src/librustc_middle/traits/mod.rs

   1 //! Trait Resolution. See the [rustc dev guide] for more information on how this works.
   2 //!
   3 //! [rustc dev guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/traits/resolution.html
   4
   5 mod chalk;
   6 pub mod query;
   7 pub mod select;
   8 pub mod specialization_graph;
   9 mod structural_impls;
  10
  11 use crate::infer::canonical::Canonical;
  12 use crate::mir::interpret::ErrorHandled;
  13 use crate::ty::subst::SubstsRef;
  14 use crate::ty::{self, AdtKind, Ty, TyCtxt};
  15
  16 use rustc_hir as hir;
  17 use rustc_hir::def_id::DefId;
  18 use rustc_span::symbol::Symbol;
  19 use rustc_span::{Span, DUMMY_SP};
  20 use smallvec::SmallVec;
  21
  22 use std::borrow::Cow;
  23 use std::fmt;
  24 use std::ops::Deref;
  25 use std::rc::Rc;
  26
  27 pub use self::select::{EvaluationCache, EvaluationResult, OverflowError, SelectionCache};
  28
  29 pub type ChalkCanonicalGoal<'tcx> = Canonical<'tcx, ChalkEnvironmentAndGoal<'tcx>>;
  30
  31 pub use self::ImplSource::*;
  32 pub use self::ObligationCauseCode::*;
  33 pub use self::SelectionError::*;
  34
  35 pub use self::chalk::{
  36     ChalkEnvironmentAndGoal, ChalkEnvironmentClause, RustInterner as ChalkRustInterner,
  37 };
  38
  39 /// Depending on the stage of compilation, we want projection to be
  40 /// more or less conservative.
  41 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
  42 pub enum Reveal {
  43     /// At type-checking time, we refuse to project any associated
  44     /// type that is marked `default`. Non-`default` ("final") types
  45     /// are always projected. This is necessary in general for
  46     /// soundness of specialization. However, we *could* allow
  47     /// projections in fully-monomorphic cases. We choose not to,
  48     /// because we prefer for `default type` to force the type
  49     /// definition to be treated abstractly by any consumers of the
  50     /// impl. Concretely, that means that the following example will
  51     /// fail to compile:
  52     ///
  53     /// ```
  54     /// trait Assoc {
  55     ///     type Output;
  56     /// }
  57     ///
  58     /// impl<T> Assoc for T {
  59     ///     default type Output = bool;
  60     /// }
  61     ///
  62     /// fn main() {
  63     ///     let <() as Assoc>::Output = true;
  64     /// }
  65     /// ```
  66     UserFacing,
  67
  68     /// At codegen time, all monomorphic projections will succeed.
  69     /// Also, `impl Trait` is normalized to the concrete type,
  70     /// which has to be already collected by type-checking.
  71     ///
  72     /// NOTE: as `impl Trait`'s concrete type should *never*
  73     /// be observable directly by the user, `Reveal::All`
  74     /// should not be used by checks which may expose
  75     /// type equality or type contents to the user.
  76     /// There are some exceptions, e.g., around OIBITS and
  77     /// transmute-checking, which expose some details, but
  78     /// not the whole concrete type of the `impl Trait`.
  79     All,
  80 }
  81
  82 /// The reason why we incurred this obligation; used for error reporting.
  83 ///
  84 /// As the happy path does not care about this struct, storing this on the heap
  85 /// ends up increasing performance.
  86 ///
  87 /// We do not want to intern this as there are a lot of obligation causes which
  88 /// only live for a short period of time.
  89 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
  90 pub struct ObligationCause<'tcx> {
  91     /// `None` for `ObligationCause::dummy`, `Some` otherwise.
  92     data: Option<Rc<ObligationCauseData<'tcx>>>,
  93 }
  94
  95 const DUMMY_OBLIGATION_CAUSE_DATA: ObligationCauseData<'static> =
  96     ObligationCauseData { span: DUMMY_SP, body_id: hir::CRATE_HIR_ID, code: MiscObligation };
  97
  98 // Correctly format `ObligationCause::dummy`.
