]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_infer/infer/mod.rs
Rollup merge of #70106 - ehuss:fix-tidy-fmt-twice, r=Mark-Simulacrum
[rust.git] / src / librustc_infer / infer / mod.rs
1 //! See the Book for more information.
2
3 pub use self::freshen::TypeFreshener;
4 pub use self::LateBoundRegionConversionTime::*;
5 pub use self::RegionVariableOrigin::*;
6 pub use self::SubregionOrigin::*;
7 pub use self::ValuePairs::*;
8
9 use crate::traits::{self, ObligationCause, PredicateObligations, TraitEngine};
10
11 use rustc::infer::canonical::{Canonical, CanonicalVarValues};
12 use rustc::infer::unify_key::{ConstVarValue, ConstVariableValue};
13 use rustc::infer::unify_key::{ConstVariableOrigin, ConstVariableOriginKind, ToType};
14 use rustc::middle::free_region::RegionRelations;
15 use rustc::middle::region;
16 use rustc::mir;
17 use rustc::mir::interpret::ConstEvalResult;
18 use rustc::traits::select;
19 use rustc::ty::error::{ExpectedFound, TypeError, UnconstrainedNumeric};
20 use rustc::ty::fold::{TypeFoldable, TypeFolder};
21 use rustc::ty::relate::RelateResult;
22 use rustc::ty::subst::{GenericArg, InternalSubsts, SubstsRef};
23 pub use rustc::ty::IntVarValue;
24 use rustc::ty::{self, GenericParamDefKind, InferConst, Ty, TyCtxt};
25 use rustc::ty::{ConstVid, FloatVid, IntVid, TyVid};
26 use rustc_ast::ast;
27 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
28 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
29 use rustc_data_structures::unify as ut;
30 use rustc_errors::DiagnosticBuilder;
31 use rustc_hir as hir;
32 use rustc_hir::def_id::DefId;
33 use rustc_session::config::BorrowckMode;
34 use rustc_span::symbol::Symbol;
35 use rustc_span::Span;
36
37 use std::cell::{Cell, Ref, RefCell};
38 use std::collections::BTreeMap;
39 use std::fmt;
40
41 use self::combine::CombineFields;
42 use self::lexical_region_resolve::LexicalRegionResolutions;
43 use self::outlives::env::OutlivesEnvironment;
44 use self::region_constraints::{GenericKind, RegionConstraintData, VarInfos, VerifyBound};
45 use self::region_constraints::{RegionConstraintCollector, RegionSnapshot};
46 use self::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
47
48 pub mod at;
49 pub mod canonical;
50 mod combine;
51 mod equate;
52 pub mod error_reporting;
53 mod freshen;
54 mod fudge;
55 mod glb;
56 mod higher_ranked;
57 pub mod lattice;
58 mod lexical_region_resolve;
59 mod lub;
60 pub mod nll_relate;
61 pub mod outlives;
62 pub mod region_constraints;
63 pub mod resolve;
64 mod sub;
65 pub mod type_variable;
66
67 use crate::infer::canonical::OriginalQueryValues;
68 pub use rustc::infer::unify_key;
69
70 #[must_use]
71 #[derive(Debug)]
72 pub struct InferOk<'tcx, T> {
73     pub value: T,
74     pub obligations: PredicateObligations<'tcx>,
75 }
76 pub type InferResult<'tcx, T> = Result<InferOk<'tcx, T>, TypeError<'tcx>>;
77
78 pub type Bound<T> = Option<T>;
79 pub type UnitResult<'tcx> = RelateResult<'tcx, ()>; // "unify result"
80 pub type FixupResult<'tcx, T> = Result<T, FixupError<'tcx>>; // "fixup result"
81
82 /// How we should handle region solving.
83 ///
84 /// This is used so that the region values inferred by HIR region solving are
85 /// not exposed, and so that we can avoid doing work in HIR typeck that MIR
86 /// typeck will also do.
87 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
88 pub enum RegionckMode {
89     /// The default mode: report region errors, don't erase regions.
90     Solve,
91     /// Erase the results of region after solving.
92     Erase {
93         /// A flag that is used to suppress region errors, when we are doing
94         /// region checks that the NLL borrow checker will also do -- it might
95         /// be set to true.
96         suppress_errors: bool,
97     },
98 }
99
100 impl Default for RegionckMode {
101     fn default() -> Self {
102         RegionckMode::Solve
103     }
104 }
105
106 impl RegionckMode {
107     pub fn suppressed(self) -> bool {
108         match self {
109             Self::Solve => false,
110             Self::Erase { suppress_errors } => suppress_errors,
111         }
112     }
113
114     /// Indicates that the MIR borrowck will repeat these region
115     /// checks, so we should ignore errors if NLL is (unconditionally)
116     /// enabled.
117     pub fn for_item_body(tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
118         // FIXME(Centril): Once we actually remove `::Migrate` also make
119         // this always `true` and then proceed to eliminate the dead code.
120         match tcx.borrowck_mode() {
121             // If we're on Migrate mode, report AST region errors
122             BorrowckMode::Migrate => RegionckMode::Erase { suppress_errors: false },
123
124             // If we're on MIR, don't report AST region errors as they should be reported by NLL
125             BorrowckMode::Mir => RegionckMode::Erase { suppress_errors: true },
126         }
127     }
128 }
129
130 /// This type contains all the things within `InferCtxt` that sit within a
131 /// `RefCell` and are involved with taking/rolling back snapshots. Snapshot
132 /// operations are hot enough that we want only one call to `borrow_mut` per
133 /// call to `start_snapshot` and `rollback_to`.
134 pub struct InferCtxtInner<'tcx> {
135     /// Cache for projections. This cache is snapshotted along with the infcx.
136     ///
137     /// Public so that `traits::project` can use it.
138     pub projection_cache: traits::ProjectionCache<'tcx>,
139
140     /// We instantiate `UnificationTable` with `bounds<Ty>` because the types
141     /// that might instantiate a general type variable have an order,
142     /// represented by its upper and lower bounds.
143     type_variables: type_variable::TypeVariableTable<'tcx>,
144
145     /// Map from const parameter variable to the kind of const it represents.
146     const_unification_table: ut::UnificationTable<ut::InPlace<ty::ConstVid<'tcx>>>,
147
148     /// Map from integral variable to the kind of integer it represents.
149     int_unification_table: ut::UnificationTable<ut::InPlace<ty::IntVid>>,
150
151     /// Map from floating variable to the kind of float it represents.
152     float_unification_table: ut::UnificationTable<ut::InPlace<ty::FloatVid>>,
153
154     /// Tracks the set of region variables and the constraints between them.
155     /// This is initially `Some(_)` but when
156     /// `resolve_regions_and_report_errors` is invoked, this gets set to `None`
157     /// -- further attempts to perform unification, etc., may fail if new
158     /// region constraints would've been added.
159     region_constraints: Option<RegionConstraintCollector<'tcx>>,
160
161     /// A set of constraints that regionck must validate. Each
162     /// constraint has the form `T:'a`, meaning "some type `T` must
163     /// outlive the lifetime 'a". These constraints derive from
164     /// instantiated type parameters. So if you had a struct defined
165     /// like
166     ///
167     ///     struct Foo<T:'static> { ... }
168     ///
169     /// then in some expression `let x = Foo { ... }` it will
170     /// instantiate the type parameter `T` with a fresh type `$0`. At
171     /// the same time, it will record a region obligation of
172     /// `$0:'static`. This will get checked later by regionck. (We
173     /// can't generally check these things right away because we have
174     /// to wait until types are resolved.)
175     ///
176     /// These are stored in a map keyed to the id of the innermost
177     /// enclosing fn body / static initializer expression. This is
178     /// because the location where the obligation was incurred can be
179     /// relevant with respect to which sublifetime assumptions are in
180     /// place. The reason that we store under the fn-id, and not
181     /// something more fine-grained, is so that it is easier for
182     /// regionck to be sure that it has found *all* the region
183     /// obligations (otherwise, it's easy to fail to walk to a
184     /// particular node-id).
185     ///
186     /// Before running `resolve_regions_and_report_errors`, the creator
187     /// of the inference context is expected to invoke
188     /// `process_region_obligations` (defined in `self::region_obligations`)
189     /// for each body-id in this map, which will process the
190     /// obligations within. This is expected to be done 'late enough'
191     /// that all type inference variables have been bound and so forth.
192     pub region_obligations: Vec<(hir::HirId, RegionObligation<'tcx>)>,
193 }
194
195 impl<'tcx> InferCtxtInner<'tcx> {
196     fn new() -> InferCtxtInner<'tcx> {
197         InferCtxtInner {
198             projection_cache: Default::default(),
199             type_variables: type_variable::TypeVariableTable::new(),
200             const_unification_table: ut::UnificationTable::new(),
201             int_unification_table: ut::UnificationTable::new(),
202             float_unification_table: ut::UnificationTable::new(),
203             region_constraints: Some(RegionConstraintCollector::new()),
204             region_obligations: vec![],
205         }
206     }
207
208     pub fn unwrap_region_constraints(&mut self) -> &mut RegionConstraintCollector<'tcx> {
209         self.region_constraints.as_mut().expect("region constraints already solved")
210     }
211 }
212
213 pub struct InferCtxt<'a, 'tcx> {
214     pub tcx: TyCtxt<'tcx>,
215
216     /// During type-checking/inference of a body, `in_progress_tables`
217     /// contains a reference to the tables being built up, which are
218     /// used for reading closure kinds/signatures as they are inferred,
219     /// and for error reporting logic to read arbitrary node types.
