
2183         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2184     ) -> hir::GenericBounds<'hir> {
2185         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_param_bounds_mut(bounds, itctx))
2186     }
2187
2188     fn lower_param_bounds_mut<'s>(
2189         &'s mut self,
2190         bounds: &'s [GenericBound],
2191         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2192     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericBound<'hir>> + Captures<'s> + Captures<'a> {
2193         bounds.iter().map(move |bound| self.lower_param_bound(bound, itctx.reborrow()))
2194     }
2195
2196     fn lower_block(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2197         self.arena.alloc(self.lower_block_noalloc(b, targeted_by_break))
2198     }
2199
2200     fn lower_block_noalloc(&mut self, b: &Block, targeted_by_break: bool) -> hir::Block<'hir> {
2201         let mut stmts = vec![];
2202         let mut expr: Option<&'hir _> = None;
2203
2204         for (index, stmt) in b.stmts.iter().enumerate() {
2205             if index == b.stmts.len() - 1 {
2206                 if let StmtKind::Expr(ref e) = stmt.kind {
2207                     expr = Some(self.lower_expr(e));
2208                 } else {
2209                     stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2210                 }
2211             } else {
2212                 stmts.extend(self.lower_stmt(stmt));
2213             }
2214         }
2215
2216         hir::Block {
2217             hir_id: self.lower_node_id(b.id),
2218             stmts: self.arena.alloc_from_iter(stmts),
2219             expr,
2220             rules: self.lower_block_check_mode(&b.rules),
2221             span: b.span,
2222             targeted_by_break,
2223         }
2224     }
2225
2226     /// Lowers a block directly to an expression, presuming that it
2227     /// has no attributes and is not targeted by a `break`.
2228     fn lower_block_expr(&mut self, b: &Block) -> hir::Expr<'hir> {
2229         let block = self.lower_block(b, false);
2230         self.expr_block(block, AttrVec::new())
2231     }
2232
2233     fn lower_anon_const(&mut self, c: &AnonConst) -> hir::AnonConst {
2234         self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
2235             hir_id: this.lower_node_id(c.id),
2236             body: this.lower_const_body(c.value.span, Some(&c.value)),
2237         })
2238     }
2239
2240     fn lower_stmt(&mut self, s: &Stmt) -> SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> {
2241         let kind = match s.kind {
2242             StmtKind::Local(ref l) => {
2243                 let (l, item_ids) = self.lower_local(l);
2244                 let mut ids: SmallVec<[hir::Stmt<'hir>; 1]> = item_ids
2245                     .into_iter()
2246                     .map(|item_id| {
2247                         let item_id = hir::ItemId { id: self.lower_node_id(item_id) };
2248                         self.stmt(s.span, hir::StmtKind::Item(item_id))
2249                     })
2250                     .collect();
2251                 ids.push({
2252                     hir::Stmt {
2253                         hir_id: self.lower_node_id(s.id),
2254                         kind: hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(l)),
2255                         span: s.span,
2256                     }
2257                 });
2258                 return ids;
2259             }
2260             StmtKind::Item(ref it) => {
2261                 // Can only use the ID once.
2262                 let mut id = Some(s.id);
2263                 return self
2264                     .lower_item_id(it)
2265                     .into_iter()
2266                     .map(|item_id| {
2267                         let hir_id = id
2268                             .take()
2269                             .map(|id| self.lower_node_id(id))
2270                             .unwrap_or_else(|| self.next_id());
2271
2272                         hir::Stmt { hir_id, kind: hir::StmtKind::Item(item_id), span: s.span }
2273                     })
2274                     .collect();
2275             }
2276             StmtKind::Expr(ref e) => hir::StmtKind::Expr(self.lower_expr(e)),
2277             StmtKind::Semi(ref e) => hir::StmtKind::Semi(self.lower_expr(e)),
2278             StmtKind::Mac(..) => panic!("shouldn't exist here"),
2279         };
2280         smallvec![hir::Stmt { hir_id: self.lower_node_id(s.id), kind, span: s.span }]
2281     }
2282
2283     fn lower_block_check_mode(&mut self, b: &BlockCheckMode) -> hir::BlockCheckMode {
2284         match *b {
2285             BlockCheckMode::Default => hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
2286             BlockCheckMode::Unsafe(u) => {
2287                 hir::BlockCheckMode::UnsafeBlock(self.lower_unsafe_source(u))
2288             }
2289         }
2290     }
2291
2292     fn lower_unsafe_source(&mut self, u: UnsafeSource) -> hir::UnsafeSource {
2293         match u {
2294             CompilerGenerated => hir::UnsafeSource::CompilerGenerated,
2295             UserProvided => hir::UnsafeSource::UserProvided,
2296         }
2297     }
2298
2299     fn lower_trait_bound_modifier(&mut self, f: TraitBoundModifier) -> hir::TraitBoundModifier {
2300         match f {
2301             TraitBoundModifier::None => hir::TraitBoundModifier::None,
2302             TraitBoundModifier::Maybe => hir::TraitBoundModifier::Maybe,
2303         }
2304     }
2305
2306     // Helper methods for building HIR.
