]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_ast_lowering/lib.rs
Auto merge of #67458 - pnkfelix:fix-66530-by-propagating-fatal-error-from-worker...
[rust.git] / src / librustc_ast_lowering / lib.rs
1 //! Lowers the AST to the HIR.
2 //!
3 //! Since the AST and HIR are fairly similar, this is mostly a simple procedure,
4 //! much like a fold. Where lowering involves a bit more work things get more
5 //! interesting and there are some invariants you should know about. These mostly
6 //! concern spans and IDs.
7 //!
8 //! Spans are assigned to AST nodes during parsing and then are modified during
9 //! expansion to indicate the origin of a node and the process it went through
10 //! being expanded. IDs are assigned to AST nodes just before lowering.
11 //!
12 //! For the simpler lowering steps, IDs and spans should be preserved. Unlike
13 //! expansion we do not preserve the process of lowering in the spans, so spans
14 //! should not be modified here. When creating a new node (as opposed to
15 //! 'folding' an existing one), then you create a new ID using `next_id()`.
16 //!
17 //! You must ensure that IDs are unique. That means that you should only use the
18 //! ID from an AST node in a single HIR node (you can assume that AST node-IDs
19 //! are unique). Every new node must have a unique ID. Avoid cloning HIR nodes.
20 //! If you do, you must then set the new node's ID to a fresh one.
21 //!
22 //! Spans are used for error messages and for tools to map semantics back to
23 //! source code. It is therefore not as important with spans as IDs to be strict
24 //! about use (you can't break the compiler by screwing up a span). Obviously, a
25 //! HIR node can only have a single span. But multiple nodes can have the same
26 //! span and spans don't need to be kept in order, etc. Where code is preserved
27 //! by lowering, it should have the same span as in the AST. Where HIR nodes are
28 //! new it is probably best to give a span for the whole AST node being lowered.
29 //! All nodes should have real spans, don't use dummy spans. Tools are likely to
30 //! get confused if the spans from leaf AST nodes occur in multiple places
31 //! in the HIR, especially for multiple identifiers.
32
33 #![feature(array_value_iter)]
34 #![feature(crate_visibility_modifier)]
35
36 use rustc::arena::Arena;
37 use rustc::dep_graph::DepGraph;
38 use rustc::hir::map::definitions::{DefKey, DefPathData, Definitions};
39 use rustc::hir::map::Map;
40 use rustc::lint::builtin;
41 use rustc::{bug, span_bug};
42 use rustc_data_structures::captures::Captures;
43 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
44 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
45 use rustc_error_codes::*;
46 use rustc_errors::struct_span_err;
47 use rustc_hir as hir;
48 use rustc_hir::def::{DefKind, Namespace, PartialRes, PerNS, Res};
49 use rustc_hir::def_id::{DefId, DefIdMap, DefIndex, CRATE_DEF_INDEX};
50 use rustc_hir::intravisit;
51 use rustc_hir::{ConstArg, GenericArg, ParamName};
52 use rustc_index::vec::IndexVec;
53 use rustc_session::config::nightly_options;
54 use rustc_session::lint::{BuiltinLintDiagnostics, LintBuffer};
55 use rustc_session::node_id::NodeMap;
56 use rustc_session::Session;
57 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
58 use rustc_span::source_map::{respan, DesugaringKind, ExpnData, ExpnKind};
59 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Symbol};
60 use rustc_span::Span;
61 use syntax::ast;
62 use syntax::ast::*;
63 use syntax::attr;
64 use syntax::print::pprust;
65 use syntax::sess::ParseSess;
66 use syntax::token::{self, Nonterminal, Token};
67 use syntax::tokenstream::{TokenStream, TokenTree};
68 use syntax::visit::{self, Visitor};
69 use syntax::walk_list;
70
71 use log::{debug, trace};
72 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
73 use std::collections::BTreeMap;
74 use std::mem;
75
76 macro_rules! arena_vec {
77     ($this:expr; $($x:expr),*) => ({
78         let a = [$($x),*];
79         $this.arena.alloc_from_iter(std::array::IntoIter::new(a))
80     });
81 }
82
83 mod expr;
84 mod item;
85 mod pat;
86 mod path;
87
88 const HIR_ID_COUNTER_LOCKED: u32 = 0xFFFFFFFF;
89
90 struct LoweringContext<'a, 'hir: 'a> {
91     crate_root: Option<Symbol>,
92
93     /// Used to assign IDs to HIR nodes that do not directly correspond to AST nodes.
94     sess: &'a Session,
95
96     resolver: &'a mut dyn Resolver,
97
98     /// HACK(Centril): there is a cyclic dependency between the parser and lowering
99     /// if we don't have this function pointer. To avoid that dependency so that
100     /// librustc is independent of the parser, we use dynamic dispatch here.
101     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
102
103     /// Used to allocate HIR nodes
104     arena: &'hir Arena<'hir>,
105
106     /// The items being lowered are collected here.
107     items: BTreeMap<hir::HirId, hir::Item<'hir>>,
108
109     trait_items: BTreeMap<hir::TraitItemId, hir::TraitItem<'hir>>,
110     impl_items: BTreeMap<hir::ImplItemId, hir::ImplItem<'hir>>,
111     bodies: BTreeMap<hir::BodyId, hir::Body<'hir>>,
112     exported_macros: Vec<hir::MacroDef<'hir>>,
113     non_exported_macro_attrs: Vec<ast::Attribute>,
114
115     trait_impls: BTreeMap<DefId, Vec<hir::HirId>>,
116
117     modules: BTreeMap<hir::HirId, hir::ModuleItems>,
118
119     generator_kind: Option<hir::GeneratorKind>,
120
121     /// Used to get the current `fn`'s def span to point to when using `await`
122     /// outside of an `async fn`.
123     current_item: Option<Span>,
124
125     catch_scopes: Vec<NodeId>,
126     loop_scopes: Vec<NodeId>,
127     is_in_loop_condition: bool,
128     is_in_trait_impl: bool,
129     is_in_dyn_type: bool,
130
131     /// What to do when we encounter either an "anonymous lifetime
132     /// reference". The term "anonymous" is meant to encompass both
133     /// `'_` lifetimes as well as fully elided cases where nothing is
134     /// written at all (e.g., `&T` or `std::cell::Ref<T>`).
135     anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
136
137     /// Used to create lifetime definitions from in-band lifetime usages.
138     /// e.g., `fn foo(x: &'x u8) -> &'x u8` to `fn foo<'x>(x: &'x u8) -> &'x u8`
139     /// When a named lifetime is encountered in a function or impl header and
140     /// has not been defined
141     /// (i.e., it doesn't appear in the in_scope_lifetimes list), it is added
142     /// to this list. The results of this list are then added to the list of
143     /// lifetime definitions in the corresponding impl or function generics.
144     lifetimes_to_define: Vec<(Span, ParamName)>,
145
146     /// `true` if in-band lifetimes are being collected. This is used to
147     /// indicate whether or not we're in a place where new lifetimes will result
148     /// in in-band lifetime definitions, such a function or an impl header,
149     /// including implicit lifetimes from `impl_header_lifetime_elision`.
150     is_collecting_in_band_lifetimes: bool,
151
152     /// Currently in-scope lifetimes defined in impl headers, fn headers, or HRTB.
153     /// When `is_collectin_in_band_lifetimes` is true, each lifetime is checked
154     /// against this list to see if it is already in-scope, or if a definition
155     /// needs to be created for it.
156     ///
157     /// We always store a `modern()` version of the param-name in this
158     /// vector.
159     in_scope_lifetimes: Vec<ParamName>,
160
161     current_module: hir::HirId,
162
163     type_def_lifetime_params: DefIdMap<usize>,
164
165     current_hir_id_owner: Vec<(DefIndex, u32)>,
166     item_local_id_counters: NodeMap<u32>,
167     node_id_to_hir_id: IndexVec<NodeId, hir::HirId>,
168
169     allow_try_trait: Option<Lrc<[Symbol]>>,
170     allow_gen_future: Option<Lrc<[Symbol]>>,
171 }
172
173 pub trait Resolver {
174     fn def_key(&mut self, id: DefId) -> DefKey;
175
176     fn item_generics_num_lifetimes(&self, def: DefId, sess: &Session) -> usize;
177
178     /// Obtains resolution for a `NodeId` with a single resolution.
179     fn get_partial_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<PartialRes>;
180
181     /// Obtains per-namespace resolutions for `use` statement with the given `NodeId`.
182     fn get_import_res(&mut self, id: NodeId) -> PerNS<Option<Res<NodeId>>>;
183
184     /// Obtains resolution for a label with the given `NodeId`.
185     fn get_label_res(&mut self, id: NodeId) -> Option<NodeId>;
186
187     /// We must keep the set of definitions up to date as we add nodes that weren't in the AST.
188     /// This should only return `None` during testing.
189     fn definitions(&mut self) -> &mut Definitions;
190
191     /// Given suffix `["b", "c", "d"]`, creates an AST path for `[::crate_root]::b::c::d` and
192     /// resolves it based on `is_value`.
193     fn resolve_str_path(
194         &mut self,
195         span: Span,
196         crate_root: Option<Symbol>,
197         components: &[Symbol],
198         ns: Namespace,
199     ) -> (ast::Path, Res<NodeId>);
200
201     fn lint_buffer(&mut self) -> &mut LintBuffer;
202
203     fn next_node_id(&mut self) -> NodeId;
204 }
205
206 type NtToTokenstream = fn(&Nonterminal, &ParseSess, Span) -> TokenStream;
207
208 /// Context of `impl Trait` in code, which determines whether it is allowed in an HIR subtree,
209 /// and if so, what meaning it has.
210 #[derive(Debug)]
211 enum ImplTraitContext<'b, 'a> {
212     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new universal generic parameter.
213     /// Example: `fn foo(x: impl Debug)`, where `impl Debug` is conceptually
214     /// equivalent to a fresh universal parameter like `fn foo<T: Debug>(x: T)`.
215     ///
216     /// Newly generated parameters should be inserted into the given `Vec`.
217     Universal(&'b mut Vec<hir::GenericParam<'a>>),
218
219     /// Treat `impl Trait` as shorthand for a new opaque type.
220     /// Example: `fn foo() -> impl Debug`, where `impl Debug` is conceptually
221     /// equivalent to a new opaque type like `type T = impl Debug; fn foo() -> T`.
222     ///
223     /// We optionally store a `DefId` for the parent item here so we can look up necessary
224     /// information later. It is `None` when no information about the context should be stored
225     /// (e.g., for consts and statics).
226     OpaqueTy(Option<DefId> /* fn def-ID */),
227
228     /// `impl Trait` is not accepted in this position.
229     Disallowed(ImplTraitPosition),
230 }
231
232 /// Position in which `impl Trait` is disallowed.
233 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq)]
234 enum ImplTraitPosition {
235     /// Disallowed in `let` / `const` / `static` bindings.
236     Binding,
237
238     /// All other posiitons.