220     pub in_progress_tables: Option<&'a RefCell<ty::TypeckTables<'tcx>>>,
221
222     pub inner: RefCell<InferCtxtInner<'tcx>>,
223
224     /// If set, this flag causes us to skip the 'leak check' during
225     /// higher-ranked subtyping operations. This flag is a temporary one used
226     /// to manage the removal of the leak-check: for the time being, we still run the
227     /// leak-check, but we issue warnings. This flag can only be set to true
228     /// when entering a snapshot.
229     skip_leak_check: Cell<bool>,
230
231     /// Once region inference is done, the values for each variable.
232     lexical_region_resolutions: RefCell<Option<LexicalRegionResolutions<'tcx>>>,
233
234     /// Caches the results of trait selection. This cache is used
235     /// for things that have to do with the parameters in scope.
236     pub selection_cache: select::SelectionCache<'tcx>,
237
238     /// Caches the results of trait evaluation.
239     pub evaluation_cache: select::EvaluationCache<'tcx>,
240
241     /// the set of predicates on which errors have been reported, to
242     /// avoid reporting the same error twice.
243     pub reported_trait_errors: RefCell<FxHashMap<Span, Vec<ty::Predicate<'tcx>>>>,
244
245     pub reported_closure_mismatch: RefCell<FxHashSet<(Span, Option<Span>)>>,
246
247     /// When an error occurs, we want to avoid reporting "derived"
248     /// errors that are due to this original failure. Normally, we
249     /// handle this with the `err_count_on_creation` count, which
250     /// basically just tracks how many errors were reported when we
251     /// started type-checking a fn and checks to see if any new errors
252     /// have been reported since then. Not great, but it works.
253     ///
254     /// However, when errors originated in other passes -- notably
255     /// resolve -- this heuristic breaks down. Therefore, we have this
256     /// auxiliary flag that one can set whenever one creates a
257     /// type-error that is due to an error in a prior pass.
258     ///
259     /// Don't read this flag directly, call `is_tainted_by_errors()`
260     /// and `set_tainted_by_errors()`.
261     tainted_by_errors_flag: Cell<bool>,
262
263     /// Track how many errors were reported when this infcx is created.
264     /// If the number of errors increases, that's also a sign (line
265     /// `tained_by_errors`) to avoid reporting certain kinds of errors.
266     // FIXME(matthewjasper) Merge into `tainted_by_errors_flag`
267     err_count_on_creation: usize,
268
269     /// This flag is true while there is an active snapshot.
270     in_snapshot: Cell<bool>,
271
272     /// What is the innermost universe we have created? Starts out as
273     /// `UniverseIndex::root()` but grows from there as we enter
274     /// universal quantifiers.
275     ///
276     /// N.B., at present, we exclude the universal quantifiers on the
277     /// item we are type-checking, and just consider those names as
278     /// part of the root universe. So this would only get incremented
279     /// when we enter into a higher-ranked (`for<..>`) type or trait
280     /// bound.
281     universe: Cell<ty::UniverseIndex>,
282 }
283
284 /// A map returned by `replace_bound_vars_with_placeholders()`
285 /// indicating the placeholder region that each late-bound region was
286 /// replaced with.
287 pub type PlaceholderMap<'tcx> = BTreeMap<ty::BoundRegion, ty::Region<'tcx>>;
288
289 /// See the `error_reporting` module for more details.
290 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, TypeFoldable)]
291 pub enum ValuePairs<'tcx> {
292     Types(ExpectedFound<Ty<'tcx>>),
293     Regions(ExpectedFound<ty::Region<'tcx>>),
294     Consts(ExpectedFound<&'tcx ty::Const<'tcx>>),
295     TraitRefs(ExpectedFound<ty::TraitRef<'tcx>>),
296     PolyTraitRefs(ExpectedFound<ty::PolyTraitRef<'tcx>>),
297 }
298
299 /// The trace designates the path through inference that we took to
300 /// encounter an error or subtyping constraint.
301 ///
302 /// See the `error_reporting` module for more details.
303 #[derive(Clone, Debug)]
304 pub struct TypeTrace<'tcx> {
305     cause: ObligationCause<'tcx>,
306     values: ValuePairs<'tcx>,
307 }
308
309 /// The origin of a `r1 <= r2` constraint.
310 ///
311 /// See `error_reporting` module for more details
312 #[derive(Clone, Debug)]
313 pub enum SubregionOrigin<'tcx> {
314     /// Arose from a subtyping relation
315     Subtype(Box<TypeTrace<'tcx>>),
316
317     /// Stack-allocated closures cannot outlive innermost loop
318     /// or function so as to ensure we only require finite stack
319     InfStackClosure(Span),
320
321     /// Invocation of closure must be within its lifetime
322     InvokeClosure(Span),
323
324     /// Dereference of reference must be within its lifetime
325     DerefPointer(Span),
326
327     /// Closure bound must not outlive captured variables
328     ClosureCapture(Span, hir::HirId),
329
330     /// Index into slice must be within its lifetime
331     IndexSlice(Span),
332
333     /// When casting `&'a T` to an `&'b Trait` object,
334     /// relating `'a` to `'b`
335     RelateObjectBound(Span),
336
337     /// Some type parameter was instantiated with the given type,
338     /// and that type must outlive some region.
339     RelateParamBound(Span, Ty<'tcx>),
340
341     /// The given region parameter was instantiated with a region
342     /// that must outlive some other region.
343     RelateRegionParamBound(Span),
344
345     /// A bound placed on type parameters that states that must outlive
346     /// the moment of their instantiation.
347     RelateDefaultParamBound(Span, Ty<'tcx>),
348
349     /// Creating a pointer `b` to contents of another reference
350     Reborrow(Span),
351
352     /// Creating a pointer `b` to contents of an upvar
353     ReborrowUpvar(Span, ty::UpvarId),
354
355     /// Data with type `Ty<'tcx>` was borrowed
356     DataBorrowed(Ty<'tcx>, Span),
357
358     /// (&'a &'b T) where a >= b
359     ReferenceOutlivesReferent(Ty<'tcx>, Span),
360
361     /// Type or region parameters must be in scope.
362     ParameterInScope(ParameterOrigin, Span),
363
364     /// The type T of an expression E must outlive the lifetime for E.
365     ExprTypeIsNotInScope(Ty<'tcx>, Span),
366
367     /// A `ref b` whose region does not enclose the decl site
368     BindingTypeIsNotValidAtDecl(Span),
369
370     /// Regions appearing in a method receiver must outlive method call
371     CallRcvr(Span),
372
373     /// Regions appearing in a function argument must outlive func call
374     CallArg(Span),
375
376     /// Region in return type of invoked fn must enclose call
377     CallReturn(Span),
378
379     /// Operands must be in scope
380     Operand(Span),
381
382     /// Region resulting from a `&` expr must enclose the `&` expr
383     AddrOf(Span),
384
385     /// An auto-borrow that does not enclose the expr where it occurs
386     AutoBorrow(Span),
387
388     /// Region constraint arriving from destructor safety
389     SafeDestructor(Span),
390
391     /// Comparing the signature and requirements of an impl method against
392     /// the containing trait.
393     CompareImplMethodObligation {
394         span: Span,
395         item_name: ast::Name,
396         impl_item_def_id: DefId,
397         trait_item_def_id: DefId,
398     },
399 }
400
401 // `SubregionOrigin` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
402 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
403 static_assert_size!(SubregionOrigin<'_>, 32);
404
405 /// Places that type/region parameters can appear.
406 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
407 pub enum ParameterOrigin {
408     Path,               // foo::bar
409     MethodCall,         // foo.bar() <-- parameters on impl providing bar()
410     OverloadedOperator, // a + b when overloaded
411     OverloadedDeref,    // *a when overloaded
412 }
413
414 /// Times when we replace late-bound regions with variables:
415 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
416 pub enum LateBoundRegionConversionTime {
417     /// when a fn is called
418     FnCall,
419
420     /// when two higher-ranked types are compared
421     HigherRankedType,
422
423     /// when projecting an associated type
424     AssocTypeProjection(DefId),
425 }
426
427 /// Reasons to create a region inference variable
428 ///
429 /// See `error_reporting` module for more details
430 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
431 pub enum RegionVariableOrigin {
432     /// Region variables created for ill-categorized reasons,
433     /// mostly indicates places in need of refactoring
434     MiscVariable(Span),
435
436     /// Regions created by a `&P` or `[...]` pattern
437     PatternRegion(Span),
438
439     /// Regions created by `&` operator
440     AddrOfRegion(Span),
441
442     /// Regions created as part of an autoref of a method receiver
443     Autoref(Span),
444
445     /// Regions created as part of an automatic coercion
446     Coercion(Span),
447
448     /// Region variables created as the values for early-bound regions
449     EarlyBoundRegion(Span, Symbol),
450
451     /// Region variables created for bound regions
452     /// in a function or method that is called
453     LateBoundRegion(Span, ty::BoundRegion, LateBoundRegionConversionTime),
454
455     UpvarRegion(ty::UpvarId, Span),
456
457     BoundRegionInCoherence(ast::Name),
458
459     /// This origin is used for the inference variables that we create
460     /// during NLL region processing.