2307
2308     fn stmt(&mut self, span: Span, kind: hir::StmtKind<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2309         hir::Stmt { span, kind, hir_id: self.next_id() }
2310     }
2311
2312     fn stmt_expr(&mut self, span: Span, expr: hir::Expr<'hir>) -> hir::Stmt<'hir> {
2313         self.stmt(span, hir::StmtKind::Expr(self.arena.alloc(expr)))
2314     }
2315
2316     fn stmt_let_pat(
2317         &mut self,
2318         attrs: AttrVec,
2319         span: Span,
2320         init: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2321         pat: &'hir hir::Pat<'hir>,
2322         source: hir::LocalSource,
2323     ) -> hir::Stmt<'hir> {
2324         let local = hir::Local { attrs, hir_id: self.next_id(), init, pat, source, span, ty: None };
2325         self.stmt(span, hir::StmtKind::Local(self.arena.alloc(local)))
2326     }
2327
2328     fn block_expr(&mut self, expr: &'hir hir::Expr<'hir>) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2329         self.block_all(expr.span, &[], Some(expr))
2330     }
2331
2332     fn block_all(
2333         &mut self,
2334         span: Span,
2335         stmts: &'hir [hir::Stmt<'hir>],
2336         expr: Option<&'hir hir::Expr<'hir>>,
2337     ) -> &'hir hir::Block<'hir> {
2338         let blk = hir::Block {
2339             stmts,
2340             expr,
2341             hir_id: self.next_id(),
2342             rules: hir::BlockCheckMode::DefaultBlock,
2343             span,
2344             targeted_by_break: false,
2345         };
2346         self.arena.alloc(blk)
2347     }
2348
2349     /// Constructs a `true` or `false` literal pattern.
2350     fn pat_bool(&mut self, span: Span, val: bool) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2351         let expr = self.expr_bool(span, val);
2352         self.pat(span, hir::PatKind::Lit(expr))
2353     }
2354
2355     fn pat_ok(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2356         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Ok], arena_vec![self; pat])
2357     }
2358
2359     fn pat_err(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2360         self.pat_std_enum(span, &[sym::result, sym::Result, sym::Err], arena_vec![self; pat])
2361     }
2362
2363     fn pat_some(&mut self, span: Span, pat: &'hir hir::Pat<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2364         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::Some], arena_vec![self; pat])
2365     }
2366
2367     fn pat_none(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2368         self.pat_std_enum(span, &[sym::option, sym::Option, sym::None], &[])
2369     }
2370
2371     fn pat_std_enum(
2372         &mut self,
2373         span: Span,
2374         components: &[Symbol],
2375         subpats: &'hir [&'hir hir::Pat<'hir>],
2376     ) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2377         let path = self.std_path(span, components, None, true);
2378         let qpath = hir::QPath::Resolved(None, path);
2379         let pt = if subpats.is_empty() {
2380             hir::PatKind::Path(qpath)
2381         } else {
2382             hir::PatKind::TupleStruct(qpath, subpats, None)
2383         };
2384         self.pat(span, pt)
2385     }
2386
2387     fn pat_ident(&mut self, span: Span, ident: Ident) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
2388         self.pat_ident_binding_mode(span, ident, hir::BindingAnnotation::Unannotated)
2389     }
2390
2391     fn pat_ident_binding_mode(
2392         &mut self,
2393         span: Span,
2394         ident: Ident,
2395         bm: hir::BindingAnnotation,
2396     ) -> (&'hir hir::Pat<'hir>, hir::HirId) {
2397         let hir_id = self.next_id();
2398
2399         (
2400             self.arena.alloc(hir::Pat {
2401                 hir_id,
2402                 kind: hir::PatKind::Binding(bm, hir_id, ident.with_span_pos(span), None),
2403                 span,
2404             }),
2405             hir_id,
2406         )
2407     }
2408
2409     fn pat_wild(&mut self, span: Span) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2410         self.pat(span, hir::PatKind::Wild)
2411     }
2412
2413     fn pat(&mut self, span: Span, kind: hir::PatKind<'hir>) -> &'hir hir::Pat<'hir> {
2414         self.arena.alloc(hir::Pat { hir_id: self.next_id(), kind, span })
2415     }
2416
2417     /// Given a suffix `["b", "c", "d"]`, returns path `::std::b::c::d` when
2418     /// `fld.cx.use_std`, and `::core::b::c::d` otherwise.