239     Other,
240 }
241
242 impl<'a> ImplTraitContext<'_, 'a> {
243     #[inline]
244     fn disallowed() -> Self {
245         ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Other)
246     }
247
248     fn reborrow<'this>(&'this mut self) -> ImplTraitContext<'this, 'a> {
249         use self::ImplTraitContext::*;
250         match self {
251             Universal(params) => Universal(params),
252             OpaqueTy(fn_def_id) => OpaqueTy(*fn_def_id),
253             Disallowed(pos) => Disallowed(*pos),
254         }
255     }
256 }
257
258 pub fn lower_crate<'a, 'hir>(
259     sess: &'a Session,
260     dep_graph: &'a DepGraph,
261     krate: &'a Crate,
262     resolver: &'a mut dyn Resolver,
263     nt_to_tokenstream: NtToTokenstream,
264     arena: &'hir Arena<'hir>,
265 ) -> hir::Crate<'hir> {
266     // We're constructing the HIR here; we don't care what we will
267     // read, since we haven't even constructed the *input* to
268     // incr. comp. yet.
269     dep_graph.assert_ignored();
270
271     let _prof_timer = sess.prof.verbose_generic_activity("hir_lowering");
272
273     LoweringContext {
274         crate_root: sess.parse_sess.injected_crate_name.try_get().copied(),
275         sess,
276         resolver,
277         nt_to_tokenstream,
278         arena,
279         items: BTreeMap::new(),
280         trait_items: BTreeMap::new(),
281         impl_items: BTreeMap::new(),
282         bodies: BTreeMap::new(),
283         trait_impls: BTreeMap::new(),
284         modules: BTreeMap::new(),
285         exported_macros: Vec::new(),
286         non_exported_macro_attrs: Vec::new(),
287         catch_scopes: Vec::new(),
288         loop_scopes: Vec::new(),
289         is_in_loop_condition: false,
290         is_in_trait_impl: false,
291         is_in_dyn_type: false,
292         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode::PassThrough,
293         type_def_lifetime_params: Default::default(),
294         current_module: hir::CRATE_HIR_ID,
295         current_hir_id_owner: vec![(CRATE_DEF_INDEX, 0)],
296         item_local_id_counters: Default::default(),
297         node_id_to_hir_id: IndexVec::new(),
298         generator_kind: None,
299         current_item: None,
300         lifetimes_to_define: Vec::new(),
301         is_collecting_in_band_lifetimes: false,
302         in_scope_lifetimes: Vec::new(),
303         allow_try_trait: Some([sym::try_trait][..].into()),
304         allow_gen_future: Some([sym::gen_future][..].into()),
305     }
306     .lower_crate(krate)
307 }
308
309 #[derive(Copy, Clone, PartialEq)]
310 enum ParamMode {
311     /// Any path in a type context.
312     Explicit,
313     /// Path in a type definition, where the anonymous lifetime `'_` is not allowed.
314     ExplicitNamed,
315     /// The `module::Type` in `module::Type::method` in an expression.
316     Optional,
317 }
318
319 enum ParenthesizedGenericArgs {
320     Ok,
321     Err,
322 }
323
324 /// What to do when we encounter an **anonymous** lifetime
325 /// reference. Anonymous lifetime references come in two flavors. You
326 /// have implicit, or fully elided, references to lifetimes, like the
327 /// one in `&T` or `Ref<T>`, and you have `'_` lifetimes, like `&'_ T`
328 /// or `Ref<'_, T>`. These often behave the same, but not always:
329 ///
330 /// - certain usages of implicit references are deprecated, like
331 ///   `Ref<T>`, and we sometimes just give hard errors in those cases
332 ///   as well.
333 /// - for object bounds there is a difference: `Box<dyn Foo>` is not
334 ///   the same as `Box<dyn Foo + '_>`.
335 ///
336 /// We describe the effects of the various modes in terms of three cases:
337 ///
338 /// - **Modern** -- includes all uses of `'_`, but also the lifetime arg
339 ///   of a `&` (e.g., the missing lifetime in something like `&T`)
340 /// - **Dyn Bound** -- if you have something like `Box<dyn Foo>`,
341 ///   there is an elided lifetime bound (`Box<dyn Foo + 'X>`). These
342 ///   elided bounds follow special rules. Note that this only covers
343 ///   cases where *nothing* is written; the `'_` in `Box<dyn Foo +
344 ///   '_>` is a case of "modern" elision.
345 /// - **Deprecated** -- this coverse cases like `Ref<T>`, where the lifetime
346 ///   parameter to ref is completely elided. `Ref<'_, T>` would be the modern,
347 ///   non-deprecated equivalent.
348 ///
349 /// Currently, the handling of lifetime elision is somewhat spread out
350 /// between HIR lowering and -- as described below -- the
351 /// `resolve_lifetime` module. Often we "fallthrough" to that code by generating
352 /// an "elided" or "underscore" lifetime name. In the future, we probably want to move
353 /// everything into HIR lowering.
354 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
355 enum AnonymousLifetimeMode {
356     /// For **Modern** cases, create a new anonymous region parameter
357     /// and reference that.
358     ///
359     /// For **Dyn Bound** cases, pass responsibility to
360     /// `resolve_lifetime` code.
361     ///
362     /// For **Deprecated** cases, report an error.
363     CreateParameter,
364
365     /// Give a hard error when either `&` or `'_` is written. Used to
366     /// rule out things like `where T: Foo<'_>`. Does not imply an
367     /// error on default object bounds (e.g., `Box<dyn Foo>`).
368     ReportError,
369
370     /// Pass responsibility to `resolve_lifetime` code for all cases.
371     PassThrough,
372 }
373
374 struct ImplTraitTypeIdVisitor<'a> {
375     ids: &'a mut SmallVec<[NodeId; 1]>,
376 }
377
378 impl Visitor<'_> for ImplTraitTypeIdVisitor<'_> {
379     fn visit_ty(&mut self, ty: &Ty) {
380         match ty.kind {
381             TyKind::Typeof(_) | TyKind::BareFn(_) => return,
382
383             TyKind::ImplTrait(id, _) => self.ids.push(id),
384             _ => {}
385         }
386         visit::walk_ty(self, ty);
387     }
388
389     fn visit_path_segment(&mut self, path_span: Span, path_segment: &PathSegment) {
390         if let Some(ref p) = path_segment.args {
391             if let GenericArgs::Parenthesized(_) = **p {
392                 return;
393             }
394         }
395         visit::walk_path_segment(self, path_span, path_segment)
396     }
397 }
398
399 impl<'a, 'hir> LoweringContext<'a, 'hir> {
400     fn lower_crate(mut self, c: &Crate) -> hir::Crate<'hir> {
401         /// Full-crate AST visitor that inserts into a fresh
402         /// `LoweringContext` any information that may be
403         /// needed from arbitrary locations in the crate,
404         /// e.g., the number of lifetime generic parameters
405         /// declared for every type and trait definition.
406         struct MiscCollector<'tcx, 'lowering, 'hir> {
407             lctx: &'tcx mut LoweringContext<'lowering, 'hir>,
408             hir_id_owner: Option<NodeId>,
409         }
410
411         impl MiscCollector<'_, '_, '_> {
412             fn allocate_use_tree_hir_id_counters(&mut self, tree: &UseTree, owner: DefIndex) {
413                 match tree.kind {
414                     UseTreeKind::Simple(_, id1, id2) => {
415                         for &id in &[id1, id2] {
416                             self.lctx.resolver.definitions().create_def_with_parent(
417                                 owner,
418                                 id,
419                                 DefPathData::Misc,
420                                 ExpnId::root(),
421                                 tree.prefix.span,
422                             );
423                             self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
424                         }
425                     }
426                     UseTreeKind::Glob => (),
427                     UseTreeKind::Nested(ref trees) => {
428                         for &(ref use_tree, id) in trees {
429                             let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(id);
430                             self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
431                         }
432                     }
433                 }
434             }
435
436             fn with_hir_id_owner<T>(
437                 &mut self,
438                 owner: Option<NodeId>,
439                 f: impl FnOnce(&mut Self) -> T,
440             ) -> T {
441                 let old = mem::replace(&mut self.hir_id_owner, owner);
442                 let r = f(self);
443                 self.hir_id_owner = old;
444                 r
445             }
446         }
447
448         impl<'tcx> Visitor<'tcx> for MiscCollector<'tcx, '_, '_> {
449             fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx Pat) {
450                 if let PatKind::Paren(..) | PatKind::Rest = p.kind {
451                     // Doesn't generate a HIR node
452                 } else if let Some(owner) = self.hir_id_owner {
453                     self.lctx.lower_node_id_with_owner(p.id, owner);
454                 }
455
456                 visit::walk_pat(self, p)
457             }
458
459             fn visit_item(&mut self, item: &'tcx Item) {
460                 let hir_id = self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
461
462                 match item.kind {
463                     ItemKind::Struct(_, ref generics)
464                     | ItemKind::Union(_, ref generics)
465                     | ItemKind::Enum(_, ref generics)
466                     | ItemKind::TyAlias(_, ref generics)
467                     | ItemKind::Trait(_, _, ref generics, ..) => {
468                         let def_id = self.lctx.resolver.definitions().local_def_id(item.id);
469                         let count = generics
470                             .params
471                             .iter()
472                             .filter(|param| match param.kind {
473                                 ast::GenericParamKind::Lifetime { .. } => true,
474                                 _ => false,
475                             })
476                             .count();
477                         self.lctx.type_def_lifetime_params.insert(def_id, count);
478                     }
479                     ItemKind::Use(ref use_tree) => {
480                         self.allocate_use_tree_hir_id_counters(use_tree, hir_id.owner);
481                     }
482                     _ => {}
483                 }
484
485                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
486                     visit::walk_item(this, item);
487                 });
488             }
489
490             fn visit_trait_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
491                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
492
493                 match item.kind {
494                     AssocItemKind::Fn(_, None) => {
495                         // Ignore patterns in trait methods without bodies
496                         self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_trait_item(this, item));
497                     }
498                     _ => self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
499                         visit::walk_trait_item(this, item);
500                     }),
501                 }
502             }
503
504             fn visit_impl_item(&mut self, item: &'tcx AssocItem) {
505                 self.lctx.allocate_hir_id_counter(item.id);
506                 self.with_hir_id_owner(Some(item.id), |this| {
507                     visit::walk_impl_item(this, item);
508                 });
509             }
510
511             fn visit_foreign_item(&mut self, i: &'tcx ForeignItem) {
512                 // Ignore patterns in foreign items
513                 self.with_hir_id_owner(None, |this| visit::walk_foreign_item(this, i));
514             }
515
516             fn visit_ty(&mut self, t: &'tcx Ty) {
517                 match t.kind {
518                     // Mirrors the case in visit::walk_ty
519                     TyKind::BareFn(ref f) => {
520                         walk_list!(self, visit_generic_param, &f.generic_params);
521                         // Mirrors visit::walk_fn_decl
522                         for parameter in &f.decl.inputs {
523                             // We don't lower the ids of argument patterns
524                             self.with_hir_id_owner(None, |this| {
525                                 this.visit_pat(&parameter.pat);
526                             });
527                             self.visit_ty(&parameter.ty)
528                         }
529                         self.visit_fn_ret_ty(&f.decl.output)
530                     }
531                     _ => visit::walk_ty(self, t),
532                 }
533             }
534         }
535
536         self.lower_node_id(CRATE_NODE_ID);
537         debug_assert!(self.node_id_to_hir_id[CRATE_NODE_ID] == hir::CRATE_HIR_ID);
538
539         visit::walk_crate(&mut MiscCollector { lctx: &mut self, hir_id_owner: None }, c);
540         visit::walk_crate(&mut item::ItemLowerer { lctx: &mut self }, c);
541
542         let module = self.lower_mod(&c.module);
543         let attrs = self.lower_attrs(&c.attrs);
544         let body_ids = body_ids(&self.bodies);
545
546         self.resolver.definitions().init_node_id_to_hir_id_mapping(self.node_id_to_hir_id);
547
548         hir::Crate {
549             module,
550             attrs,
551             span: c.span,
552             exported_macros: self.arena.alloc_from_iter(self.exported_macros),
553             non_exported_macro_attrs: self.arena.alloc_from_iter(self.non_exported_macro_attrs),
554             items: self.items,
555             trait_items: self.trait_items,
556             impl_items: self.impl_items,
557             bodies: self.bodies,
558             body_ids,
559             trait_impls: self.trait_impls,
560             modules: self.modules,
561         }
562     }
563
564     fn insert_item(&mut self, item: hir::Item<'hir>) {
565         let id = item.hir_id;
566         // FIXME: Use `debug_asset-rt`.