  99 impl<'tcx> fmt::Debug for ObligationCause<'tcx> {
 100     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
 101         ObligationCauseData::fmt(self, f)
 102     }
 103 }
 104
 105 impl Deref for ObligationCause<'tcx> {
 106     type Target = ObligationCauseData<'tcx>;
 107
 108     #[inline(always)]
 109     fn deref(&self) -> &Self::Target {
 110         self.data.as_deref().unwrap_or(&DUMMY_OBLIGATION_CAUSE_DATA)
 111     }
 112 }
 113
 114 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 115 pub struct ObligationCauseData<'tcx> {
 116     pub span: Span,
 117
 118     /// The ID of the fn body that triggered this obligation. This is
 119     /// used for region obligations to determine the precise
 120     /// environment in which the region obligation should be evaluated
 121     /// (in particular, closures can add new assumptions). See the
 122     /// field `region_obligations` of the `FulfillmentContext` for more
 123     /// information.
 124     pub body_id: hir::HirId,
 125
 126     pub code: ObligationCauseCode<'tcx>,
 127 }
 128
 129 impl<'tcx> ObligationCause<'tcx> {
 130     #[inline]
 131     pub fn new(
 132         span: Span,
 133         body_id: hir::HirId,
 134         code: ObligationCauseCode<'tcx>,
 135     ) -> ObligationCause<'tcx> {
 136         ObligationCause { data: Some(Rc::new(ObligationCauseData { span, body_id, code })) }
 137     }
 138
 139     pub fn misc(span: Span, body_id: hir::HirId) -> ObligationCause<'tcx> {
 140         ObligationCause::new(span, body_id, MiscObligation)
 141     }
 142
 143     pub fn dummy_with_span(span: Span) -> ObligationCause<'tcx> {
 144         ObligationCause::new(span, hir::CRATE_HIR_ID, MiscObligation)
 145     }
 146
 147     #[inline(always)]
 148     pub fn dummy() -> ObligationCause<'tcx> {
 149         ObligationCause { data: None }
 150     }
 151
 152     pub fn make_mut(&mut self) -> &mut ObligationCauseData<'tcx> {
 153         Rc::make_mut(self.data.get_or_insert_with(|| Rc::new(DUMMY_OBLIGATION_CAUSE_DATA)))
 154     }
 155
 156     pub fn span(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Span {
 157         match self.code {
 158             ObligationCauseCode::CompareImplMethodObligation { .. }
 159             | ObligationCauseCode::MainFunctionType
 160             | ObligationCauseCode::StartFunctionType => {
 161                 tcx.sess.source_map().guess_head_span(self.span)
 162             }
 163             ObligationCauseCode::MatchExpressionArm(box MatchExpressionArmCause {
 164                 arm_span,
 165                 ..
 166             }) => arm_span,
 167             _ => self.span,
 168         }
 169     }
 170 }
 171
 172 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 173 pub enum ObligationCauseCode<'tcx> {
 174     /// Not well classified or should be obvious from the span.
 175     MiscObligation,
 176
 177     /// A slice or array is WF only if `T: Sized`.
 178     SliceOrArrayElem,
 179
 180     /// A tuple is WF only if its middle elements are `Sized`.
 181     TupleElem,
 182
 183     /// This is the trait reference from the given projection.
 184     ProjectionWf(ty::ProjectionTy<'tcx>),
 185
 186     /// In an impl of trait `X` for type `Y`, type `Y` must
 187     /// also implement all supertraits of `X`.
 188     ItemObligation(DefId),
 189
 190     /// Like `ItemObligation`, but with extra detail on the source of the obligation.
 191     BindingObligation(DefId, Span),
 192
 193     /// A type like `&'a T` is WF only if `T: 'a`.
 194     ReferenceOutlivesReferent(Ty<'tcx>),
 195
 196     /// A type like `Box<Foo<'a> + 'b>` is WF only if `'b: 'a`.