461     NLL(NLLRegionVariableOrigin),
462 }
463
464 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
465 pub enum NLLRegionVariableOrigin {
466     /// During NLL region processing, we create variables for free
467     /// regions that we encounter in the function signature and
468     /// elsewhere. This origin indices we've got one of those.
469     FreeRegion,
470
471     /// "Universal" instantiation of a higher-ranked region (e.g.,
472     /// from a `for<'a> T` binder). Meant to represent "any region".
473     Placeholder(ty::PlaceholderRegion),
474
475     Existential {
476         /// If this is true, then this variable was created to represent a lifetime
477         /// bound in a `for` binder. For example, it might have been created to
478         /// represent the lifetime `'a` in a type like `for<'a> fn(&'a u32)`.
479         /// Such variables are created when we are trying to figure out if there
480         /// is any valid instantiation of `'a` that could fit into some scenario.
481         ///
482         /// This is used to inform error reporting: in the case that we are trying to
483         /// determine whether there is any valid instantiation of a `'a` variable that meets
484         /// some constraint C, we want to blame the "source" of that `for` type,
485         /// rather than blaming the source of the constraint C.
486         from_forall: bool,
487     },
488 }
489
490 impl NLLRegionVariableOrigin {
491     pub fn is_universal(self) -> bool {
492         match self {
493             NLLRegionVariableOrigin::FreeRegion => true,
494             NLLRegionVariableOrigin::Placeholder(..) => true,
495             NLLRegionVariableOrigin::Existential { .. } => false,
496         }
497     }
498
499     pub fn is_existential(self) -> bool {
500         !self.is_universal()
501     }
502 }
503
504 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
505 pub enum FixupError<'tcx> {
506     UnresolvedIntTy(IntVid),
507     UnresolvedFloatTy(FloatVid),
508     UnresolvedTy(TyVid),
509     UnresolvedConst(ConstVid<'tcx>),
510 }
511
512 /// See the `region_obligations` field for more information.
513 #[derive(Clone)]
514 pub struct RegionObligation<'tcx> {
515     pub sub_region: ty::Region<'tcx>,
516     pub sup_type: Ty<'tcx>,
517     pub origin: SubregionOrigin<'tcx>,
518 }
519
520 impl<'tcx> fmt::Display for FixupError<'tcx> {
521     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
522         use self::FixupError::*;
523
524         match *self {
525             UnresolvedIntTy(_) => write!(
526                 f,
527                 "cannot determine the type of this integer; \
528                  add a suffix to specify the type explicitly"
529             ),
530             UnresolvedFloatTy(_) => write!(
531                 f,
532                 "cannot determine the type of this number; \
533                  add a suffix to specify the type explicitly"
534             ),
535             UnresolvedTy(_) => write!(f, "unconstrained type"),
536             UnresolvedConst(_) => write!(f, "unconstrained const value"),
537         }
538     }
539 }
540
541 /// Helper type of a temporary returned by `tcx.infer_ctxt()`.
542 /// Necessary because we can't write the following bound:
543 /// `F: for<'b, 'tcx> where 'tcx FnOnce(InferCtxt<'b, 'tcx>)`.
544 pub struct InferCtxtBuilder<'tcx> {
545     global_tcx: TyCtxt<'tcx>,
546     fresh_tables: Option<RefCell<ty::TypeckTables<'tcx>>>,
547 }
548
549 pub trait TyCtxtInferExt<'tcx> {
550     fn infer_ctxt(self) -> InferCtxtBuilder<'tcx>;
551 }
552
553 impl TyCtxtInferExt<'tcx> for TyCtxt<'tcx> {
554     fn infer_ctxt(self) -> InferCtxtBuilder<'tcx> {
555         InferCtxtBuilder { global_tcx: self, fresh_tables: None }
556     }
557 }
558
559 impl<'tcx> InferCtxtBuilder<'tcx> {
560     /// Used only by `rustc_typeck` during body type-checking/inference,
561     /// will initialize `in_progress_tables` with fresh `TypeckTables`.
562     pub fn with_fresh_in_progress_tables(mut self, table_owner: DefId) -> Self {
563         self.fresh_tables = Some(RefCell::new(ty::TypeckTables::empty(Some(table_owner))));
564         self
565     }
566
567     /// Given a canonical value `C` as a starting point, create an
568     /// inference context that contains each of the bound values
569     /// within instantiated as a fresh variable. The `f` closure is
570     /// invoked with the new infcx, along with the instantiated value
571     /// `V` and a substitution `S`. This substitution `S` maps from
572     /// the bound values in `C` to their instantiated values in `V`
573     /// (in other words, `S(C) = V`).
574     pub fn enter_with_canonical<T, R>(
575         &mut self,
576         span: Span,
577         canonical: &Canonical<'tcx, T>,
578         f: impl for<'a> FnOnce(InferCtxt<'a, 'tcx>, T, CanonicalVarValues<'tcx>) -> R,
579     ) -> R
580     where
581         T: TypeFoldable<'tcx>,
582     {
583         self.enter(|infcx| {
584             let (value, subst) =
585                 infcx.instantiate_canonical_with_fresh_inference_vars(span, canonical);
586             f(infcx, value, subst)
587         })
588     }
589
590     pub fn enter<R>(&mut self, f: impl for<'a> FnOnce(InferCtxt<'a, 'tcx>) -> R) -> R {
591         let InferCtxtBuilder { global_tcx, ref fresh_tables } = *self;
592         let in_progress_tables = fresh_tables.as_ref();
593         global_tcx.enter_local(|tcx| {
594             f(InferCtxt {
595                 tcx,
596                 in_progress_tables,
597                 inner: RefCell::new(InferCtxtInner::new()),
598                 lexical_region_resolutions: RefCell::new(None),
599                 selection_cache: Default::default(),
600                 evaluation_cache: Default::default(),
601                 reported_trait_errors: Default::default(),
602                 reported_closure_mismatch: Default::default(),
603                 tainted_by_errors_flag: Cell::new(false),
604                 err_count_on_creation: tcx.sess.err_count(),
605                 in_snapshot: Cell::new(false),
606                 skip_leak_check: Cell::new(false),
607                 universe: Cell::new(ty::UniverseIndex::ROOT),
608             })
609         })
610     }
611 }
612
613 impl<'tcx, T> InferOk<'tcx, T> {
614     pub fn unit(self) -> InferOk<'tcx, ()> {
615         InferOk { value: (), obligations: self.obligations }
616     }
617
618     /// Extracts `value`, registering any obligations into `fulfill_cx`.
619     pub fn into_value_registering_obligations(
620         self,
621         infcx: &InferCtxt<'_, 'tcx>,
622         fulfill_cx: &mut dyn TraitEngine<'tcx>,
623     ) -> T {
624         let InferOk { value, obligations } = self;
625         for obligation in obligations {
626             fulfill_cx.register_predicate_obligation(infcx, obligation);
627         }
628         value
629     }
630 }
631
632 impl<'tcx> InferOk<'tcx, ()> {
633     pub fn into_obligations(self) -> PredicateObligations<'tcx> {
634         self.obligations
635     }
636 }
637
638 #[must_use = "once you start a snapshot, you should always consume it"]
639 pub struct CombinedSnapshot<'a, 'tcx> {
640     projection_cache_snapshot: traits::ProjectionCacheSnapshot,
641     type_snapshot: type_variable::Snapshot<'tcx>,
642     const_snapshot: ut::Snapshot<ut::InPlace<ty::ConstVid<'tcx>>>,
643     int_snapshot: ut::Snapshot<ut::InPlace<ty::IntVid>>,
644     float_snapshot: ut::Snapshot<ut::InPlace<ty::FloatVid>>,
645     region_constraints_snapshot: RegionSnapshot,
646     region_obligations_snapshot: usize,
647     universe: ty::UniverseIndex,
648     was_in_snapshot: bool,
649     was_skip_leak_check: bool,
650     _in_progress_tables: Option<Ref<'a, ty::TypeckTables<'tcx>>>,
651 }
652
653 impl<'a, 'tcx> InferCtxt<'a, 'tcx> {
654     pub fn is_in_snapshot(&self) -> bool {
655         self.in_snapshot.get()
656     }
657
658     pub fn freshen<T: TypeFoldable<'tcx>>(&self, t: T) -> T {
659         t.fold_with(&mut self.freshener())
660     }
661
662     pub fn type_var_diverges(&'a self, ty: Ty<'_>) -> bool {
663         match ty.kind {
664             ty::Infer(ty::TyVar(vid)) => self.inner.borrow().type_variables.var_diverges(vid),
665             _ => false,
666         }
667     }
668
669     pub fn freshener<'b>(&'b self) -> TypeFreshener<'b, 'tcx> {
670         freshen::TypeFreshener::new(self)
671     }
672
673     pub fn type_is_unconstrained_numeric(&'a self, ty: Ty<'_>) -> UnconstrainedNumeric {
674         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::Neither;
675         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::{UnconstrainedFloat, UnconstrainedInt};
676         match ty.kind {
677             ty::Infer(ty::IntVar(vid)) => {
678                 if self.inner.borrow_mut().int_unification_table.probe_value(vid).is_some() {
679                     Neither
680                 } else {
681                     UnconstrainedInt
682                 }
683             }
684             ty::Infer(ty::FloatVar(vid)) => {
685                 if self.inner.borrow_mut().float_unification_table.probe_value(vid).is_some() {
686                     Neither
687                 } else {
688                     UnconstrainedFloat
689                 }
690             }
691             _ => Neither,
692         }
693     }
694
695     pub fn unsolved_variables(&self) -> Vec<Ty<'tcx>> {
696         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
697         // FIXME(const_generics): should there be an equivalent function for const variables?