567         assert_eq!(id.local_id, hir::ItemLocalId::from_u32(0));
568         self.items.insert(id, item);
569         self.modules.get_mut(&self.current_module).unwrap().items.insert(id);
570     }
571
572     fn allocate_hir_id_counter(&mut self, owner: NodeId) -> hir::HirId {
573         // Set up the counter if needed.
574         self.item_local_id_counters.entry(owner).or_insert(0);
575         // Always allocate the first `HirId` for the owner itself.
576         let lowered = self.lower_node_id_with_owner(owner, owner);
577         debug_assert_eq!(lowered.local_id.as_u32(), 0);
578         lowered
579     }
580
581     fn lower_node_id_generic(
582         &mut self,
583         ast_node_id: NodeId,
584         alloc_hir_id: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::HirId,
585     ) -> hir::HirId {
586         if ast_node_id == DUMMY_NODE_ID {
587             return hir::DUMMY_HIR_ID;
588         }
589
590         let min_size = ast_node_id.as_usize() + 1;
591
592         if min_size > self.node_id_to_hir_id.len() {
593             self.node_id_to_hir_id.resize(min_size, hir::DUMMY_HIR_ID);
594         }
595
596         let existing_hir_id = self.node_id_to_hir_id[ast_node_id];
597
598         if existing_hir_id == hir::DUMMY_HIR_ID {
599             // Generate a new `HirId`.
600             let hir_id = alloc_hir_id(self);
601             self.node_id_to_hir_id[ast_node_id] = hir_id;
602
603             hir_id
604         } else {
605             existing_hir_id
606         }
607     }
608
609     fn with_hir_id_owner<T>(&mut self, owner: NodeId, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
610         let counter = self
611             .item_local_id_counters
612             .insert(owner, HIR_ID_COUNTER_LOCKED)
613             .unwrap_or_else(|| panic!("no `item_local_id_counters` entry for {:?}", owner));
614         let def_index = self.resolver.definitions().opt_def_index(owner).unwrap();
615         self.current_hir_id_owner.push((def_index, counter));
616         let ret = f(self);
617         let (new_def_index, new_counter) = self.current_hir_id_owner.pop().unwrap();
618
619         debug_assert!(def_index == new_def_index);
620         debug_assert!(new_counter >= counter);
621
622         let prev = self.item_local_id_counters.insert(owner, new_counter).unwrap();
623         debug_assert!(prev == HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
624         ret
625     }
626
627     /// This method allocates a new `HirId` for the given `NodeId` and stores it in
628     /// the `LoweringContext`'s `NodeId => HirId` map.
629     /// Take care not to call this method if the resulting `HirId` is then not
630     /// actually used in the HIR, as that would trigger an assertion in the
631     /// `HirIdValidator` later on, which makes sure that all `NodeId`s got mapped
632     /// properly. Calling the method twice with the same `NodeId` is fine though.
633     fn lower_node_id(&mut self, ast_node_id: NodeId) -> hir::HirId {
634         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
635             let &mut (def_index, ref mut local_id_counter) =
636                 this.current_hir_id_owner.last_mut().unwrap();
637             let local_id = *local_id_counter;
638             *local_id_counter += 1;
639             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
640         })
641     }
642
643     fn lower_node_id_with_owner(&mut self, ast_node_id: NodeId, owner: NodeId) -> hir::HirId {
644         self.lower_node_id_generic(ast_node_id, |this| {
645             let local_id_counter = this
646                 .item_local_id_counters
647                 .get_mut(&owner)
648                 .expect("called `lower_node_id_with_owner` before `allocate_hir_id_counter`");
649             let local_id = *local_id_counter;
650
651             // We want to be sure not to modify the counter in the map while it
652             // is also on the stack. Otherwise we'll get lost updates when writing
653             // back from the stack to the map.
654             debug_assert!(local_id != HIR_ID_COUNTER_LOCKED);
655
656             *local_id_counter += 1;
657             let def_index = this.resolver.definitions().opt_def_index(owner).expect(
658                 "you forgot to call `create_def_with_parent` or are lowering node-IDs \
659                          that do not belong to the current owner",
660             );
661
662             hir::HirId { owner: def_index, local_id: hir::ItemLocalId::from_u32(local_id) }
663         })
664     }
665
666     fn next_id(&mut self) -> hir::HirId {
667         let node_id = self.resolver.next_node_id();
668         self.lower_node_id(node_id)
669     }
670
671     fn lower_res(&mut self, res: Res<NodeId>) -> Res {
672         res.map_id(|id| {
673             self.lower_node_id_generic(id, |_| {
674                 panic!("expected `NodeId` to be lowered already for res {:#?}", res);
675             })
676         })
677     }
678
679     fn expect_full_res(&mut self, id: NodeId) -> Res<NodeId> {
680         self.resolver.get_partial_res(id).map_or(Res::Err, |pr| {
681             if pr.unresolved_segments() != 0 {
682                 bug!("path not fully resolved: {:?}", pr);
683             }
684             pr.base_res()
685         })
686     }
687
688     fn expect_full_res_from_use(&mut self, id: NodeId) -> impl Iterator<Item = Res<NodeId>> {
689         self.resolver.get_import_res(id).present_items()
690     }
691
692     fn diagnostic(&self) -> &rustc_errors::Handler {
693         self.sess.diagnostic()
694     }
695
696     /// Reuses the span but adds information like the kind of the desugaring and features that are
697     /// allowed inside this span.
698     fn mark_span_with_reason(
699         &self,
700         reason: DesugaringKind,
701         span: Span,
702         allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
703     ) -> Span {
704         span.fresh_expansion(ExpnData {
705             allow_internal_unstable,
706             ..ExpnData::default(ExpnKind::Desugaring(reason), span, self.sess.edition())
707         })
708     }
709
710     fn with_anonymous_lifetime_mode<R>(
711         &mut self,
712         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
713         op: impl FnOnce(&mut Self) -> R,
714     ) -> R {
715         debug!(
716             "with_anonymous_lifetime_mode(anonymous_lifetime_mode={:?})",
717             anonymous_lifetime_mode,
718         );
719         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
720         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
721         let result = op(self);
722         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
723         debug!(
724             "with_anonymous_lifetime_mode: restoring anonymous_lifetime_mode={:?}",
725             old_anonymous_lifetime_mode
726         );
727         result
728     }
729
730     /// Creates a new `hir::GenericParam` for every new lifetime and
731     /// type parameter encountered while evaluating `f`. Definitions
732     /// are created with the parent provided. If no `parent_id` is
733     /// provided, no definitions will be returned.
734     ///
735     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
736     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
737     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
738     fn collect_in_band_defs<T>(
739         &mut self,
740         parent_id: DefId,
741         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
742         f: impl FnOnce(&mut Self) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T),
743     ) -> (Vec<hir::GenericParam<'hir>>, T) {
744         assert!(!self.is_collecting_in_band_lifetimes);
745         assert!(self.lifetimes_to_define.is_empty());
746         let old_anonymous_lifetime_mode = self.anonymous_lifetime_mode;
747
748         self.anonymous_lifetime_mode = anonymous_lifetime_mode;
749         self.is_collecting_in_band_lifetimes = true;
750
751         let (in_band_ty_params, res) = f(self);
752
753         self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
754         self.anonymous_lifetime_mode = old_anonymous_lifetime_mode;
755
756         let lifetimes_to_define = self.lifetimes_to_define.split_off(0);
757
758         let params = lifetimes_to_define
759             .into_iter()
760             .map(|(span, hir_name)| self.lifetime_to_generic_param(span, hir_name, parent_id.index))
761             .chain(in_band_ty_params.into_iter())
762             .collect();
763
764         (params, res)
765     }
766
767     /// Converts a lifetime into a new generic parameter.
768     fn lifetime_to_generic_param(
769         &mut self,
770         span: Span,
771         hir_name: ParamName,
772         parent_index: DefIndex,
773     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
774         let node_id = self.resolver.next_node_id();
775
776         // Get the name we'll use to make the def-path. Note
777         // that collisions are ok here and this shouldn't
778         // really show up for end-user.
779         let (str_name, kind) = match hir_name {
780             ParamName::Plain(ident) => (ident.name, hir::LifetimeParamKind::InBand),
781             ParamName::Fresh(_) => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Elided),
782             ParamName::Error => (kw::UnderscoreLifetime, hir::LifetimeParamKind::Error),
783         };
784
785         // Add a definition for the in-band lifetime def.
786         self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
787             parent_index,
788             node_id,
789             DefPathData::LifetimeNs(str_name),
790             ExpnId::root(),
791             span,
792         );
793
794         hir::GenericParam {
795             hir_id: self.lower_node_id(node_id),
796             name: hir_name,
797             attrs: &[],
798             bounds: &[],
799             span,
800             pure_wrt_drop: false,
801             kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
802         }
803     }
804
805     /// When there is a reference to some lifetime `'a`, and in-band
806     /// lifetimes are enabled, then we want to push that lifetime into
807     /// the vector of names to define later. In that case, it will get
808     /// added to the appropriate generics.
809     fn maybe_collect_in_band_lifetime(&mut self, ident: Ident) {
810         if !self.is_collecting_in_band_lifetimes {
811             return;
812         }
813
814         if !self.sess.features_untracked().in_band_lifetimes {
815             return;
816         }
817
818         if self.in_scope_lifetimes.contains(&ParamName::Plain(ident.modern())) {
819             return;
820         }
821
822         let hir_name = ParamName::Plain(ident);
823
824         if self.lifetimes_to_define.iter().any(|(_, lt_name)| lt_name.modern() == hir_name.modern())
825         {
826             return;
827         }
828
829         self.lifetimes_to_define.push((ident.span, hir_name));
830     }
831
832     /// When we have either an elided or `'_` lifetime in an impl
833     /// header, we convert it to an in-band lifetime.