2419     /// The path is also resolved according to `is_value`.
2420     fn std_path(
2421         &mut self,
2422         span: Span,
2423         components: &[Symbol],
2424         params: Option<&'hir hir::GenericArgs<'hir>>,
2425         is_value: bool,
2426     ) -> &'hir hir::Path<'hir> {
2427         let ns = if is_value { Namespace::ValueNS } else { Namespace::TypeNS };
2428         let (path, res) = self.resolver.resolve_str_path(span, self.crate_root, components, ns);
2429
2430         let mut segments: Vec<_> = path
2431             .segments
2432             .iter()
2433             .map(|segment| {
2434                 let res = self.expect_full_res(segment.id);
2435                 hir::PathSegment {
2436                     ident: segment.ident,
2437                     hir_id: Some(self.lower_node_id(segment.id)),
2438                     res: Some(self.lower_res(res)),
2439                     infer_args: true,
2440                     args: None,
2441                 }
2442             })
2443             .collect();
2444         segments.last_mut().unwrap().args = params;
2445
2446         self.arena.alloc(hir::Path {
2447             span,
2448             res: res.map_id(|_| panic!("unexpected `NodeId`")),
2449             segments: self.arena.alloc_from_iter(segments),
2450         })
2451     }
2452
2453     fn ty_path(
2454         &mut self,
2455         mut hir_id: hir::HirId,
2456         span: Span,
2457         qpath: hir::QPath<'hir>,
2458     ) -> hir::Ty<'hir> {
2459         let kind = match qpath {
2460             hir::QPath::Resolved(None, path) => {
2461                 // Turn trait object paths into `TyKind::TraitObject` instead.
2462                 match path.res {
2463                     Res::Def(DefKind::Trait, _) | Res::Def(DefKind::TraitAlias, _) => {
2464                         let principal = hir::PolyTraitRef {
2465                             bound_generic_params: &[],
2466                             trait_ref: hir::TraitRef { path, hir_ref_id: hir_id },
2467                             span,
2468                         };
2469
2470                         // The original ID is taken by the `PolyTraitRef`,
2471                         // so the `Ty` itself needs a different one.
2472                         hir_id = self.next_id();
2473                         hir::TyKind::TraitObject(
2474                             arena_vec![self; principal],
2475                             self.elided_dyn_bound(span),
2476                         )
2477                     }
2478                     _ => hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(None, path)),
2479                 }
2480             }
2481             _ => hir::TyKind::Path(qpath),
2482         };
2483
2484         hir::Ty { hir_id, kind, span }
2485     }
2486
2487     /// Invoked to create the lifetime argument for a type `&T`
2488     /// with no explicit lifetime.
2489     fn elided_ref_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2490         match self.anonymous_lifetime_mode {
2491             // Intercept when we are in an impl header or async fn and introduce an in-band
2492             // lifetime.
2493             // Hence `impl Foo for &u32` becomes `impl<'f> Foo for &'f u32` for some fresh
2494             // `'f`.
2495             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2496                 let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2497                 hir::Lifetime {
2498                     hir_id: self.next_id(),
2499                     span,
2500                     name: hir::LifetimeName::Param(fresh_name),
2501                 }
2502             }
2503
2504             AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(None, span),
2505
2506             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => self.new_implicit_lifetime(span),
2507         }
2508     }
2509
2510     /// Report an error on illegal use of `'_` or a `&T` with no explicit lifetime;
2511     /// return a "error lifetime".
2512     fn new_error_lifetime(&mut self, id: Option<NodeId>, span: Span) -> hir::Lifetime {
2513         let (id, msg, label) = match id {
2514             Some(id) => (id, "`'_` cannot be used here", "`'_` is a reserved lifetime name"),
2515
2516             None => (
2517                 self.resolver.next_node_id(),
2518                 "`&` without an explicit lifetime name cannot be used here",
2519                 "explicit lifetime name needed here",
2520             ),
2521         };
2522
2523         let mut err = struct_span_err!(self.sess, span, E0637, "{}", msg,);
2524         err.span_label(span, label);
2525         err.emit();
2526
2527         self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
2528     }
2529
2530     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for a path like
2531     /// `std::cell::Ref<T>`; note that implicit lifetimes in these
2532     /// sorts of cases are deprecated. This may therefore report a warning or an
2533     /// error, depending on the mode.
2534     fn elided_path_lifetimes<'s>(
2535         &'s mut self,
2536         span: Span,
2537         count: usize,
2538     ) -> impl Iterator<Item = hir::Lifetime> + Captures<'a> + Captures<'s> + Captures<'hir> {
2539         (0..count).map(move |_| self.elided_path_lifetime(span))
2540     }
2541
2542     fn elided_path_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2543         match self.anonymous_lifetime_mode {
2544             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2545                 // We should have emitted E0726 when processing this path above
2546                 self.sess
2547                     .delay_span_bug(span, "expected 'implicit elided lifetime not allowed' error");
2548                 let id = self.resolver.next_node_id();
2549                 self.new_named_lifetime(id, span, hir::LifetimeName::Error)
2550             }
2551             // `PassThrough` is the normal case.