 197     ObjectTypeBound(Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>),
 198
 199     /// Obligation incurred due to an object cast.
 200     ObjectCastObligation(/* Object type */ Ty<'tcx>),
 201
 202     /// Obligation incurred due to a coercion.
 203     Coercion {
 204         source: Ty<'tcx>,
 205         target: Ty<'tcx>,
 206     },
 207
 208     /// Various cases where expressions must be `Sized` / `Copy` / etc.
 209     /// `L = X` implies that `L` is `Sized`.
 210     AssignmentLhsSized,
 211     /// `(x1, .., xn)` must be `Sized`.
 212     TupleInitializerSized,
 213     /// `S { ... }` must be `Sized`.
 214     StructInitializerSized,
 215     /// Type of each variable must be `Sized`.
 216     VariableType(hir::HirId),
 217     /// Argument type must be `Sized`.
 218     SizedArgumentType(Option<Span>),
 219     /// Return type must be `Sized`.
 220     SizedReturnType,
 221     /// Yield type must be `Sized`.
 222     SizedYieldType,
 223     /// Inline asm operand type must be `Sized`.
 224     InlineAsmSized,
 225     /// `[T, ..n]` implies that `T` must be `Copy`.
 226     /// If `true`, suggest `const_in_array_repeat_expressions` feature flag.
 227     RepeatVec(bool),
 228
 229     /// Types of fields (other than the last, except for packed structs) in a struct must be sized.
 230     FieldSized {
 231         adt_kind: AdtKind,
 232         span: Span,
 233         last: bool,
 234     },
 235
 236     /// Constant expressions must be sized.
 237     ConstSized,
 238
 239     /// `static` items must have `Sync` type.
 240     SharedStatic,
 241
 242     BuiltinDerivedObligation(DerivedObligationCause<'tcx>),
 243
 244     ImplDerivedObligation(DerivedObligationCause<'tcx>),
 245
 246     DerivedObligation(DerivedObligationCause<'tcx>),
 247
 248     /// Error derived when matching traits/impls; see ObligationCause for more details
 249     CompareImplConstObligation,
 250
 251     /// Error derived when matching traits/impls; see ObligationCause for more details
 252     CompareImplMethodObligation {
 253         item_name: Symbol,
 254         impl_item_def_id: DefId,
 255         trait_item_def_id: DefId,
 256     },
 257
 258     /// Error derived when matching traits/impls; see ObligationCause for more details
 259     CompareImplTypeObligation {
 260         item_name: Symbol,
 261         impl_item_def_id: DefId,
 262         trait_item_def_id: DefId,
 263     },
 264
 265     /// Checking that this expression can be assigned where it needs to be
 266     // FIXME(eddyb) #11161 is the original Expr required?
 267     ExprAssignable,
 268
 269     /// Computing common supertype in the arms of a match expression
 270     MatchExpressionArm(Box<MatchExpressionArmCause<'tcx>>),
 271
 272     /// Type error arising from type checking a pattern against an expected type.
 273     Pattern {
 274         /// The span of the scrutinee or type expression which caused the `root_ty` type.
 275         span: Option<Span>,
 276         /// The root expected type induced by a scrutinee or type expression.
 277         root_ty: Ty<'tcx>,
 278         /// Whether the `Span` came from an expression or a type expression.
 279         origin_expr: bool,
 280     },
 281
 282     /// Constants in patterns must have `Structural` type.
 283     ConstPatternStructural,
 284
 285     /// Computing common supertype in an if expression
 286     IfExpression(Box<IfExpressionCause>),
 287
 288     /// Computing common supertype of an if expression with no else counter-part
 289     IfExpressionWithNoElse,
 290
 291     /// `main` has wrong type
 292     MainFunctionType,
 293
 294     /// `start` has wrong type
 295     StartFunctionType,
 296
 297     /// Intrinsic has wrong type
 298     IntrinsicType,
 299
 300     /// Method receiver
 301     MethodReceiver,
 302
 303     /// `return` with no expression
 304     ReturnNoExpression,
 305
 306     /// `return` with an expression
 307     ReturnValue(hir::HirId),
 308
 309     /// Return type of this function
 310     ReturnType,
 311
 312     /// Block implicit return
 313     BlockTailExpression(hir::HirId),
 314
 315     /// #[feature(trivial_bounds)] is not enabled
 316     TrivialBound,
 317 }
 318
 319 impl ObligationCauseCode<'_> {
 320     // Return the base obligation, ignoring derived obligations.