834     fn collect_fresh_in_band_lifetime(&mut self, span: Span) -> ParamName {
835         assert!(self.is_collecting_in_band_lifetimes);
836         let index = self.lifetimes_to_define.len() + self.in_scope_lifetimes.len();
837         let hir_name = ParamName::Fresh(index);
838         self.lifetimes_to_define.push((span, hir_name));
839         hir_name
840     }
841
842     // Evaluates `f` with the lifetimes in `params` in-scope.
843     // This is used to track which lifetimes have already been defined, and
844     // which are new in-band lifetimes that need to have a definition created
845     // for them.
846     fn with_in_scope_lifetime_defs<T>(
847         &mut self,
848         params: &[GenericParam],
849         f: impl FnOnce(&mut Self) -> T,
850     ) -> T {
851         let old_len = self.in_scope_lifetimes.len();
852         let lt_def_names = params.iter().filter_map(|param| match param.kind {
853             GenericParamKind::Lifetime { .. } => Some(ParamName::Plain(param.ident.modern())),
854             _ => None,
855         });
856         self.in_scope_lifetimes.extend(lt_def_names);
857
858         let res = f(self);
859
860         self.in_scope_lifetimes.truncate(old_len);
861         res
862     }
863
864     /// Appends in-band lifetime defs and argument-position `impl
865     /// Trait` defs to the existing set of generics.
866     ///
867     /// Presuming that in-band lifetimes are enabled, then
868     /// `self.anonymous_lifetime_mode` will be updated to match the
869     /// parameter while `f` is running (and restored afterwards).
870     fn add_in_band_defs<T>(
871         &mut self,
872         generics: &Generics,
873         parent_id: DefId,
874         anonymous_lifetime_mode: AnonymousLifetimeMode,
875         f: impl FnOnce(&mut Self, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>) -> T,
876     ) -> (hir::Generics<'hir>, T) {
877         let (in_band_defs, (mut lowered_generics, res)) =
878             self.with_in_scope_lifetime_defs(&generics.params, |this| {
879                 this.collect_in_band_defs(parent_id, anonymous_lifetime_mode, |this| {
880                     let mut params = Vec::new();
881                     // Note: it is necessary to lower generics *before* calling `f`.
882                     // When lowering `async fn`, there's a final step when lowering
883                     // the return type that assumes that all in-scope lifetimes have
884                     // already been added to either `in_scope_lifetimes` or
885                     // `lifetimes_to_define`. If we swapped the order of these two,
886                     // in-band-lifetimes introduced by generics or where-clauses
887                     // wouldn't have been added yet.
888                     let generics =
889                         this.lower_generics_mut(generics, ImplTraitContext::Universal(&mut params));
890                     let res = f(this, &mut params);
891                     (params, (generics, res))
892                 })
893             });
894
895         let mut lowered_params: Vec<_> =
896             lowered_generics.params.into_iter().chain(in_band_defs).collect();
897
898         // FIXME(const_generics): the compiler doesn't always cope with
899         // unsorted generic parameters at the moment, so we make sure
900         // that they're ordered correctly here for now. (When we chain
901         // the `in_band_defs`, we might make the order unsorted.)
902         lowered_params.sort_by_key(|param| match param.kind {
903             hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } => ParamKindOrd::Lifetime,
904             hir::GenericParamKind::Type { .. } => ParamKindOrd::Type,
905             hir::GenericParamKind::Const { .. } => ParamKindOrd::Const,
906         });
907
908         lowered_generics.params = lowered_params.into();
909
910         let lowered_generics = lowered_generics.into_generics(self.arena);
911         (lowered_generics, res)
912     }
913
914     fn with_dyn_type_scope<T>(&mut self, in_scope: bool, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
915         let was_in_dyn_type = self.is_in_dyn_type;
916         self.is_in_dyn_type = in_scope;
917
918         let result = f(self);
919
920         self.is_in_dyn_type = was_in_dyn_type;
921
922         result
923     }
924
925     fn with_new_scopes<T>(&mut self, f: impl FnOnce(&mut Self) -> T) -> T {
926         let was_in_loop_condition = self.is_in_loop_condition;
927         self.is_in_loop_condition = false;
928
929         let catch_scopes = mem::take(&mut self.catch_scopes);
930         let loop_scopes = mem::take(&mut self.loop_scopes);
931         let ret = f(self);
932         self.catch_scopes = catch_scopes;
933         self.loop_scopes = loop_scopes;
934
935         self.is_in_loop_condition = was_in_loop_condition;
936
937         ret
938     }
939
940     fn lower_attrs(&mut self, attrs: &[Attribute]) -> &'hir [Attribute] {
941         self.arena.alloc_from_iter(attrs.iter().map(|a| self.lower_attr(a)))
942     }
943
944     fn lower_attr(&mut self, attr: &Attribute) -> Attribute {
945         // Note that we explicitly do not walk the path. Since we don't really
946         // lower attributes (we use the AST version) there is nowhere to keep
947         // the `HirId`s. We don't actually need HIR version of attributes anyway.
948         let kind = match attr.kind {
949             AttrKind::Normal(ref item) => AttrKind::Normal(AttrItem {
950                 path: item.path.clone(),
951                 args: self.lower_mac_args(&item.args),
952             }),
953             AttrKind::DocComment(comment) => AttrKind::DocComment(comment),
954         };
955
956         Attribute { kind, id: attr.id, style: attr.style, span: attr.span }
957     }
958
959     fn lower_mac_args(&mut self, args: &MacArgs) -> MacArgs {
960         match *args {
961             MacArgs::Empty => MacArgs::Empty,
962             MacArgs::Delimited(dspan, delim, ref tokens) => {
963                 MacArgs::Delimited(dspan, delim, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
964             }
965             MacArgs::Eq(eq_span, ref tokens) => {
966                 MacArgs::Eq(eq_span, self.lower_token_stream(tokens.clone()))
967             }
968         }
969     }
970
971     fn lower_token_stream(&mut self, tokens: TokenStream) -> TokenStream {
972         tokens.into_trees().flat_map(|tree| self.lower_token_tree(tree).into_trees()).collect()
973     }
974
975     fn lower_token_tree(&mut self, tree: TokenTree) -> TokenStream {
976         match tree {
977             TokenTree::Token(token) => self.lower_token(token),
978             TokenTree::Delimited(span, delim, tts) => {
979                 TokenTree::Delimited(span, delim, self.lower_token_stream(tts)).into()
980             }
981         }
982     }
983
984     fn lower_token(&mut self, token: Token) -> TokenStream {
985         match token.kind {
986             token::Interpolated(nt) => {
987                 let tts = (self.nt_to_tokenstream)(&nt, &self.sess.parse_sess, token.span);
988                 self.lower_token_stream(tts)
989             }
990             _ => TokenTree::Token(token).into(),
991         }
992     }
993
994     /// Given an associated type constraint like one of these:
995     ///
996     /// ```
997     /// T: Iterator<Item: Debug>
998     ///             ^^^^^^^^^^^
999     /// T: Iterator<Item = Debug>
1000     ///             ^^^^^^^^^^^^
1001     /// ```
1002     ///
1003     /// returns a `hir::TypeBinding` representing `Item`.
1004     fn lower_assoc_ty_constraint(
1005         &mut self,
1006         constraint: &AssocTyConstraint,
1007         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1008     ) -> hir::TypeBinding<'hir> {
1009         debug!("lower_assoc_ty_constraint(constraint={:?}, itctx={:?})", constraint, itctx);
1010
1011         let kind = match constraint.kind {
1012             AssocTyConstraintKind::Equality { ref ty } => {
1013                 hir::TypeBindingKind::Equality { ty: self.lower_ty(ty, itctx) }
1014             }
1015             AssocTyConstraintKind::Bound { ref bounds } => {
1016                 // Piggy-back on the `impl Trait` context to figure out the correct behavior.
1017                 let (desugar_to_impl_trait, itctx) = match itctx {
1018                     // We are in the return position:
1019                     //
1020                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item: Debug>
1021                     //
1022                     // so desugar to
1023                     //
1024                     //     fn foo() -> impl Iterator<Item = impl Debug>
1025                     ImplTraitContext::OpaqueTy(_) => (true, itctx),
1026
1027                     // We are in the argument position, but within a dyn type:
1028                     //
1029                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item: Debug>)
1030                     //
1031                     // so desugar to
1032                     //
1033                     //     fn foo(x: dyn Iterator<Item = impl Debug>)
1034                     ImplTraitContext::Universal(_) if self.is_in_dyn_type => (true, itctx),
1035
1036                     // In `type Foo = dyn Iterator<Item: Debug>` we desugar to
1037                     // `type Foo = dyn Iterator<Item = impl Debug>` but we have to override the
1038                     // "impl trait context" to permit `impl Debug` in this position (it desugars
1039                     // then to an opaque type).
1040                     //
1041                     // FIXME: this is only needed until `impl Trait` is allowed in type aliases.
1042                     ImplTraitContext::Disallowed(_) if self.is_in_dyn_type => {
1043                         (true, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))
1044                     }
1045
1046                     // We are in the parameter position, but not within a dyn type:
1047                     //
1048                     //     fn foo(x: impl Iterator<Item: Debug>)
1049                     //
1050                     // so we leave it as is and this gets expanded in astconv to a bound like
1051                     // `<T as Iterator>::Item: Debug` where `T` is the type parameter for the
1052                     // `impl Iterator`.
1053                     _ => (false, itctx),
1054                 };
1055
1056                 if desugar_to_impl_trait {
1057                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into `AssocTy = impl Bounds`. We do this by
1058                     // constructing the HIR for `impl bounds...` and then lowering that.
1059
1060                     let impl_trait_node_id = self.resolver.next_node_id();
1061                     let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1062                     self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1063                         parent_def_index,
1064                         impl_trait_node_id,
1065                         DefPathData::ImplTrait,
1066                         ExpnId::root(),
1067                         constraint.span,
1068                     );
1069
1070                     self.with_dyn_type_scope(false, |this| {
1071                         let node_id = this.resolver.next_node_id();
1072                         let ty = this.lower_ty(
1073                             &Ty {
1074                                 id: node_id,
1075                                 kind: TyKind::ImplTrait(impl_trait_node_id, bounds.clone()),
1076                                 span: constraint.span,
1077                             },
1078                             itctx,
1079                         );
1080
1081                         hir::TypeBindingKind::Equality { ty }
1082                     })
1083                 } else {
1084                     // Desugar `AssocTy: Bounds` into a type binding where the
1085                     // later desugars into a trait predicate.