2552             // `new_error_lifetime`, which would usually be used in the case of `ReportError`,
2553             // is unsuitable here, as these can occur from missing lifetime parameters in a
2554             // `PathSegment`, for which there is no associated `'_` or `&T` with no explicit
2555             // lifetime. Instead, we simply create an implicit lifetime, which will be checked
2556             // later, at which point a suitable error will be emitted.
2557             AnonymousLifetimeMode::PassThrough | AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
2558                 self.new_implicit_lifetime(span)
2559             }
2560         }
2561     }
2562
2563     /// Invoked to create the lifetime argument(s) for an elided trait object
2564     /// bound, like the bound in `Box<dyn Debug>`. This method is not invoked
2565     /// when the bound is written, even if it is written with `'_` like in
2566     /// `Box<dyn Debug + '_>`. In those cases, `lower_lifetime` is invoked.
2567     fn elided_dyn_bound(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2568         match self.anonymous_lifetime_mode {
2569             // NB. We intentionally ignore the create-parameter mode here.
2570             // and instead "pass through" to resolve-lifetimes, which will apply
2571             // the object-lifetime-defaulting rules. Elided object lifetime defaults
2572             // do not act like other elided lifetimes. In other words, given this:
2573             //
2574             //     impl Foo for Box<dyn Debug>
2575             //
2576             // we do not introduce a fresh `'_` to serve as the bound, but instead
2577             // ultimately translate to the equivalent of:
2578             //
2579             //     impl Foo for Box<dyn Debug + 'static>
2580             //
2581             // `resolve_lifetime` has the code to make that happen.
2582             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {}
2583
2584             AnonymousLifetimeMode::ReportError => {
2585                 // ReportError applies to explicit use of `'_`.
2586             }
2587
2588             // This is the normal case.
2589             AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {}
2590         }
2591
2592         let r = hir::Lifetime {
2593             hir_id: self.next_id(),
2594             span,
2595             name: hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault,
2596         };
2597         debug!("elided_dyn_bound: r={:?}", r);
2598         r
2599     }
2600
2601     fn new_implicit_lifetime(&mut self, span: Span) -> hir::Lifetime {
2602         hir::Lifetime { hir_id: self.next_id(), span, name: hir::LifetimeName::Implicit }
2603     }
2604
2605     fn maybe_lint_bare_trait(&mut self, span: Span, id: NodeId, is_global: bool) {
2606         // FIXME(davidtwco): This is a hack to detect macros which produce spans of the
2607         // call site which do not have a macro backtrace. See #61963.
2608         let is_macro_callsite = self
2609             .sess
2610             .source_map()
2611             .span_to_snippet(span)
2612             .map(|snippet| snippet.starts_with("#["))
2613             .unwrap_or(true);
2614         if !is_macro_callsite {
2615             self.resolver.lint_buffer().buffer_lint_with_diagnostic(
2616                 builtin::BARE_TRAIT_OBJECTS,
2617                 id,
2618                 span,
2619                 "trait objects without an explicit `dyn` are deprecated",
2620                 BuiltinLintDiagnostics::BareTraitObject(span, is_global),
2621             )
2622         }
2623     }
2624 }
2625
2626 fn body_ids(bodies: &BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'_>>) -> Vec<hir::BodyId> {
2627     // Sorting by span ensures that we get things in order within a
2628     // file, and also puts the files in a sensible order.
2629     let mut body_ids: Vec<_> = bodies.keys().cloned().collect();
2630     body_ids.sort_by_key(|b| bodies[b].value.span);
2631     body_ids
2632 }
2633
2634 /// Helper struct for delayed construction of GenericArgs.
2635 struct GenericArgsCtor<'hir> {
2636     args: SmallVec<[hir::GenericArg<'hir>; 4]>,
2637     bindings: &'hir [hir::TypeBinding<'hir>],
2638     parenthesized: bool,
2639 }
2640
2641 impl<'hir> GenericArgsCtor<'hir> {
2642     fn is_empty(&self) -> bool {
2643         self.args.is_empty() && self.bindings.is_empty() && !self.parenthesized
2644     }
2645
2646     fn into_generic_args(self, arena: &'hir Arena<'hir>) -> hir::GenericArgs<'hir> {
2647         hir::GenericArgs {
2648             args: arena.alloc_from_iter(self.args),
2649             bindings: self.bindings,
2650             parenthesized: self.parenthesized,
2651         }
2652     }
2653 }