698
699         let mut vars: Vec<Ty<'_>> = inner
700             .type_variables
701             .unsolved_variables()
702             .into_iter()
703             .map(|t| self.tcx.mk_ty_var(t))
704             .collect();
705         vars.extend(
706             (0..inner.int_unification_table.len())
707                 .map(|i| ty::IntVid { index: i as u32 })
708                 .filter(|&vid| inner.int_unification_table.probe_value(vid).is_none())
709                 .map(|v| self.tcx.mk_int_var(v)),
710         );
711         vars.extend(
712             (0..inner.float_unification_table.len())
713                 .map(|i| ty::FloatVid { index: i as u32 })
714                 .filter(|&vid| inner.float_unification_table.probe_value(vid).is_none())
715                 .map(|v| self.tcx.mk_float_var(v)),
716         );
717         vars
718     }
719
720     fn combine_fields(
721         &'a self,
722         trace: TypeTrace<'tcx>,
723         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
724     ) -> CombineFields<'a, 'tcx> {
725         CombineFields {
726             infcx: self,
727             trace,
728             cause: None,
729             param_env,
730             obligations: PredicateObligations::new(),
731         }
732     }
733
734     /// Clear the "currently in a snapshot" flag, invoke the closure,
735     /// then restore the flag to its original value. This flag is a
736     /// debugging measure designed to detect cases where we start a
737     /// snapshot, create type variables, and register obligations
738     /// which may involve those type variables in the fulfillment cx,
739     /// potentially leaving "dangling type variables" behind.
740     /// In such cases, an assertion will fail when attempting to
741     /// register obligations, within a snapshot. Very useful, much
742     /// better than grovelling through megabytes of `RUSTC_LOG` output.
743     ///
744     /// HOWEVER, in some cases the flag is unhelpful. In particular, we
745     /// sometimes create a "mini-fulfilment-cx" in which we enroll
746     /// obligations. As long as this fulfillment cx is fully drained
747     /// before we return, this is not a problem, as there won't be any
748     /// escaping obligations in the main cx. In those cases, you can
749     /// use this function.
750     pub fn save_and_restore_in_snapshot_flag<F, R>(&self, func: F) -> R
751     where
752         F: FnOnce(&Self) -> R,
753     {
754         let flag = self.in_snapshot.replace(false);
755         let result = func(self);
756         self.in_snapshot.set(flag);
757         result
758     }
759
760     fn start_snapshot(&self) -> CombinedSnapshot<'a, 'tcx> {
761         debug!("start_snapshot()");
762
763         let in_snapshot = self.in_snapshot.replace(true);
764
765         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
766         CombinedSnapshot {
767             projection_cache_snapshot: inner.projection_cache.snapshot(),
768             type_snapshot: inner.type_variables.snapshot(),
769             const_snapshot: inner.const_unification_table.snapshot(),
770             int_snapshot: inner.int_unification_table.snapshot(),
771             float_snapshot: inner.float_unification_table.snapshot(),
772             region_constraints_snapshot: inner.unwrap_region_constraints().start_snapshot(),
773             region_obligations_snapshot: inner.region_obligations.len(),
774             universe: self.universe(),
775             was_in_snapshot: in_snapshot,
776             was_skip_leak_check: self.skip_leak_check.get(),
777             // Borrow tables "in progress" (i.e., during typeck)
778             // to ban writes from within a snapshot to them.
779             _in_progress_tables: self.in_progress_tables.map(|tables| tables.borrow()),
780         }
781     }
782
783     fn rollback_to(&self, cause: &str, snapshot: CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) {
784         debug!("rollback_to(cause={})", cause);
785         let CombinedSnapshot {
786             projection_cache_snapshot,
787             type_snapshot,
788             const_snapshot,
789             int_snapshot,
790             float_snapshot,
791             region_constraints_snapshot,
792             region_obligations_snapshot,
793             universe,
794             was_in_snapshot,
795             was_skip_leak_check,
796             _in_progress_tables,
797         } = snapshot;
798
799         self.in_snapshot.set(was_in_snapshot);
800         self.universe.set(universe);
801         self.skip_leak_check.set(was_skip_leak_check);
802
803         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
804         inner.projection_cache.rollback_to(projection_cache_snapshot);
805         inner.type_variables.rollback_to(type_snapshot);
806         inner.const_unification_table.rollback_to(const_snapshot);
807         inner.int_unification_table.rollback_to(int_snapshot);
808         inner.float_unification_table.rollback_to(float_snapshot);
809         inner.unwrap_region_constraints().rollback_to(region_constraints_snapshot);
810         inner.region_obligations.truncate(region_obligations_snapshot);
811     }
812
813     fn commit_from(&self, snapshot: CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) {
814         debug!("commit_from()");
815         let CombinedSnapshot {
816             projection_cache_snapshot,
817             type_snapshot,
818             const_snapshot,
819             int_snapshot,
820             float_snapshot,
821             region_constraints_snapshot,
822             region_obligations_snapshot: _,
823             universe: _,
824             was_in_snapshot,
825             was_skip_leak_check,
826             _in_progress_tables,
827         } = snapshot;
828
829         self.in_snapshot.set(was_in_snapshot);
830         self.skip_leak_check.set(was_skip_leak_check);
831
832         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
833         inner.projection_cache.commit(projection_cache_snapshot);
834         inner.type_variables.commit(type_snapshot);
835         inner.const_unification_table.commit(const_snapshot);
836         inner.int_unification_table.commit(int_snapshot);
837         inner.float_unification_table.commit(float_snapshot);
838         inner.unwrap_region_constraints().commit(region_constraints_snapshot);
839     }
840
841     /// Executes `f` and commit the bindings.
842     pub fn commit_unconditionally<R, F>(&self, f: F) -> R
843     where
844         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> R,
845     {
846         debug!("commit_unconditionally()");
847         let snapshot = self.start_snapshot();
848         let r = f(&snapshot);
849         self.commit_from(snapshot);
850         r
851     }
852
853     /// Execute `f` and commit the bindings if closure `f` returns `Ok(_)`.
854     pub fn commit_if_ok<T, E, F>(&self, f: F) -> Result<T, E>
855     where
856         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> Result<T, E>,
857     {
858         debug!("commit_if_ok()");
859         let snapshot = self.start_snapshot();
860         let r = f(&snapshot);
861         debug!("commit_if_ok() -- r.is_ok() = {}", r.is_ok());
862         match r {
863             Ok(_) => {
864                 self.commit_from(snapshot);
865             }
866             Err(_) => {
867                 self.rollback_to("commit_if_ok -- error", snapshot);
868             }
869         }
870         r
871     }
872
873     /// Execute `f` then unroll any bindings it creates.
874     pub fn probe<R, F>(&self, f: F) -> R
875     where
876         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> R,
877     {
878         debug!("probe()");
879         let snapshot = self.start_snapshot();
880         let r = f(&snapshot);
881         self.rollback_to("probe", snapshot);
882         r
883     }
884
885     /// If `should_skip` is true, then execute `f` then unroll any bindings it creates.
886     pub fn probe_maybe_skip_leak_check<R, F>(&self, should_skip: bool, f: F) -> R
887     where
888         F: FnOnce(&CombinedSnapshot<'a, 'tcx>) -> R,
889     {
890         debug!("probe()");
891         let snapshot = self.start_snapshot();
892         let skip_leak_check = should_skip || self.skip_leak_check.get();
893         self.skip_leak_check.set(skip_leak_check);
894         let r = f(&snapshot);
895         self.rollback_to("probe", snapshot);
896         r
897     }
898
899     /// Scan the constraints produced since `snapshot` began and returns:
900     ///
901     /// - `None` -- if none of them involve "region outlives" constraints
902     /// - `Some(true)` -- if there are `'a: 'b` constraints where `'a` or `'b` is a placeholder
903     /// - `Some(false)` -- if there are `'a: 'b` constraints but none involve placeholders
904     pub fn region_constraints_added_in_snapshot(
905         &self,
906         snapshot: &CombinedSnapshot<'a, 'tcx>,
907     ) -> Option<bool> {
908         self.inner
909             .borrow_mut()
910             .unwrap_region_constraints()
911             .region_constraints_added_in_snapshot(&snapshot.region_constraints_snapshot)
912     }
913
914     pub fn add_given(&self, sub: ty::Region<'tcx>, sup: ty::RegionVid) {
915         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().add_given(sub, sup);
916     }
917
918     pub fn can_sub<T>(&self, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>, a: T, b: T) -> UnitResult<'tcx>
919     where
920         T: at::ToTrace<'tcx>,
921     {
922         let origin = &ObligationCause::dummy();
923         self.probe(|_| {
924             self.at(origin, param_env).sub(a, b).map(|InferOk { obligations: _, .. }| {
925                 // Ignore obligations, since we are unrolling
926                 // everything anyway.