1086                     let bounds = self.lower_param_bounds(bounds, itctx);
1087
1088                     hir::TypeBindingKind::Constraint { bounds }
1089                 }
1090             }
1091         };
1092
1093         hir::TypeBinding {
1094             hir_id: self.lower_node_id(constraint.id),
1095             ident: constraint.ident,
1096             kind,
1097             span: constraint.span,
1098         }
1099     }
1100
1101     fn lower_generic_arg(
1102         &mut self,
1103         arg: &ast::GenericArg,
1104         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1105     ) -> hir::GenericArg<'hir> {
1106         match arg {
1107             ast::GenericArg::Lifetime(lt) => GenericArg::Lifetime(self.lower_lifetime(&lt)),
1108             ast::GenericArg::Type(ty) => {
1109                 // We parse const arguments as path types as we cannot distiguish them durring
1110                 // parsing. We try to resolve that ambiguity by attempting resolution in both the
1111                 // type and value namespaces. If we resolved the path in the value namespace, we
1112                 // transform it into a generic const argument.
1113                 if let TyKind::Path(ref qself, ref path) = ty.kind {
1114                     if let Some(partial_res) = self.resolver.get_partial_res(ty.id) {
1115                         let res = partial_res.base_res();
1116                         if !res.matches_ns(Namespace::TypeNS) {
1117                             debug!(
1118                                 "lower_generic_arg: Lowering type argument as const argument: {:?}",
1119                                 ty,
1120                             );
1121
1122                             // Construct a AnonConst where the expr is the "ty"'s path.
1123
1124                             let parent_def_index = self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0;
1125                             let node_id = self.resolver.next_node_id();
1126
1127                             // Add a definition for the in-band const def.
1128                             self.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1129                                 parent_def_index,
1130                                 node_id,
1131                                 DefPathData::AnonConst,
1132                                 ExpnId::root(),
1133                                 ty.span,
1134                             );
1135
1136                             let path_expr = Expr {
1137                                 id: ty.id,
1138                                 kind: ExprKind::Path(qself.clone(), path.clone()),
1139                                 span: ty.span,
1140                                 attrs: AttrVec::new(),
1141                             };
1142
1143                             let ct = self.with_new_scopes(|this| hir::AnonConst {
1144                                 hir_id: this.lower_node_id(node_id),
1145                                 body: this.lower_const_body(path_expr.span, Some(&path_expr)),
1146                             });
1147                             return GenericArg::Const(ConstArg { value: ct, span: ty.span });
1148                         }
1149                     }
1150                 }
1151                 GenericArg::Type(self.lower_ty_direct(&ty, itctx))
1152             }
1153             ast::GenericArg::Const(ct) => GenericArg::Const(ConstArg {
1154                 value: self.lower_anon_const(&ct),
1155                 span: ct.value.span,
1156             }),
1157         }
1158     }
1159
1160     fn lower_ty(&mut self, t: &Ty, itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> &'hir hir::Ty<'hir> {
1161         self.arena.alloc(self.lower_ty_direct(t, itctx))
1162     }
1163
1164     fn lower_path_ty(
1165         &mut self,
1166         t: &Ty,
1167         qself: &Option<QSelf>,
1168         path: &Path,
1169         param_mode: ParamMode,
1170         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1171     ) -> hir::Ty<'hir> {
1172         let id = self.lower_node_id(t.id);
1173         let qpath = self.lower_qpath(t.id, qself, path, param_mode, itctx);
1174         let ty = self.ty_path(id, t.span, qpath);
1175         if let hir::TyKind::TraitObject(..) = ty.kind {
1176             self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, qself.is_none() && path.is_global());
1177         }
1178         ty
1179     }
1180
1181     fn ty(&mut self, span: Span, kind: hir::TyKind<'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1182         hir::Ty { hir_id: self.next_id(), kind, span }
1183     }
1184
1185     fn ty_tup(&mut self, span: Span, tys: &'hir [hir::Ty<'hir>]) -> hir::Ty<'hir> {
1186         self.ty(span, hir::TyKind::Tup(tys))
1187     }
1188
1189     fn lower_ty_direct(&mut self, t: &Ty, mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>) -> hir::Ty<'hir> {
1190         let kind = match t.kind {
1191             TyKind::Infer => hir::TyKind::Infer,
1192             TyKind::Err => hir::TyKind::Err,
1193             TyKind::Slice(ref ty) => hir::TyKind::Slice(self.lower_ty(ty, itctx)),
1194             TyKind::Ptr(ref mt) => hir::TyKind::Ptr(self.lower_mt(mt, itctx)),
1195             TyKind::Rptr(ref region, ref mt) => {
1196                 let span = self.sess.source_map().next_point(t.span.shrink_to_lo());
1197                 let lifetime = match *region {
1198                     Some(ref lt) => self.lower_lifetime(lt),
1199                     None => self.elided_ref_lifetime(span),
1200                 };
1201                 hir::TyKind::Rptr(lifetime, self.lower_mt(mt, itctx))
1202             }
1203             TyKind::BareFn(ref f) => self.with_in_scope_lifetime_defs(&f.generic_params, |this| {
1204                 this.with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::PassThrough, |this| {
1205                     hir::TyKind::BareFn(this.arena.alloc(hir::BareFnTy {
1206                         generic_params: this.lower_generic_params(
1207                             &f.generic_params,
1208                             &NodeMap::default(),
1209                             ImplTraitContext::disallowed(),
1210                         ),
1211                         unsafety: f.unsafety,
1212                         abi: this.lower_extern(f.ext),
1213                         decl: this.lower_fn_decl(&f.decl, None, false, None),
1214                         param_names: this.lower_fn_params_to_names(&f.decl),
1215                     }))
1216                 })
1217             }),
1218             TyKind::Never => hir::TyKind::Never,
1219             TyKind::Tup(ref tys) => {
1220                 hir::TyKind::Tup(self.arena.alloc_from_iter(
1221                     tys.iter().map(|ty| self.lower_ty_direct(ty, itctx.reborrow())),
1222                 ))
1223             }
1224             TyKind::Paren(ref ty) => {
1225                 return self.lower_ty_direct(ty, itctx);
1226             }
1227             TyKind::Path(ref qself, ref path) => {
1228                 return self.lower_path_ty(t, qself, path, ParamMode::Explicit, itctx);
1229             }
1230             TyKind::ImplicitSelf => {
1231                 let res = self.expect_full_res(t.id);
1232                 let res = self.lower_res(res);
1233                 hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1234                     None,
1235                     self.arena.alloc(hir::Path {
1236                         res,
1237                         segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(
1238                             Ident::with_dummy_span(kw::SelfUpper)
1239                         )],
1240                         span: t.span,
1241                     }),
1242                 ))
1243             }
1244             TyKind::Array(ref ty, ref length) => {
1245                 hir::TyKind::Array(self.lower_ty(ty, itctx), self.lower_anon_const(length))
1246             }
1247             TyKind::Typeof(ref expr) => hir::TyKind::Typeof(self.lower_anon_const(expr)),
1248             TyKind::TraitObject(ref bounds, kind) => {
1249                 let mut lifetime_bound = None;
1250                 let (bounds, lifetime_bound) = self.with_dyn_type_scope(true, |this| {
1251                     let bounds =
1252                         this.arena.alloc_from_iter(bounds.iter().filter_map(
1253                             |bound| match *bound {
1254                                 GenericBound::Trait(ref ty, TraitBoundModifier::None) => {
1255                                     Some(this.lower_poly_trait_ref(ty, itctx.reborrow()))
1256                                 }
1257                                 GenericBound::Trait(_, TraitBoundModifier::Maybe) => None,
1258                                 GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
1259                                     if lifetime_bound.is_none() {
1260                                         lifetime_bound = Some(this.lower_lifetime(lifetime));
1261                                     }
1262                                     None
1263                                 }
1264                             },
1265                         ));
1266                     let lifetime_bound =
1267                         lifetime_bound.unwrap_or_else(|| this.elided_dyn_bound(t.span));
1268                     (bounds, lifetime_bound)
1269                 });
1270                 if kind != TraitObjectSyntax::Dyn {
1271                     self.maybe_lint_bare_trait(t.span, t.id, false);
1272                 }
1273                 hir::TyKind::TraitObject(bounds, lifetime_bound)
1274             }
1275             TyKind::ImplTrait(def_node_id, ref bounds) => {
1276                 let span = t.span;
1277                 match itctx {
1278                     ImplTraitContext::OpaqueTy(fn_def_id) => {
1279                         self.lower_opaque_impl_trait(span, fn_def_id, def_node_id, |this| {
1280                             this.lower_param_bounds(bounds, itctx)
1281                         })
1282                     }
1283                     ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params) => {
1284                         // Add a definition for the in-band `Param`.
1285                         let def_index =
1286                             self.resolver.definitions().opt_def_index(def_node_id).unwrap();
1287
1288                         let hir_bounds = self.lower_param_bounds(
1289                             bounds,
1290                             ImplTraitContext::Universal(in_band_ty_params),
1291                         );
1292                         // Set the name to `impl Bound1 + Bound2`.
1293                         let ident = Ident::from_str_and_span(&pprust::ty_to_string(t), span);
1294                         in_band_ty_params.push(hir::GenericParam {
1295                             hir_id: self.lower_node_id(def_node_id),
1296                             name: ParamName::Plain(ident),
1297                             pure_wrt_drop: false,
1298                             attrs: &[],
1299                             bounds: hir_bounds,
1300                             span,
1301                             kind: hir::GenericParamKind::Type {
1302                                 default: None,
1303                                 synthetic: Some(hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait),
1304                             },
1305                         });
1306
1307                         hir::TyKind::Path(hir::QPath::Resolved(
1308                             None,
1309                             self.arena.alloc(hir::Path {
1310                                 span,
1311                                 res: Res::Def(DefKind::TyParam, DefId::local(def_index)),
1312                                 segments: arena_vec![self; hir::PathSegment::from_ident(ident)],
1313                             }),
1314                         ))
1315                     }
1316                     ImplTraitContext::Disallowed(pos) => {
1317                         let allowed_in = if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1318                             "bindings or function and inherent method return types"
1319                         } else {
1320                             "function and inherent method return types"
1321                         };
1322                         let mut err = struct_span_err!(
1323                             self.sess,
1324                             t.span,
1325                             E0562,
1326                             "`impl Trait` not allowed outside of {}",
1327                             allowed_in,
1328                         );
1329                         if pos == ImplTraitPosition::Binding && nightly_options::is_nightly_build()
1330                         {
1331                             err.help(
1332                                 "add `#![feature(impl_trait_in_bindings)]` to the crate \
1333                                    attributes to enable",
1334                             );
1335                         }
1336                         err.emit();
1337                         hir::TyKind::Err
1338                     }
1339                 }
1340             }
1341             TyKind::Mac(_) => bug!("`TyKind::Mac` should have been expanded by now"),
1342             TyKind::CVarArgs => {
1343                 self.sess.delay_span_bug(
1344                     t.span,
1345                     "`TyKind::CVarArgs` should have been handled elsewhere",
1346                 );
1347                 hir::TyKind::Err
1348             }
1349         };
1350
1351         hir::Ty { kind, span: t.span, hir_id: self.lower_node_id(t.id) }
1352     }
1353
1354     fn lower_opaque_impl_trait(
1355         &mut self,
1356         span: Span,
1357         fn_def_id: Option<DefId>,
1358         opaque_ty_node_id: NodeId,
1359         lower_bounds: impl FnOnce(&mut Self) -> hir::GenericBounds<'hir>,
1360     ) -> hir::TyKind<'hir> {
1361         debug!(
1362             "lower_opaque_impl_trait(fn_def_id={:?}, opaque_ty_node_id={:?}, span={:?})",
1363             fn_def_id, opaque_ty_node_id, span,
1364         );
1365
1366         // Make sure we know that some funky desugaring has been going on here.