 321     pub fn peel_derives(&self) -> &Self {
 322         let mut base_cause = self;
 323         while let BuiltinDerivedObligation(cause)
 324         | ImplDerivedObligation(cause)
 325         | DerivedObligation(cause) = base_cause
 326         {
 327             base_cause = &cause.parent_code;
 328         }
 329         base_cause
 330     }
 331 }
 332
 333 // `ObligationCauseCode` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
 334 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
 335 static_assert_size!(ObligationCauseCode<'_>, 32);
 336
 337 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 338 pub struct MatchExpressionArmCause<'tcx> {
 339     pub arm_span: Span,
 340     pub source: hir::MatchSource,
 341     pub prior_arms: Vec<Span>,
 342     pub last_ty: Ty<'tcx>,
 343     pub scrut_hir_id: hir::HirId,
 344 }
 345
 346 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 347 pub struct IfExpressionCause {
 348     pub then: Span,
 349     pub outer: Option<Span>,
 350     pub semicolon: Option<Span>,
 351 }
 352
 353 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
 354 pub struct DerivedObligationCause<'tcx> {
 355     /// The trait reference of the parent obligation that led to the
 356     /// current obligation. Note that only trait obligations lead to
 357     /// derived obligations, so we just store the trait reference here
 358     /// directly.
 359     pub parent_trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 360
 361     /// The parent trait had this cause.
 362     pub parent_code: Rc<ObligationCauseCode<'tcx>>,
 363 }
 364
 365 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
 366 pub enum SelectionError<'tcx> {
 367     Unimplemented,
 368     OutputTypeParameterMismatch(
 369         ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 370         ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 371         ty::error::TypeError<'tcx>,
 372     ),
 373     TraitNotObjectSafe(DefId),
 374     ConstEvalFailure(ErrorHandled),
 375     Overflow,
 376 }
 377
 378 /// When performing resolution, it is typically the case that there
 379 /// can be one of three outcomes:
 380 ///
 381 /// - `Ok(Some(r))`: success occurred with result `r`
 382 /// - `Ok(None)`: could not definitely determine anything, usually due
 383 ///   to inconclusive type inference.
 384 /// - `Err(e)`: error `e` occurred
 385 pub type SelectionResult<'tcx, T> = Result<Option<T>, SelectionError<'tcx>>;
 386
 387 /// Given the successful resolution of an obligation, the `ImplSource`
 388 /// indicates where the impl comes from.
 389 ///
 390 /// For example, the obligation may be satisfied by a specific impl (case A),
 391 /// or it may be relative to some bound that is in scope (case B).
 392 ///
 393 /// ```
 394 /// impl<T:Clone> Clone<T> for Option<T> { ... } // Impl_1
 395 /// impl<T:Clone> Clone<T> for Box<T> { ... }    // Impl_2
 396 /// impl Clone for i32 { ... }                   // Impl_3
 397 ///
 398 /// fn foo<T: Clone>(concrete: Option<Box<i32>>, param: T, mixed: Option<T>) {
 399 ///     // Case A: Vtable points at a specific impl. Only possible when
 400 ///     // type is concretely known. If the impl itself has bounded
 401 ///     // type parameters, Vtable will carry resolutions for those as well:
 402 ///     concrete.clone(); // Vtable(Impl_1, [Vtable(Impl_2, [Vtable(Impl_3)])])
 403 ///
 404 ///     // Case A: ImplSource points at a specific impl. Only possible when
 405 ///     // type is concretely known. If the impl itself has bounded
 406 ///     // type parameters, ImplSource will carry resolutions for those as well:
 407 ///     concrete.clone(); // ImplSource(Impl_1, [ImplSource(Impl_2, [ImplSource(Impl_3)])])
 408 ///
 409 ///     // Case B: ImplSource must be provided by caller. This applies when
 410 ///     // type is a type parameter.