927             })
928         })
929     }
930
931     pub fn can_eq<T>(&self, param_env: ty::ParamEnv<'tcx>, a: T, b: T) -> UnitResult<'tcx>
932     where
933         T: at::ToTrace<'tcx>,
934     {
935         let origin = &ObligationCause::dummy();
936         self.probe(|_| {
937             self.at(origin, param_env).eq(a, b).map(|InferOk { obligations: _, .. }| {
938                 // Ignore obligations, since we are unrolling
939                 // everything anyway.
940             })
941         })
942     }
943
944     pub fn sub_regions(
945         &self,
946         origin: SubregionOrigin<'tcx>,
947         a: ty::Region<'tcx>,
948         b: ty::Region<'tcx>,
949     ) {
950         debug!("sub_regions({:?} <: {:?})", a, b);
951         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().make_subregion(origin, a, b);
952     }
953
954     /// Require that the region `r` be equal to one of the regions in
955     /// the set `regions`.
956     pub fn member_constraint(
957         &self,
958         opaque_type_def_id: DefId,
959         definition_span: Span,
960         hidden_ty: Ty<'tcx>,
961         region: ty::Region<'tcx>,
962         in_regions: &Lrc<Vec<ty::Region<'tcx>>>,
963     ) {
964         debug!("member_constraint({:?} <: {:?})", region, in_regions);
965         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().member_constraint(
966             opaque_type_def_id,
967             definition_span,
968             hidden_ty,
969             region,
970             in_regions,
971         );
972     }
973
974     pub fn subtype_predicate(
975         &self,
976         cause: &ObligationCause<'tcx>,
977         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
978         predicate: &ty::PolySubtypePredicate<'tcx>,
979     ) -> Option<InferResult<'tcx, ()>> {
980         // Subtle: it's ok to skip the binder here and resolve because
981         // `shallow_resolve` just ignores anything that is not a type
982         // variable, and because type variable's can't (at present, at
983         // least) capture any of the things bound by this binder.
984         //
985         // NOTE(nmatsakis): really, there is no *particular* reason to do this
986         // `shallow_resolve` here except as a micro-optimization.
987         // Naturally I could not resist.
988         let two_unbound_type_vars = {
989             let a = self.shallow_resolve(predicate.skip_binder().a);
990             let b = self.shallow_resolve(predicate.skip_binder().b);
991             a.is_ty_var() && b.is_ty_var()
992         };
993
994         if two_unbound_type_vars {
995             // Two unbound type variables? Can't make progress.
996             return None;
997         }
998
999         Some(self.commit_if_ok(|snapshot| {
1000             let (ty::SubtypePredicate { a_is_expected, a, b }, placeholder_map) =
1001                 self.replace_bound_vars_with_placeholders(predicate);
1002
1003             let ok = self.at(cause, param_env).sub_exp(a_is_expected, a, b)?;
1004
1005             self.leak_check(false, &placeholder_map, snapshot)?;
1006
1007             Ok(ok.unit())
1008         }))
1009     }
1010
1011     pub fn region_outlives_predicate(
1012         &self,
1013         cause: &traits::ObligationCause<'tcx>,
1014         predicate: &ty::PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>,
1015     ) -> UnitResult<'tcx> {
1016         self.commit_if_ok(|snapshot| {
1017             let (ty::OutlivesPredicate(r_a, r_b), placeholder_map) =
1018                 self.replace_bound_vars_with_placeholders(predicate);
1019             let origin = SubregionOrigin::from_obligation_cause(cause, || {
1020                 RelateRegionParamBound(cause.span)
1021             });
1022             self.sub_regions(origin, r_b, r_a); // `b : a` ==> `a <= b`
1023             self.leak_check(false, &placeholder_map, snapshot)?;
1024             Ok(())
1025         })
1026     }
1027
1028     pub fn next_ty_var_id(&self, diverging: bool, origin: TypeVariableOrigin) -> TyVid {
1029         self.inner.borrow_mut().type_variables.new_var(self.universe(), diverging, origin)
1030     }
1031
1032     pub fn next_ty_var(&self, origin: TypeVariableOrigin) -> Ty<'tcx> {
1033         self.tcx.mk_ty_var(self.next_ty_var_id(false, origin))
1034     }
1035
1036     pub fn next_ty_var_in_universe(
1037         &self,
1038         origin: TypeVariableOrigin,
1039         universe: ty::UniverseIndex,
1040     ) -> Ty<'tcx> {
1041         let vid = self.inner.borrow_mut().type_variables.new_var(universe, false, origin);
1042         self.tcx.mk_ty_var(vid)
1043     }
1044
1045     pub fn next_diverging_ty_var(&self, origin: TypeVariableOrigin) -> Ty<'tcx> {
1046         self.tcx.mk_ty_var(self.next_ty_var_id(true, origin))
1047     }
1048
1049     pub fn next_const_var(
1050         &self,
1051         ty: Ty<'tcx>,
1052         origin: ConstVariableOrigin,
1053     ) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
1054         self.tcx.mk_const_var(self.next_const_var_id(origin), ty)
1055     }
1056
1057     pub fn next_const_var_in_universe(
1058         &self,
1059         ty: Ty<'tcx>,
1060         origin: ConstVariableOrigin,
1061         universe: ty::UniverseIndex,
1062     ) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
1063         let vid = self
1064             .inner
1065             .borrow_mut()
1066             .const_unification_table
1067             .new_key(ConstVarValue { origin, val: ConstVariableValue::Unknown { universe } });
1068         self.tcx.mk_const_var(vid, ty)
1069     }
1070
1071     pub fn next_const_var_id(&self, origin: ConstVariableOrigin) -> ConstVid<'tcx> {
1072         self.inner.borrow_mut().const_unification_table.new_key(ConstVarValue {
1073             origin,
1074             val: ConstVariableValue::Unknown { universe: self.universe() },
1075         })
1076     }
1077
1078     fn next_int_var_id(&self) -> IntVid {
1079         self.inner.borrow_mut().int_unification_table.new_key(None)
1080     }
1081
1082     pub fn next_int_var(&self) -> Ty<'tcx> {
1083         self.tcx.mk_int_var(self.next_int_var_id())
1084     }
1085
1086     fn next_float_var_id(&self) -> FloatVid {
1087         self.inner.borrow_mut().float_unification_table.new_key(None)
1088     }
1089
1090     pub fn next_float_var(&self) -> Ty<'tcx> {
1091         self.tcx.mk_float_var(self.next_float_var_id())
1092     }
1093
1094     /// Creates a fresh region variable with the next available index.
1095     /// The variable will be created in the maximum universe created
1096     /// thus far, allowing it to name any region created thus far.
1097     pub fn next_region_var(&self, origin: RegionVariableOrigin) -> ty::Region<'tcx> {
1098         self.next_region_var_in_universe(origin, self.universe())
1099     }
1100
1101     /// Creates a fresh region variable with the next available index
1102     /// in the given universe; typically, you can use
1103     /// `next_region_var` and just use the maximal universe.
1104     pub fn next_region_var_in_universe(
1105         &self,
1106         origin: RegionVariableOrigin,
1107         universe: ty::UniverseIndex,
1108     ) -> ty::Region<'tcx> {
1109         let region_var =
1110             self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().new_region_var(universe, origin);
1111         self.tcx.mk_region(ty::ReVar(region_var))
1112     }
1113
1114     /// Return the universe that the region `r` was created in.  For
1115     /// most regions (e.g., `'static`, named regions from the user,
1116     /// etc) this is the root universe U0. For inference variables or
1117     /// placeholders, however, it will return the universe which which
1118     /// they are associated.
1119     fn universe_of_region(&self, r: ty::Region<'tcx>) -> ty::UniverseIndex {
1120         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().universe(r)
1121     }
1122
1123     /// Number of region variables created so far.
1124     pub fn num_region_vars(&self) -> usize {
1125         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().num_region_vars()
1126     }
1127
1128     /// Just a convenient wrapper of `next_region_var` for using during NLL.
1129     pub fn next_nll_region_var(&self, origin: NLLRegionVariableOrigin) -> ty::Region<'tcx> {
1130         self.next_region_var(RegionVariableOrigin::NLL(origin))
1131     }
1132
1133     /// Just a convenient wrapper of `next_region_var` for using during NLL.