1367         // This is a first: there is code in other places like for loop
1368         // desugaring that explicitly states that we don't want to track that.
1369         // Not tracking it makes lints in rustc and clippy very fragile, as
1370         // frequently opened issues show.
1371         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::OpaqueTy, span, None);
1372
1373         let opaque_ty_def_index =
1374             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1375
1376         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1377
1378         let hir_bounds = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, lower_bounds);
1379
1380         let (lifetimes, lifetime_defs) = self.lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1381             opaque_ty_node_id,
1382             opaque_ty_def_index,
1383             &hir_bounds,
1384         );
1385
1386         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetimes={:#?}", lifetimes,);
1387
1388         debug!("lower_opaque_impl_trait: lifetime_defs={:#?}", lifetime_defs,);
1389
1390         self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, move |lctx| {
1391             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1392                 generics: hir::Generics {
1393                     params: lifetime_defs,
1394                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1395                     span,
1396                 },
1397                 bounds: hir_bounds,
1398                 impl_trait_fn: fn_def_id,
1399                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn,
1400             };
1401
1402             trace!("lower_opaque_impl_trait: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1403             let opaque_ty_id =
1404                 lctx.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1405
1406             // `impl Trait` now just becomes `Foo<'a, 'b, ..>`.
1407             hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, lifetimes)
1408         })
1409     }
1410
1411     /// Registers a new opaque type with the proper `NodeId`s and
1412     /// returns the lowered node-ID for the opaque type.
1413     fn generate_opaque_type(
1414         &mut self,
1415         opaque_ty_node_id: NodeId,
1416         opaque_ty_item: hir::OpaqueTy<'hir>,
1417         span: Span,
1418         opaque_ty_span: Span,
1419     ) -> hir::HirId {
1420         let opaque_ty_item_kind = hir::ItemKind::OpaqueTy(opaque_ty_item);
1421         let opaque_ty_id = self.lower_node_id(opaque_ty_node_id);
1422         // Generate an `type Foo = impl Trait;` declaration.
1423         trace!("registering opaque type with id {:#?}", opaque_ty_id);
1424         let opaque_ty_item = hir::Item {
1425             hir_id: opaque_ty_id,
1426             ident: Ident::invalid(),
1427             attrs: Default::default(),
1428             kind: opaque_ty_item_kind,
1429             vis: respan(span.shrink_to_lo(), hir::VisibilityKind::Inherited),
1430             span: opaque_ty_span,
1431         };
1432
1433         // Insert the item into the global item list. This usually happens
1434         // automatically for all AST items. But this opaque type item
1435         // does not actually exist in the AST.
1436         self.insert_item(opaque_ty_item);
1437         opaque_ty_id
1438     }
1439
1440     fn lifetimes_from_impl_trait_bounds(
1441         &mut self,
1442         opaque_ty_id: NodeId,
1443         parent_index: DefIndex,
1444         bounds: hir::GenericBounds<'hir>,
1445     ) -> (&'hir [hir::GenericArg<'hir>], &'hir [hir::GenericParam<'hir>]) {
1446         debug!(
1447             "lifetimes_from_impl_trait_bounds(opaque_ty_id={:?}, \
1448              parent_index={:?}, \
1449              bounds={:#?})",
1450             opaque_ty_id, parent_index, bounds,
1451         );
1452
1453         // This visitor walks over `impl Trait` bounds and creates defs for all lifetimes that
1454         // appear in the bounds, excluding lifetimes that are created within the bounds.
1455         // E.g., `'a`, `'b`, but not `'c` in `impl for<'c> SomeTrait<'a, 'b, 'c>`.
1456         struct ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1457             context: &'r mut LoweringContext<'a, 'hir>,
1458             parent: DefIndex,
1459             opaque_ty_id: NodeId,
1460             collect_elided_lifetimes: bool,
1461             currently_bound_lifetimes: Vec<hir::LifetimeName>,
1462             already_defined_lifetimes: FxHashSet<hir::LifetimeName>,
1463             output_lifetimes: Vec<hir::GenericArg<'hir>>,
1464             output_lifetime_params: Vec<hir::GenericParam<'hir>>,
1465         }
1466
1467         impl<'r, 'a, 'v, 'hir> intravisit::Visitor<'v> for ImplTraitLifetimeCollector<'r, 'a, 'hir> {
1468             type Map = Map<'v>;
1469
1470             fn nested_visit_map(&mut self) -> intravisit::NestedVisitorMap<'_, Self::Map> {
1471                 intravisit::NestedVisitorMap::None
1472             }
1473
1474             fn visit_generic_args(&mut self, span: Span, parameters: &'v hir::GenericArgs<'v>) {
1475                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `Fn()` syntax.
1476                 if parameters.parenthesized {
1477                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1478                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1479                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1480                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1481                 } else {
1482                     intravisit::walk_generic_args(self, span, parameters);
1483                 }
1484             }
1485
1486             fn visit_ty(&mut self, t: &'v hir::Ty<'v>) {
1487                 // Don't collect elided lifetimes used inside of `fn()` syntax.
1488                 if let hir::TyKind::BareFn(_) = t.kind {
1489                     let old_collect_elided_lifetimes = self.collect_elided_lifetimes;
1490                     self.collect_elided_lifetimes = false;
1491
1492                     // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1493                     // to be able to later fully undo their introduction.
1494                     let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1495                     intravisit::walk_ty(self, t);
1496                     self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1497
1498                     self.collect_elided_lifetimes = old_collect_elided_lifetimes;
1499                 } else {
1500                     intravisit::walk_ty(self, t)
1501                 }
1502             }
1503
1504             fn visit_poly_trait_ref(
1505                 &mut self,
1506                 trait_ref: &'v hir::PolyTraitRef<'v>,
1507                 modifier: hir::TraitBoundModifier,
1508             ) {
1509                 // Record the "stack height" of `for<'a>` lifetime bindings
1510                 // to be able to later fully undo their introduction.
1511                 let old_len = self.currently_bound_lifetimes.len();
1512                 intravisit::walk_poly_trait_ref(self, trait_ref, modifier);
1513                 self.currently_bound_lifetimes.truncate(old_len);
1514             }
1515
1516             fn visit_generic_param(&mut self, param: &'v hir::GenericParam<'v>) {
1517                 // Record the introduction of 'a in `for<'a> ...`.
1518                 if let hir::GenericParamKind::Lifetime { .. } = param.kind {
1519                     // Introduce lifetimes one at a time so that we can handle
1520                     // cases like `fn foo<'d>() -> impl for<'a, 'b: 'a, 'c: 'b + 'd>`.
1521                     let lt_name = hir::LifetimeName::Param(param.name);
1522                     self.currently_bound_lifetimes.push(lt_name);
1523                 }
1524
1525                 intravisit::walk_generic_param(self, param);
1526             }
1527
1528             fn visit_lifetime(&mut self, lifetime: &'v hir::Lifetime) {
1529                 let name = match lifetime.name {
1530                     hir::LifetimeName::Implicit | hir::LifetimeName::Underscore => {
1531                         if self.collect_elided_lifetimes {
1532                             // Use `'_` for both implicit and underscore lifetimes in
1533                             // `type Foo<'_> = impl SomeTrait<'_>;`.
1534                             hir::LifetimeName::Underscore
1535                         } else {
1536                             return;
1537                         }
1538                     }
1539                     hir::LifetimeName::Param(_) => lifetime.name,
1540
1541                     // Refers to some other lifetime that is "in
1542                     // scope" within the type.
1543                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => return,
1544
1545                     hir::LifetimeName::Error | hir::LifetimeName::Static => return,
1546                 };
1547
1548                 if !self.currently_bound_lifetimes.contains(&name)
1549                     && !self.already_defined_lifetimes.contains(&name)
1550                 {
1551                     self.already_defined_lifetimes.insert(name);
1552
1553                     self.output_lifetimes.push(hir::GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1554                         hir_id: self.context.next_id(),
1555                         span: lifetime.span,
1556                         name,
1557                     }));
1558
1559                     let def_node_id = self.context.resolver.next_node_id();
1560                     let hir_id =
1561                         self.context.lower_node_id_with_owner(def_node_id, self.opaque_ty_id);
1562                     self.context.resolver.definitions().create_def_with_parent(
1563                         self.parent,
1564                         def_node_id,
1565                         DefPathData::LifetimeNs(name.ident().name),
1566                         ExpnId::root(),
1567                         lifetime.span,
1568                     );
1569
1570                     let (name, kind) = match name {
1571                         hir::LifetimeName::Underscore => (
1572                             hir::ParamName::Plain(Ident::with_dummy_span(kw::UnderscoreLifetime)),
1573                             hir::LifetimeParamKind::Elided,
1574                         ),
1575                         hir::LifetimeName::Param(param_name) => {
1576                             (param_name, hir::LifetimeParamKind::Explicit)
1577                         }
1578                         _ => bug!("expected `LifetimeName::Param` or `ParamName::Plain`"),
1579                     };
1580
1581                     self.output_lifetime_params.push(hir::GenericParam {
1582                         hir_id,
1583                         name,
1584                         span: lifetime.span,
1585                         pure_wrt_drop: false,
1586                         attrs: &[],
1587                         bounds: &[],
1588                         kind: hir::GenericParamKind::Lifetime { kind },
1589                     });
1590                 }
1591             }
1592         }
1593
1594         let mut lifetime_collector = ImplTraitLifetimeCollector {
1595             context: self,
1596             parent: parent_index,
1597             opaque_ty_id,
1598             collect_elided_lifetimes: true,
1599             currently_bound_lifetimes: Vec::new(),
1600             already_defined_lifetimes: FxHashSet::default(),
1601             output_lifetimes: Vec::new(),
1602             output_lifetime_params: Vec::new(),
1603         };
1604
1605         for bound in bounds {
1606             intravisit::walk_param_bound(&mut lifetime_collector, &bound);
1607         }
1608
1609         let ImplTraitLifetimeCollector { output_lifetimes, output_lifetime_params, .. } =
1610             lifetime_collector;
1611
1612         (
1613             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetimes),
1614             self.arena.alloc_from_iter(output_lifetime_params),
1615         )
1616     }
1617
1618     fn lower_local(&mut self, l: &Local) -> (hir::Local<'hir>, SmallVec<[NodeId; 1]>) {
1619         let mut ids = SmallVec::<[NodeId; 1]>::new();
1620         if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1621             if let Some(ref ty) = l.ty {
1622                 let mut visitor = ImplTraitTypeIdVisitor { ids: &mut ids };
1623                 visitor.visit_ty(ty);
1624             }
1625         }
1626         let parent_def_id = DefId::local(self.current_hir_id_owner.last().unwrap().0);
1627         let ty = l.ty.as_ref().map(|t| {
1628             self.lower_ty(
1629                 t,
1630                 if self.sess.features_untracked().impl_trait_in_bindings {
1631                     ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(parent_def_id))
1632                 } else {
1633                     ImplTraitContext::Disallowed(ImplTraitPosition::Binding)
1634                 },
1635             )
1636         });
1637         let init = l.init.as_ref().map(|e| self.lower_expr(e));
1638         (
1639             hir::Local {
1640                 hir_id: self.lower_node_id(l.id),
1641                 ty,
1642                 pat: self.lower_pat(&l.pat),
1643                 init,
1644                 span: l.span,
1645                 attrs: l.attrs.clone(),
1646                 source: hir::LocalSource::Normal,
1647             },
1648             ids,
1649         )
1650     }
1651
1652     fn lower_fn_params_to_names(&mut self, decl: &FnDecl) -> &'hir [Ident] {
1653         // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1654         // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1655         // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1656         let mut inputs = &decl.inputs[..];
1657         if decl.c_variadic() {
1658             inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1659         }
1660         self.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| match param.pat.kind {
1661             PatKind::Ident(_, ident, _) => ident,
1662             _ => Ident::new(kw::Invalid, param.pat.span),
1663         }))
1664     }
1665
1666     // Lowers a function declaration.