 411 ///     param.clone();    // ImplSourceParam
 412 ///
 413 ///     // Case C: A mix of cases A and B.
 414 ///     mixed.clone();    // ImplSource(Impl_1, [ImplSourceParam])
 415 /// }
 416 /// ```
 417 ///
 418 /// ### The type parameter `N`
 419 ///
 420 /// See explanation on `ImplSourceUserDefinedData`.
 421 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 422 pub enum ImplSource<'tcx, N> {
 423     /// ImplSource identifying a particular impl.
 424     ImplSourceUserDefined(ImplSourceUserDefinedData<'tcx, N>),
 425
 426     /// ImplSource for auto trait implementations.
 427     /// This carries the information and nested obligations with regards
 428     /// to an auto implementation for a trait `Trait`. The nested obligations
 429     /// ensure the trait implementation holds for all the constituent types.
 430     ImplSourceAutoImpl(ImplSourceAutoImplData<N>),
 431
 432     /// Successful resolution to an obligation provided by the caller
 433     /// for some type parameter. The `Vec<N>` represents the
 434     /// obligations incurred from normalizing the where-clause (if
 435     /// any).
 436     ImplSourceParam(Vec<N>),
 437
 438     /// Virtual calls through an object.
 439     ImplSourceObject(ImplSourceObjectData<'tcx, N>),
 440
 441     /// Successful resolution for a builtin trait.
 442     ImplSourceBuiltin(ImplSourceBuiltinData<N>),
 443
 444     /// ImplSource automatically generated for a closure. The `DefId` is the ID
 445     /// of the closure expression. This is a `ImplSourceUserDefined` in spirit, but the
 446     /// impl is generated by the compiler and does not appear in the source.
 447     ImplSourceClosure(ImplSourceClosureData<'tcx, N>),
 448
 449     /// Same as above, but for a function pointer type with the given signature.
 450     ImplSourceFnPointer(ImplSourceFnPointerData<'tcx, N>),
 451
 452     /// ImplSource for a builtin `DeterminantKind` trait implementation.
 453     ImplSourceDiscriminantKind(ImplSourceDiscriminantKindData),
 454
 455     /// ImplSource automatically generated for a generator.
 456     ImplSourceGenerator(ImplSourceGeneratorData<'tcx, N>),
 457
 458     /// ImplSource for a trait alias.
 459     ImplSourceTraitAlias(ImplSourceTraitAliasData<'tcx, N>),
 460 }
 461
 462 impl<'tcx, N> ImplSource<'tcx, N> {
 463     pub fn nested_obligations(self) -> Vec<N> {
 464         match self {
 465             ImplSourceUserDefined(i) => i.nested,
 466             ImplSourceParam(n) => n,
 467             ImplSourceBuiltin(i) => i.nested,
 468             ImplSourceAutoImpl(d) => d.nested,
 469             ImplSourceClosure(c) => c.nested,
 470             ImplSourceGenerator(c) => c.nested,
 471             ImplSourceObject(d) => d.nested,
 472             ImplSourceFnPointer(d) => d.nested,
 473             ImplSourceDiscriminantKind(ImplSourceDiscriminantKindData) => Vec::new(),
 474             ImplSourceTraitAlias(d) => d.nested,
 475         }
 476     }
 477
 478     pub fn borrow_nested_obligations(&self) -> &[N] {
 479         match &self {
 480             ImplSourceUserDefined(i) => &i.nested[..],
 481             ImplSourceParam(n) => &n[..],
 482             ImplSourceBuiltin(i) => &i.nested[..],
 483             ImplSourceAutoImpl(d) => &d.nested[..],
 484             ImplSourceClosure(c) => &c.nested[..],
 485             ImplSourceGenerator(c) => &c.nested[..],
 486             ImplSourceObject(d) => &d.nested[..],
 487             ImplSourceFnPointer(d) => &d.nested[..],
 488             ImplSourceDiscriminantKind(ImplSourceDiscriminantKindData) => &[],
 489             ImplSourceTraitAlias(d) => &d.nested[..],