1134     pub fn next_nll_region_var_in_universe(
1135         &self,
1136         origin: NLLRegionVariableOrigin,
1137         universe: ty::UniverseIndex,
1138     ) -> ty::Region<'tcx> {
1139         self.next_region_var_in_universe(RegionVariableOrigin::NLL(origin), universe)
1140     }
1141
1142     pub fn var_for_def(&self, span: Span, param: &ty::GenericParamDef) -> GenericArg<'tcx> {
1143         match param.kind {
1144             GenericParamDefKind::Lifetime => {
1145                 // Create a region inference variable for the given
1146                 // region parameter definition.
1147                 self.next_region_var(EarlyBoundRegion(span, param.name)).into()
1148             }
1149             GenericParamDefKind::Type { .. } => {
1150                 // Create a type inference variable for the given
1151                 // type parameter definition. The substitutions are
1152                 // for actual parameters that may be referred to by
1153                 // the default of this type parameter, if it exists.
1154                 // e.g., `struct Foo<A, B, C = (A, B)>(...);` when
1155                 // used in a path such as `Foo::<T, U>::new()` will
1156                 // use an inference variable for `C` with `[T, U]`
1157                 // as the substitutions for the default, `(T, U)`.
1158                 let ty_var_id = self.inner.borrow_mut().type_variables.new_var(
1159                     self.universe(),
1160                     false,
1161                     TypeVariableOrigin {
1162                         kind: TypeVariableOriginKind::TypeParameterDefinition(
1163                             param.name,
1164                             Some(param.def_id),
1165                         ),
1166                         span,
1167                     },
1168                 );
1169
1170                 self.tcx.mk_ty_var(ty_var_id).into()
1171             }
1172             GenericParamDefKind::Const { .. } => {
1173                 let origin = ConstVariableOrigin {
1174                     kind: ConstVariableOriginKind::ConstParameterDefinition(param.name),
1175                     span,
1176                 };
1177                 let const_var_id =
1178                     self.inner.borrow_mut().const_unification_table.new_key(ConstVarValue {
1179                         origin,
1180                         val: ConstVariableValue::Unknown { universe: self.universe() },
1181                     });
1182                 self.tcx.mk_const_var(const_var_id, self.tcx.type_of(param.def_id)).into()
1183             }
1184         }
1185     }
1186
1187     /// Given a set of generics defined on a type or impl, returns a substitution mapping each
1188     /// type/region parameter to a fresh inference variable.
1189     pub fn fresh_substs_for_item(&self, span: Span, def_id: DefId) -> SubstsRef<'tcx> {
1190         InternalSubsts::for_item(self.tcx, def_id, |param, _| self.var_for_def(span, param))
1191     }
1192
1193     /// Returns `true` if errors have been reported since this infcx was
1194     /// created. This is sometimes used as a heuristic to skip
1195     /// reporting errors that often occur as a result of earlier
1196     /// errors, but where it's hard to be 100% sure (e.g., unresolved
1197     /// inference variables, regionck errors).
1198     pub fn is_tainted_by_errors(&self) -> bool {
1199         debug!(
1200             "is_tainted_by_errors(err_count={}, err_count_on_creation={}, \
1201              tainted_by_errors_flag={})",
1202             self.tcx.sess.err_count(),
1203             self.err_count_on_creation,
1204             self.tainted_by_errors_flag.get()
1205         );
1206
1207         if self.tcx.sess.err_count() > self.err_count_on_creation {
1208             return true; // errors reported since this infcx was made
1209         }
1210         self.tainted_by_errors_flag.get()
1211     }
1212
1213     /// Set the "tainted by errors" flag to true. We call this when we
1214     /// observe an error from a prior pass.
1215     pub fn set_tainted_by_errors(&self) {
1216         debug!("set_tainted_by_errors()");
1217         self.tainted_by_errors_flag.set(true)
1218     }
1219
1220     /// Process the region constraints and report any errors that
1221     /// result. After this, no more unification operations should be
1222     /// done -- or the compiler will panic -- but it is legal to use
1223     /// `resolve_vars_if_possible` as well as `fully_resolve`.
1224     pub fn resolve_regions_and_report_errors(
1225         &self,
1226         region_context: DefId,
1227         region_map: &region::ScopeTree,
1228         outlives_env: &OutlivesEnvironment<'tcx>,
1229         mode: RegionckMode,
1230     ) {
1231         assert!(
1232             self.is_tainted_by_errors() || self.inner.borrow().region_obligations.is_empty(),
1233             "region_obligations not empty: {:#?}",
1234             self.inner.borrow().region_obligations
1235         );
1236         let (var_infos, data) = self
1237             .inner
1238             .borrow_mut()
1239             .region_constraints
1240             .take()
1241             .expect("regions already resolved")
1242             .into_infos_and_data();
1243
1244         let region_rels = &RegionRelations::new(
1245             self.tcx,
1246             region_context,
1247             region_map,
1248             outlives_env.free_region_map(),
1249         );
1250
1251         let (lexical_region_resolutions, errors) =
1252             lexical_region_resolve::resolve(region_rels, var_infos, data, mode);
1253
1254         let old_value = self.lexical_region_resolutions.replace(Some(lexical_region_resolutions));
1255         assert!(old_value.is_none());
1256
1257         if !self.is_tainted_by_errors() {
1258             // As a heuristic, just skip reporting region errors
1259             // altogether if other errors have been reported while
1260             // this infcx was in use.  This is totally hokey but
1261             // otherwise we have a hard time separating legit region
1262             // errors from silly ones.
1263             self.report_region_errors(region_map, &errors);
1264         }
1265     }
1266
1267     /// Obtains (and clears) the current set of region
1268     /// constraints. The inference context is still usable: further
1269     /// unifications will simply add new constraints.
1270     ///
1271     /// This method is not meant to be used with normal lexical region
1272     /// resolution. Rather, it is used in the NLL mode as a kind of
1273     /// interim hack: basically we run normal type-check and generate
1274     /// region constraints as normal, but then we take them and
1275     /// translate them into the form that the NLL solver
1276     /// understands. See the NLL module for mode details.
1277     pub fn take_and_reset_region_constraints(&self) -> RegionConstraintData<'tcx> {
1278         assert!(
1279             self.inner.borrow().region_obligations.is_empty(),
1280             "region_obligations not empty: {:#?}",
1281             self.inner.borrow().region_obligations
1282         );
1283
1284         self.inner.borrow_mut().unwrap_region_constraints().take_and_reset_data()
1285     }
1286
1287     /// Gives temporary access to the region constraint data.
1288     #[allow(non_camel_case_types)] // bug with impl trait
1289     pub fn with_region_constraints<R>(
1290         &self,
1291         op: impl FnOnce(&RegionConstraintData<'tcx>) -> R,
1292     ) -> R {
1293         let mut inner = self.inner.borrow_mut();
1294         op(inner.unwrap_region_constraints().data())
1295     }
1296
1297     /// Takes ownership of the list of variable regions. This implies
1298     /// that all the region constraints have already been taken, and
1299     /// hence that `resolve_regions_and_report_errors` can never be
1300     /// called. This is used only during NLL processing to "hand off" ownership
1301     /// of the set of region variables into the NLL region context.
1302     pub fn take_region_var_origins(&self) -> VarInfos {
1303         let (var_infos, data) = self
1304             .inner
1305             .borrow_mut()
1306             .region_constraints
1307             .take()
1308             .expect("regions already resolved")
1309             .into_infos_and_data();
1310         assert!(data.is_empty());
1311         var_infos
1312     }
1313
1314     pub fn ty_to_string(&self, t: Ty<'tcx>) -> String {
1315         self.resolve_vars_if_possible(&t).to_string()
1316     }
1317
1318     pub fn tys_to_string(&self, ts: &[Ty<'tcx>]) -> String {
1319         let tstrs: Vec<String> = ts.iter().map(|t| self.ty_to_string(*t)).collect();
1320         format!("({})", tstrs.join(", "))
1321     }
1322
1323     pub fn trait_ref_to_string(&self, t: &ty::TraitRef<'tcx>) -> String {
1324         self.resolve_vars_if_possible(t).print_only_trait_path().to_string()
1325     }
1326
1327     /// If `TyVar(vid)` resolves to a type, return that type. Else, return the
1328     /// universe index of `TyVar(vid)`.
1329     pub fn probe_ty_var(&self, vid: TyVid) -> Result<Ty<'tcx>, ty::UniverseIndex> {
1330         use self::type_variable::TypeVariableValue;
1331
1332         match self.inner.borrow_mut().type_variables.probe(vid) {
1333             TypeVariableValue::Known { value } => Ok(value),
1334             TypeVariableValue::Unknown { universe } => Err(universe),
1335         }
1336     }
1337
1338     /// Resolve any type variables found in `value` -- but only one
1339     /// level.  So, if the variable `?X` is bound to some type
1340     /// `Foo<?Y>`, then this would return `Foo<?Y>` (but `?Y` may
1341     /// itself be bound to a type).