1667     //
1668     // `decl`: the unlowered (AST) function declaration.
1669     // `fn_def_id`: if `Some`, impl Trait arguments are lowered into generic parameters on the
1670     //      given DefId, otherwise impl Trait is disallowed. Must be `Some` if
1671     //      `make_ret_async` is also `Some`.
1672     // `impl_trait_return_allow`: determines whether `impl Trait` can be used in return position.
1673     //      This guards against trait declarations and implementations where `impl Trait` is
1674     //      disallowed.
1675     // `make_ret_async`: if `Some`, converts `-> T` into `-> impl Future<Output = T>` in the
1676     //      return type. This is used for `async fn` declarations. The `NodeId` is the ID of the
1677     //      return type `impl Trait` item.
1678     fn lower_fn_decl(
1679         &mut self,
1680         decl: &FnDecl,
1681         mut in_band_ty_params: Option<(DefId, &mut Vec<hir::GenericParam<'hir>>)>,
1682         impl_trait_return_allow: bool,
1683         make_ret_async: Option<NodeId>,
1684     ) -> &'hir hir::FnDecl<'hir> {
1685         debug!(
1686             "lower_fn_decl(\
1687             fn_decl: {:?}, \
1688             in_band_ty_params: {:?}, \
1689             impl_trait_return_allow: {}, \
1690             make_ret_async: {:?})",
1691             decl, in_band_ty_params, impl_trait_return_allow, make_ret_async,
1692         );
1693         let lt_mode = if make_ret_async.is_some() {
1694             // In `async fn`, argument-position elided lifetimes
1695             // must be transformed into fresh generic parameters so that
1696             // they can be applied to the opaque `impl Trait` return type.
1697             AnonymousLifetimeMode::CreateParameter
1698         } else {
1699             self.anonymous_lifetime_mode
1700         };
1701
1702         let c_variadic = decl.c_variadic();
1703
1704         // Remember how many lifetimes were already around so that we can
1705         // only look at the lifetime parameters introduced by the arguments.
1706         let inputs = self.with_anonymous_lifetime_mode(lt_mode, |this| {
1707             // Skip the `...` (`CVarArgs`) trailing arguments from the AST,
1708             // as they are not explicit in HIR/Ty function signatures.
1709             // (instead, the `c_variadic` flag is set to `true`)
1710             let mut inputs = &decl.inputs[..];
1711             if c_variadic {
1712                 inputs = &inputs[..inputs.len() - 1];
1713             }
1714             this.arena.alloc_from_iter(inputs.iter().map(|param| {
1715                 if let Some((_, ibty)) = &mut in_band_ty_params {
1716                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::Universal(ibty))
1717                 } else {
1718                     this.lower_ty_direct(&param.ty, ImplTraitContext::disallowed())
1719                 }
1720             }))
1721         });
1722
1723         let output = if let Some(ret_id) = make_ret_async {
1724             self.lower_async_fn_ret_ty(
1725                 &decl.output,
1726                 in_band_ty_params.expect("`make_ret_async` but no `fn_def_id`").0,
1727                 ret_id,
1728             )
1729         } else {
1730             match decl.output {
1731                 FunctionRetTy::Ty(ref ty) => match in_band_ty_params {
1732                     Some((def_id, _)) if impl_trait_return_allow => hir::FunctionRetTy::Return(
1733                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(def_id))),
1734                     ),
1735                     _ => hir::FunctionRetTy::Return(
1736                         self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::disallowed()),
1737                     ),
1738                 },
1739                 FunctionRetTy::Default(span) => hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span),
1740             }
1741         };
1742
1743         self.arena.alloc(hir::FnDecl {
1744             inputs,
1745             output,
1746             c_variadic,
1747             implicit_self: decl.inputs.get(0).map_or(hir::ImplicitSelfKind::None, |arg| {
1748                 let is_mutable_pat = match arg.pat.kind {
1749                     PatKind::Ident(BindingMode::ByValue(mt), _, _)
1750                     | PatKind::Ident(BindingMode::ByRef(mt), _, _) => mt == Mutability::Mut,
1751                     _ => false,
1752                 };
1753
1754                 match arg.ty.kind {
1755                     TyKind::ImplicitSelf if is_mutable_pat => hir::ImplicitSelfKind::Mut,
1756                     TyKind::ImplicitSelf => hir::ImplicitSelfKind::Imm,
1757                     // Given we are only considering `ImplicitSelf` types, we needn't consider
1758                     // the case where we have a mutable pattern to a reference as that would
1759                     // no longer be an `ImplicitSelf`.
1760                     TyKind::Rptr(_, ref mt)
1761                         if mt.ty.kind.is_implicit_self() && mt.mutbl == ast::Mutability::Mut =>
1762                     {
1763                         hir::ImplicitSelfKind::MutRef
1764                     }
1765                     TyKind::Rptr(_, ref mt) if mt.ty.kind.is_implicit_self() => {
1766                         hir::ImplicitSelfKind::ImmRef
1767                     }
1768                     _ => hir::ImplicitSelfKind::None,
1769                 }
1770             }),
1771         })
1772     }
1773
1774     // Transforms `-> T` for `async fn` into `-> OpaqueTy { .. }`
1775     // combined with the following definition of `OpaqueTy`:
1776     //
1777     //     type OpaqueTy<generics_from_parent_fn> = impl Future<Output = T>;
1778     //
1779     // `inputs`: lowered types of parameters to the function (used to collect lifetimes)
1780     // `output`: unlowered output type (`T` in `-> T`)
1781     // `fn_def_id`: `DefId` of the parent function (used to create child impl trait definition)
1782     // `opaque_ty_node_id`: `NodeId` of the opaque `impl Trait` type that should be created
1783     // `elided_lt_replacement`: replacement for elided lifetimes in the return type
1784     fn lower_async_fn_ret_ty(
1785         &mut self,
1786         output: &FunctionRetTy,
1787         fn_def_id: DefId,
1788         opaque_ty_node_id: NodeId,
1789     ) -> hir::FunctionRetTy<'hir> {
1790         debug!(
1791             "lower_async_fn_ret_ty(\
1792              output={:?}, \
1793              fn_def_id={:?}, \
1794              opaque_ty_node_id={:?})",
1795             output, fn_def_id, opaque_ty_node_id,
1796         );
1797
1798         let span = output.span();
1799
1800         let opaque_ty_span = self.mark_span_with_reason(DesugaringKind::Async, span, None);
1801
1802         let opaque_ty_def_index =
1803             self.resolver.definitions().opt_def_index(opaque_ty_node_id).unwrap();
1804
1805         self.allocate_hir_id_counter(opaque_ty_node_id);
1806
1807         // When we create the opaque type for this async fn, it is going to have
1808         // to capture all the lifetimes involved in the signature (including in the
1809         // return type). This is done by introducing lifetime parameters for:
1810         //
1811         // - all the explicitly declared lifetimes from the impl and function itself;
1812         // - all the elided lifetimes in the fn arguments;
1813         // - all the elided lifetimes in the return type.
1814         //
1815         // So for example in this snippet:
1816         //
1817         // ```rust
1818         // impl<'a> Foo<'a> {
1819         //   async fn bar<'b>(&self, x: &'b Vec<f64>, y: &str) -> &u32 {
1820         //   //               ^ '0                       ^ '1     ^ '2
1821         //   // elided lifetimes used below
1822         //   }
1823         // }
1824         // ```
1825         //
1826         // we would create an opaque type like:
1827         //
1828         // ```
1829         // type Bar<'a, 'b, '0, '1, '2> = impl Future<Output = &'2 u32>;
1830         // ```
1831         //
1832         // and we would then desugar `bar` to the equivalent of:
1833         //
1834         // ```rust
1835         // impl<'a> Foo<'a> {
1836         //   fn bar<'b, '0, '1>(&'0 self, x: &'b Vec<f64>, y: &'1 str) -> Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1837         // }
1838         // ```
1839         //
1840         // Note that the final parameter to `Bar` is `'_`, not `'2` --
1841         // this is because the elided lifetimes from the return type
1842         // should be figured out using the ordinary elision rules, and
1843         // this desugaring achieves that.
1844         //
1845         // The variable `input_lifetimes_count` tracks the number of
1846         // lifetime parameters to the opaque type *not counting* those
1847         // lifetimes elided in the return type. This includes those
1848         // that are explicitly declared (`in_scope_lifetimes`) and
1849         // those elided lifetimes we found in the arguments (current
1850         // content of `lifetimes_to_define`). Next, we will process
1851         // the return type, which will cause `lifetimes_to_define` to
1852         // grow.
1853         let input_lifetimes_count = self.in_scope_lifetimes.len() + self.lifetimes_to_define.len();
1854
1855         let (opaque_ty_id, lifetime_params) = self.with_hir_id_owner(opaque_ty_node_id, |this| {
1856             // We have to be careful to get elision right here. The
1857             // idea is that we create a lifetime parameter for each
1858             // lifetime in the return type.  So, given a return type
1859             // like `async fn foo(..) -> &[&u32]`, we lower to `impl
1860             // Future<Output = &'1 [ &'2 u32 ]>`.
1861             //
1862             // Then, we will create `fn foo(..) -> Foo<'_, '_>`, and
1863             // hence the elision takes place at the fn site.
1864             let future_bound = this
1865                 .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::CreateParameter, |this| {
1866                     this.lower_async_fn_output_type_to_future_bound(output, fn_def_id, span)
1867                 });
1868
1869             debug!("lower_async_fn_ret_ty: future_bound={:#?}", future_bound);
1870
1871             // Calculate all the lifetimes that should be captured
1872             // by the opaque type. This should include all in-scope
1873             // lifetime parameters, including those defined in-band.
1874             //
1875             // Note: this must be done after lowering the output type,
1876             // as the output type may introduce new in-band lifetimes.
1877             let lifetime_params: Vec<(Span, ParamName)> = this
1878                 .in_scope_lifetimes
1879                 .iter()
1880                 .cloned()
1881                 .map(|name| (name.ident().span, name))
1882                 .chain(this.lifetimes_to_define.iter().cloned())
1883                 .collect();
1884
1885             debug!("lower_async_fn_ret_ty: in_scope_lifetimes={:#?}", this.in_scope_lifetimes);
1886             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetimes_to_define={:#?}", this.lifetimes_to_define);
1887             debug!("lower_async_fn_ret_ty: lifetime_params={:#?}", lifetime_params);
1888
1889             let generic_params =
1890                 this.arena.alloc_from_iter(lifetime_params.iter().map(|(span, hir_name)| {
1891                     this.lifetime_to_generic_param(*span, *hir_name, opaque_ty_def_index)
1892                 }));
1893
1894             let opaque_ty_item = hir::OpaqueTy {
1895                 generics: hir::Generics {
1896                     params: generic_params,
1897                     where_clause: hir::WhereClause { predicates: &[], span },
1898                     span,
1899                 },
1900                 bounds: arena_vec![this; future_bound],
1901                 impl_trait_fn: Some(fn_def_id),
1902                 origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn,
1903             };
1904
1905             trace!("exist ty from async fn def index: {:#?}", opaque_ty_def_index);
1906             let opaque_ty_id =
1907                 this.generate_opaque_type(opaque_ty_node_id, opaque_ty_item, span, opaque_ty_span);
1908
1909             (opaque_ty_id, lifetime_params)
1910         });
1911
1912         // As documented above on the variable
1913         // `input_lifetimes_count`, we need to create the lifetime
1914         // arguments to our opaque type. Continuing with our example,
1915         // we're creating the type arguments for the return type:
1916         //
1917         // ```
1918         // Bar<'a, 'b, '0, '1, '_>
1919         // ```
1920         //
1921         // For the "input" lifetime parameters, we wish to create
1922         // references to the parameters themselves, including the
1923         // "implicit" ones created from parameter types (`'a`, `'b`,
1924         // '`0`, `'1`).
1925         //
1926         // For the "output" lifetime parameters, we just want to
1927         // generate `'_`.
1928         let mut generic_args: Vec<_> = lifetime_params[..input_lifetimes_count]
1929             .iter()
1930             .map(|&(span, hir_name)| {
1931                 // Input lifetime like `'a` or `'1`:
1932                 GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1933                     hir_id: self.next_id(),
1934                     span,
1935                     name: hir::LifetimeName::Param(hir_name),
1936                 })
1937             })
1938             .collect();
1939         generic_args.extend(lifetime_params[input_lifetimes_count..].iter().map(|&(span, _)|
1940             // Output lifetime like `'_`.
1941             GenericArg::Lifetime(hir::Lifetime {
1942                 hir_id: self.next_id(),
1943                 span,
1944                 name: hir::LifetimeName::Implicit,
1945             })));
1946         let generic_args = self.arena.alloc_from_iter(generic_args);
1947
1948         // Create the `Foo<...>` reference itself. Note that the `type
1949         // Foo = impl Trait` is, internally, created as a child of the
1950         // async fn, so the *type parameters* are inherited.  It's
1951         // only the lifetime parameters that we must supply.
1952         let opaque_ty_ref = hir::TyKind::Def(hir::ItemId { id: opaque_ty_id }, generic_args);
1953         let opaque_ty = self.ty(opaque_ty_span, opaque_ty_ref);
1954         hir::FunctionRetTy::Return(self.arena.alloc(opaque_ty))
1955     }
1956
1957     /// Transforms `-> T` into `Future<Output = T>`
1958     fn lower_async_fn_output_type_to_future_bound(
1959         &mut self,
1960         output: &FunctionRetTy,
1961         fn_def_id: DefId,
1962         span: Span,
1963     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
1964         // Compute the `T` in `Future<Output = T>` from the return type.
1965         let output_ty = match output {
1966             FunctionRetTy::Ty(ty) => self.lower_ty(ty, ImplTraitContext::OpaqueTy(Some(fn_def_id))),
1967             FunctionRetTy::Default(ret_ty_span) => self.arena.alloc(self.ty_tup(*ret_ty_span, &[])),
1968         };
1969
1970         // "<Output = T>"
1971         let future_params = self.arena.alloc(hir::GenericArgs {
1972             args: &[],
1973             bindings: arena_vec![self; self.output_ty_binding(span, output_ty)],
1974             parenthesized: false,
1975         });
1976
1977         // ::std::future::Future<future_params>
1978         let future_path =
1979             self.std_path(span, &[sym::future, sym::Future], Some(future_params), false);
1980
1981         hir::GenericBound::Trait(
1982             hir::PolyTraitRef {
1983                 trait_ref: hir::TraitRef { path: future_path, hir_ref_id: self.next_id() },
1984                 bound_generic_params: &[],
1985                 span,
1986             },
1987             hir::TraitBoundModifier::None,
1988         )
1989     }
1990
1991     fn lower_param_bound(
1992         &mut self,
1993         tpb: &GenericBound,
1994         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
1995     ) -> hir::GenericBound<'hir> {
1996         match *tpb {
1997             GenericBound::Trait(ref ty, modifier) => hir::GenericBound::Trait(
1998                 self.lower_poly_trait_ref(ty, itctx),
1999                 self.lower_trait_bound_modifier(modifier),
2000             ),
2001             GenericBound::Outlives(ref lifetime) => {
2002                 hir::GenericBound::Outlives(self.lower_lifetime(lifetime))
2003             }
2004         }
2005     }
2006
2007     fn lower_lifetime(&mut self, l: &Lifetime) -> hir::Lifetime {
2008         let span = l.ident.span;
2009         match l.ident {
2010             ident if ident.name == kw::StaticLifetime => {
2011                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Static)
2012             }
2013             ident if ident.name == kw::UnderscoreLifetime => match self.anonymous_lifetime_mode {
2014                 AnonymousLifetimeMode::CreateParameter => {
2015                     let fresh_name = self.collect_fresh_in_band_lifetime(span);
2016                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(fresh_name))
2017                 }
2018
2019                 AnonymousLifetimeMode::PassThrough => {
2020                     self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Underscore)
2021                 }
2022
2023                 AnonymousLifetimeMode::ReportError => self.new_error_lifetime(Some(l.id), span),
2024             },
2025             ident => {
2026                 self.maybe_collect_in_band_lifetime(ident);
2027                 let param_name = ParamName::Plain(ident);
2028                 self.new_named_lifetime(l.id, span, hir::LifetimeName::Param(param_name))
2029             }
2030         }
2031     }
2032
2033     fn new_named_lifetime(
2034         &mut self,
2035         id: NodeId,
2036         span: Span,
2037         name: hir::LifetimeName,
2038     ) -> hir::Lifetime {
2039         hir::Lifetime { hir_id: self.lower_node_id(id), span, name }
2040     }
2041
2042     fn lower_generic_params_mut<'s>(
2043         &'s mut self,
2044         params: &'s [GenericParam],
2045         add_bounds: &'s NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2046         mut itctx: ImplTraitContext<'s, 'hir>,
2047     ) -> impl Iterator<Item = hir::GenericParam<'hir>> + Captures<'a> + Captures<'s> {
2048         params
2049             .iter()
2050             .map(move |param| self.lower_generic_param(param, add_bounds, itctx.reborrow()))
2051     }
2052
2053     fn lower_generic_params(
2054         &mut self,
2055         params: &[GenericParam],
2056         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2057         itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2058     ) -> &'hir [hir::GenericParam<'hir>] {
2059         self.arena.alloc_from_iter(self.lower_generic_params_mut(params, add_bounds, itctx))
2060     }
2061
2062     fn lower_generic_param(
2063         &mut self,
2064         param: &GenericParam,
2065         add_bounds: &NodeMap<Vec<GenericBound>>,
2066         mut itctx: ImplTraitContext<'_, 'hir>,
2067     ) -> hir::GenericParam<'hir> {
2068         let mut bounds: Vec<_> = self
2069             .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2070                 this.lower_param_bounds_mut(&param.bounds, itctx.reborrow()).collect()
2071             });
2072
2073         let (name, kind) = match param.kind {
2074             GenericParamKind::Lifetime => {
2075                 let was_collecting_in_band = self.is_collecting_in_band_lifetimes;
2076                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = false;
2077
2078                 let lt = self
2079                     .with_anonymous_lifetime_mode(AnonymousLifetimeMode::ReportError, |this| {
2080                         this.lower_lifetime(&Lifetime { id: param.id, ident: param.ident })
2081                     });
2082                 let param_name = match lt.name {
2083                     hir::LifetimeName::Param(param_name) => param_name,
2084                     hir::LifetimeName::Implicit
2085                     | hir::LifetimeName::Underscore
2086                     | hir::LifetimeName::Static => hir::ParamName::Plain(lt.name.ident()),
2087                     hir::LifetimeName::ImplicitObjectLifetimeDefault => {
2088                         span_bug!(
2089                             param.ident.span,
2090                             "object-lifetime-default should not occur here",
2091                         );
2092                     }
2093                     hir::LifetimeName::Error => ParamName::Error,
2094                 };
2095
2096                 let kind =
2097                     hir::GenericParamKind::Lifetime { kind: hir::LifetimeParamKind::Explicit };
2098
2099                 self.is_collecting_in_band_lifetimes = was_collecting_in_band;
2100
2101                 (param_name, kind)
2102             }
2103             GenericParamKind::Type { ref default, .. } => {
2104                 let add_bounds = add_bounds.get(&param.id).map_or(&[][..], |x| &x);
2105                 if !add_bounds.is_empty() {
2106                     let params = self.lower_param_bounds_mut(add_bounds, itctx.reborrow());
2107                     bounds.extend(params);
2108                 }
2109
2110                 let kind = hir::GenericParamKind::Type {
2111                     default: default
2112                         .as_ref()
2113                         .map(|x| self.lower_ty(x, ImplTraitContext::OpaqueTy(None))),
2114                     synthetic: param
2115                         .attrs
2116                         .iter()
2117                         .filter(|attr| attr.check_name(sym::rustc_synthetic))
2118                         .map(|_| hir::SyntheticTyParamKind::ImplTrait)
2119                         .next(),
2120                 };
2121
2122                 (hir::ParamName::Plain(param.ident), kind)
2123             }
2124             GenericParamKind::Const { ref ty } => (
2125                 hir::ParamName::Plain(param.ident),
2126                 hir::GenericParamKind::Const {
2127                     ty: self.lower_ty(&ty, ImplTraitContext::disallowed()),
2128                 },
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 }