1342     ///
1343     /// Useful when you only need to inspect the outermost level of
1344     /// the type and don't care about nested types (or perhaps you
1345     /// will be resolving them as well, e.g. in a loop).
1346     pub fn shallow_resolve<T>(&self, value: T) -> T
1347     where
1348         T: TypeFoldable<'tcx>,
1349     {
1350         let mut r = ShallowResolver::new(self);
1351         value.fold_with(&mut r)
1352     }
1353
1354     pub fn root_var(&self, var: ty::TyVid) -> ty::TyVid {
1355         self.inner.borrow_mut().type_variables.root_var(var)
1356     }
1357
1358     /// Where possible, replaces type/const variables in
1359     /// `value` with their final value. Note that region variables
1360     /// are unaffected. If a type/const variable has not been unified, it
1361     /// is left as is. This is an idempotent operation that does
1362     /// not affect inference state in any way and so you can do it
1363     /// at will.
1364     pub fn resolve_vars_if_possible<T>(&self, value: &T) -> T
1365     where
1366         T: TypeFoldable<'tcx>,
1367     {
1368         if !value.needs_infer() {
1369             return value.clone(); // Avoid duplicated subst-folding.
1370         }
1371         let mut r = resolve::OpportunisticVarResolver::new(self);
1372         value.fold_with(&mut r)
1373     }
1374
1375     /// Returns the first unresolved variable contained in `T`. In the
1376     /// process of visiting `T`, this will resolve (where possible)
1377     /// type variables in `T`, but it never constructs the final,
1378     /// resolved type, so it's more efficient than
1379     /// `resolve_vars_if_possible()`.
1380     pub fn unresolved_type_vars<T>(&self, value: &T) -> Option<(Ty<'tcx>, Option<Span>)>
1381     where
1382         T: TypeFoldable<'tcx>,
1383     {
1384         let mut r = resolve::UnresolvedTypeFinder::new(self);
1385         value.visit_with(&mut r);
1386         r.first_unresolved
1387     }
1388
1389     pub fn probe_const_var(
1390         &self,
1391         vid: ty::ConstVid<'tcx>,
1392     ) -> Result<&'tcx ty::Const<'tcx>, ty::UniverseIndex> {
1393         match self.inner.borrow_mut().const_unification_table.probe_value(vid).val {
1394             ConstVariableValue::Known { value } => Ok(value),
1395             ConstVariableValue::Unknown { universe } => Err(universe),
1396         }
1397     }
1398
1399     pub fn fully_resolve<T: TypeFoldable<'tcx>>(&self, value: &T) -> FixupResult<'tcx, T> {
1400         /*!
1401          * Attempts to resolve all type/region/const variables in
1402          * `value`. Region inference must have been run already (e.g.,
1403          * by calling `resolve_regions_and_report_errors`). If some
1404          * variable was never unified, an `Err` results.
1405          *
1406          * This method is idempotent, but it not typically not invoked
1407          * except during the writeback phase.
1408          */
1409
1410         resolve::fully_resolve(self, value)
1411     }
1412
1413     // [Note-Type-error-reporting]
1414     // An invariant is that anytime the expected or actual type is Error (the special
1415     // error type, meaning that an error occurred when typechecking this expression),
1416     // this is a derived error. The error cascaded from another error (that was already
1417     // reported), so it's not useful to display it to the user.
1418     // The following methods implement this logic.
1419     // They check if either the actual or expected type is Error, and don't print the error
1420     // in this case. The typechecker should only ever report type errors involving mismatched
1421     // types using one of these methods, and should not call span_err directly for such
1422     // errors.
1423
1424     pub fn type_error_struct_with_diag<M>(
1425         &self,
1426         sp: Span,
1427         mk_diag: M,
1428         actual_ty: Ty<'tcx>,
1429     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx>
1430     where
1431         M: FnOnce(String) -> DiagnosticBuilder<'tcx>,
1432     {
1433         let actual_ty = self.resolve_vars_if_possible(&actual_ty);
1434         debug!("type_error_struct_with_diag({:?}, {:?})", sp, actual_ty);
1435
1436         // Don't report an error if actual type is `Error`.
1437         if actual_ty.references_error() {
1438             return self.tcx.sess.diagnostic().struct_dummy();
1439         }
1440
1441         mk_diag(self.ty_to_string(actual_ty))
1442     }
1443
1444     pub fn report_mismatched_types(
1445         &self,
1446         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1447         expected: Ty<'tcx>,
1448         actual: Ty<'tcx>,
1449         err: TypeError<'tcx>,
1450     ) -> DiagnosticBuilder<'tcx> {
1451         let trace = TypeTrace::types(cause, true, expected, actual);
1452         self.report_and_explain_type_error(trace, &err)
1453     }
1454
1455     pub fn replace_bound_vars_with_fresh_vars<T>(
1456         &self,
1457         span: Span,
1458         lbrct: LateBoundRegionConversionTime,
1459         value: &ty::Binder<T>,
1460     ) -> (T, BTreeMap<ty::BoundRegion, ty::Region<'tcx>>)
1461     where
1462         T: TypeFoldable<'tcx>,
1463     {
1464         let fld_r = |br| self.next_region_var(LateBoundRegion(span, br, lbrct));
1465         let fld_t = |_| {
1466             self.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
1467                 kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
1468                 span,
1469             })
1470         };
1471         let fld_c = |_, ty| {
1472             self.next_const_var(
1473                 ty,
1474                 ConstVariableOrigin { kind: ConstVariableOriginKind::MiscVariable, span },
1475             )
1476         };
1477         self.tcx.replace_bound_vars(value, fld_r, fld_t, fld_c)
1478     }
1479
1480     /// See the [`region_constraints::verify_generic_bound`] method.
1481     pub fn verify_generic_bound(
1482         &self,
1483         origin: SubregionOrigin<'tcx>,
1484         kind: GenericKind<'tcx>,
1485         a: ty::Region<'tcx>,
1486         bound: VerifyBound<'tcx>,
1487     ) {
1488         debug!("verify_generic_bound({:?}, {:?} <: {:?})", kind, a, bound);
1489
1490         self.inner
1491             .borrow_mut()
1492             .unwrap_region_constraints()
1493             .verify_generic_bound(origin, kind, a, bound);
1494     }
1495
1496     /// Obtains the latest type of the given closure; this may be a
1497     /// closure in the current function, in which case its
1498     /// `ClosureKind` may not yet be known.
1499     pub fn closure_kind(
1500         &self,
1501         closure_def_id: DefId,
1502         closure_substs: SubstsRef<'tcx>,
1503     ) -> Option<ty::ClosureKind> {
1504         let closure_kind_ty = closure_substs.as_closure().kind_ty(closure_def_id, self.tcx);
1505         let closure_kind_ty = self.shallow_resolve(closure_kind_ty);
1506         closure_kind_ty.to_opt_closure_kind()
1507     }
1508
1509     /// Obtains the signature of a closure. For closures, unlike
1510     /// `tcx.fn_sig(def_id)`, this method will work during the
1511     /// type-checking of the enclosing function and return the closure
1512     /// signature in its partially inferred state.
1513     pub fn closure_sig(&self, def_id: DefId, substs: SubstsRef<'tcx>) -> ty::PolyFnSig<'tcx> {
1514         let closure_sig_ty = substs.as_closure().sig_ty(def_id, self.tcx);
1515         let closure_sig_ty = self.shallow_resolve(closure_sig_ty);
1516         closure_sig_ty.fn_sig(self.tcx)
1517     }
1518
1519     /// Clears the selection, evaluation, and projection caches. This is useful when
1520     /// repeatedly attempting to select an `Obligation` while changing only
1521     /// its `ParamEnv`, since `FulfillmentContext` doesn't use probing.
1522     pub fn clear_caches(&self) {
1523         self.selection_cache.clear();
1524         self.evaluation_cache.clear();
1525         self.inner.borrow_mut().projection_cache.clear();
1526     }
1527
1528     fn universe(&self) -> ty::UniverseIndex {
1529         self.universe.get()
1530     }
1531
1532     /// Creates and return a fresh universe that extends all previous
1533     /// universes. Updates `self.universe` to that new universe.
1534     pub fn create_next_universe(&self) -> ty::UniverseIndex {
1535         let u = self.universe.get().next_universe();
1536         self.universe.set(u);
1537         u
1538     }
1539
1540     /// Resolves and evaluates a constant.
1541     ///
1542     /// The constant can be located on a trait like `<A as B>::C`, in which case the given
1543     /// substitutions and environment are used to resolve the constant. Alternatively if the
1544     /// constant has generic parameters in scope the substitutions are used to evaluate the value of
1545     /// the constant. For example in `fn foo<T>() { let _ = [0; bar::<T>()]; }` the repeat count
1546     /// constant `bar::<T>()` requires a substitution for `T`, if the substitution for `T` is still
1547     /// too generic for the constant to be evaluated then `Err(ErrorHandled::TooGeneric)` is
1548     /// returned.
1549     ///
1550     /// This handles inferences variables within both `param_env` and `substs` by
1551     /// performing the operation on their respective canonical forms.
1552     pub fn const_eval_resolve(
1553         &self,
1554         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1555         def_id: DefId,
1556         substs: SubstsRef<'tcx>,
1557         promoted: Option<mir::Promoted>,
1558         span: Option<Span>,
1559     ) -> ConstEvalResult<'tcx> {
1560         let mut original_values = OriginalQueryValues::default();
1561         let canonical = self.canonicalize_query(&(param_env, substs), &mut original_values);
1562
1563         let (param_env, substs) = canonical.value;
1564         // The return value is the evaluated value which doesn't contain any reference to inference
1565         // variables, thus we don't need to substitute back the original values.
1566         self.tcx.const_eval_resolve(param_env, def_id, substs, promoted, span)
1567     }
1568 }
1569
1570 pub struct ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1571     infcx: &'a InferCtxt<'a, 'tcx>,
1572 }
1573
1574 impl<'a, 'tcx> ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1575     #[inline(always)]
1576     pub fn new(infcx: &'a InferCtxt<'a, 'tcx>) -> Self {
1577         ShallowResolver { infcx }
1578     }
1579
1580     /// If `typ` is a type variable of some kind, resolve it one level
1581     /// (but do not resolve types found in the result). If `typ` is
1582     /// not a type variable, just return it unmodified.
1583     pub fn shallow_resolve(&mut self, typ: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1584         match typ.kind {
1585             ty::Infer(ty::TyVar(v)) => {
1586                 // Not entirely obvious: if `typ` is a type variable,
1587                 // it can be resolved to an int/float variable, which
1588                 // can then be recursively resolved, hence the
1589                 // recursion. Note though that we prevent type
1590                 // variables from unifying to other type variables
1591                 // directly (though they may be embedded
1592                 // structurally), and we prevent cycles in any case,
1593                 // so this recursion should always be of very limited
1594                 // depth.
1595                 //
1596                 // Note: if these two lines are combined into one we get
1597                 // dynamic borrow errors on `self.infcx.inner`.
1598                 let known = self.infcx.inner.borrow_mut().type_variables.probe(v).known();
1599                 known.map(|t| self.fold_ty(t)).unwrap_or(typ)
1600             }
1601
1602             ty::Infer(ty::IntVar(v)) => self
1603                 .infcx
1604                 .inner
1605                 .borrow_mut()
1606                 .int_unification_table
1607                 .probe_value(v)
1608                 .map(|v| v.to_type(self.infcx.tcx))
1609                 .unwrap_or(typ),
1610
1611             ty::Infer(ty::FloatVar(v)) => self
1612                 .infcx
1613                 .inner
1614                 .borrow_mut()
1615                 .float_unification_table
1616                 .probe_value(v)
1617                 .map(|v| v.to_type(self.infcx.tcx))
1618                 .unwrap_or(typ),
1619
1620             _ => typ,
1621         }
1622     }
1623
1624     // `resolver.shallow_resolve_changed(ty)` is equivalent to
1625     // `resolver.shallow_resolve(ty) != ty`, but more efficient. It's always
1626     // inlined, despite being large, because it has only two call sites that
1627     // are extremely hot.
1628     #[inline(always)]
1629     pub fn shallow_resolve_changed(&self, infer: ty::InferTy) -> bool {
1630         match infer {
1631             ty::TyVar(v) => {
1632                 use self::type_variable::TypeVariableValue;
1633
1634                 // If `inlined_probe` returns a `Known` value its `kind` never
1635                 // matches `infer`.
1636                 match self.infcx.inner.borrow_mut().type_variables.inlined_probe(v) {
1637                     TypeVariableValue::Unknown { .. } => false,
1638                     TypeVariableValue::Known { .. } => true,
1639                 }
1640             }
1641
1642             ty::IntVar(v) => {
1643                 // If inlined_probe_value returns a value it's always a
1644                 // `ty::Int(_)` or `ty::UInt(_)`, which never matches a
1645                 // `ty::Infer(_)`.
1646                 self.infcx.inner.borrow_mut().int_unification_table.inlined_probe_value(v).is_some()
1647             }
1648
1649             ty::FloatVar(v) => {
1650                 // If inlined_probe_value returns a value it's always a
1651                 // `ty::Float(_)`, which never matches a `ty::Infer(_)`.
1652                 //
1653                 // Not `inlined_probe_value(v)` because this call site is colder.
1654                 self.infcx.inner.borrow_mut().float_unification_table.probe_value(v).is_some()
1655             }
1656
1657             _ => unreachable!(),
1658         }
1659     }
1660 }
1661
1662 impl<'a, 'tcx> TypeFolder<'tcx> for ShallowResolver<'a, 'tcx> {
1663     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'tcx> {
1664         self.infcx.tcx
1665     }
1666
1667     fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1668         self.shallow_resolve(ty)
1669     }
1670
1671     fn fold_const(&mut self, ct: &'tcx ty::Const<'tcx>) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
1672         if let ty::Const { val: ty::ConstKind::Infer(InferConst::Var(vid)), .. } = ct {
1673             self.infcx
1674                 .inner
1675                 .borrow_mut()
1676                 .const_unification_table
1677                 .probe_value(*vid)
1678                 .val
1679                 .known()
1680                 .unwrap_or(ct)
1681         } else {
1682             ct
1683         }
1684     }
1685 }
1686
1687 impl<'tcx> TypeTrace<'tcx> {
1688     pub fn span(&self) -> Span {
1689         self.cause.span
1690     }
1691
1692     pub fn types(
1693         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1694         a_is_expected: bool,
1695         a: Ty<'tcx>,
1696         b: Ty<'tcx>,
1697     ) -> TypeTrace<'tcx> {
1698         TypeTrace { cause: cause.clone(), values: Types(ExpectedFound::new(a_is_expected, a, b)) }
1699     }
1700
1701     pub fn dummy(tcx: TyCtxt<'tcx>) -> TypeTrace<'tcx> {
1702         TypeTrace {
1703             cause: ObligationCause::dummy(),
1704             values: Types(ExpectedFound { expected: tcx.types.err, found: tcx.types.err }),
1705         }
1706     }
1707 }
1708
1709 impl<'tcx> SubregionOrigin<'tcx> {
1710     pub fn span(&self) -> Span {
1711         match *self {
1712             Subtype(ref a) => a.span(),
1713             InfStackClosure(a) => a,
1714             InvokeClosure(a) => a,
1715             DerefPointer(a) => a,
1716             ClosureCapture(a, _) => a,
1717             IndexSlice(a) => a,
1718             RelateObjectBound(a) => a,
1719             RelateParamBound(a, _) => a,
1720             RelateRegionParamBound(a) => a,
1721             RelateDefaultParamBound(a, _) => a,
1722             Reborrow(a) => a,
1723             ReborrowUpvar(a, _) => a,
1724             DataBorrowed(_, a) => a,
1725             ReferenceOutlivesReferent(_, a) => a,
1726             ParameterInScope(_, a) => a,
1727             ExprTypeIsNotInScope(_, a) => a,
1728             BindingTypeIsNotValidAtDecl(a) => a,
1729             CallRcvr(a) => a,
1730             CallArg(a) => a,
1731             CallReturn(a) => a,
1732             Operand(a) => a,
1733             AddrOf(a) => a,
1734             AutoBorrow(a) => a,
1735             SafeDestructor(a) => a,
1736             CompareImplMethodObligation { span, .. } => span,
1737         }
1738     }
1739
1740     pub fn from_obligation_cause<F>(cause: &traits::ObligationCause<'tcx>, default: F) -> Self
1741     where
1742         F: FnOnce() -> Self,
1743     {
1744         match cause.code {
1745             traits::ObligationCauseCode::ReferenceOutlivesReferent(ref_type) => {
1746                 SubregionOrigin::ReferenceOutlivesReferent(ref_type, cause.span)
1747             }
1748
1749             traits::ObligationCauseCode::CompareImplMethodObligation {
1750                 item_name,
1751                 impl_item_def_id,
1752                 trait_item_def_id,
1753             } => SubregionOrigin::CompareImplMethodObligation {
1754                 span: cause.span,
1755                 item_name,
1756                 impl_item_def_id,
1757                 trait_item_def_id,
1758             },
1759
1760             _ => default(),
1761         }
1762     }
1763 }
1764
1765 impl RegionVariableOrigin {
1766     pub fn span(&self) -> Span {
1767         match *self {
1768             MiscVariable(a) => a,
1769             PatternRegion(a) => a,
1770             AddrOfRegion(a) => a,
1771             Autoref(a) => a,
1772             Coercion(a) => a,
1773             EarlyBoundRegion(a, ..) => a,
1774             LateBoundRegion(a, ..) => a,
1775             BoundRegionInCoherence(_) => rustc_span::DUMMY_SP,
1776             UpvarRegion(_, a) => a,
1777             NLL(..) => bug!("NLL variable used with `span`"),
1778         }
1779     }
1780 }
1781
1782 impl<'tcx> fmt::Debug for RegionObligation<'tcx> {
1783     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1784         write!(
1785             f,
1786             "RegionObligation(sub_region={:?}, sup_type={:?})",
1787             self.sub_region, self.sup_type
1788         )
1789     }
1790 }