 490         }
 491     }
 492
 493     pub fn map<M, F>(self, f: F) -> ImplSource<'tcx, M>
 494     where
 495         F: FnMut(N) -> M,
 496     {
 497         match self {
 498             ImplSourceUserDefined(i) => ImplSourceUserDefined(ImplSourceUserDefinedData {
 499                 impl_def_id: i.impl_def_id,
 500                 substs: i.substs,
 501                 nested: i.nested.into_iter().map(f).collect(),
 502             }),
 503             ImplSourceParam(n) => ImplSourceParam(n.into_iter().map(f).collect()),
 504             ImplSourceBuiltin(i) => ImplSourceBuiltin(ImplSourceBuiltinData {
 505                 nested: i.nested.into_iter().map(f).collect(),
 506             }),
 507             ImplSourceObject(o) => ImplSourceObject(ImplSourceObjectData {
 508                 upcast_trait_ref: o.upcast_trait_ref,
 509                 vtable_base: o.vtable_base,
 510                 nested: o.nested.into_iter().map(f).collect(),
 511             }),
 512             ImplSourceAutoImpl(d) => ImplSourceAutoImpl(ImplSourceAutoImplData {
 513                 trait_def_id: d.trait_def_id,
 514                 nested: d.nested.into_iter().map(f).collect(),
 515             }),
 516             ImplSourceClosure(c) => ImplSourceClosure(ImplSourceClosureData {
 517                 closure_def_id: c.closure_def_id,
 518                 substs: c.substs,
 519                 nested: c.nested.into_iter().map(f).collect(),
 520             }),
 521             ImplSourceGenerator(c) => ImplSourceGenerator(ImplSourceGeneratorData {
 522                 generator_def_id: c.generator_def_id,
 523                 substs: c.substs,
 524                 nested: c.nested.into_iter().map(f).collect(),
 525             }),
 526             ImplSourceFnPointer(p) => ImplSourceFnPointer(ImplSourceFnPointerData {
 527                 fn_ty: p.fn_ty,
 528                 nested: p.nested.into_iter().map(f).collect(),
 529             }),
 530             ImplSourceDiscriminantKind(ImplSourceDiscriminantKindData) => {
 531                 ImplSourceDiscriminantKind(ImplSourceDiscriminantKindData)
 532             }
 533             ImplSourceTraitAlias(d) => ImplSourceTraitAlias(ImplSourceTraitAliasData {
 534                 alias_def_id: d.alias_def_id,
 535                 substs: d.substs,
 536                 nested: d.nested.into_iter().map(f).collect(),
 537             }),
 538         }
 539     }
 540 }
 541
 542 /// Identifies a particular impl in the source, along with a set of
 543 /// substitutions from the impl's type/lifetime parameters. The
 544 /// `nested` vector corresponds to the nested obligations attached to
 545 /// the impl's type parameters.
 546 ///
 547 /// The type parameter `N` indicates the type used for "nested
 548 /// obligations" that are required by the impl. During type-check, this
 549 /// is `Obligation`, as one might expect. During codegen, however, this
 550 /// is `()`, because codegen only requires a shallow resolution of an
 551 /// impl, and nested obligations are satisfied later.
 552 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 553 pub struct ImplSourceUserDefinedData<'tcx, N> {
 554     pub impl_def_id: DefId,
 555     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
 556     pub nested: Vec<N>,
 557 }
 558
 559 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 560 pub struct ImplSourceGeneratorData<'tcx, N> {
 561     pub generator_def_id: DefId,
 562     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
 563     /// Nested obligations. This can be non-empty if the generator
 564     /// signature contains associated types.
 565     pub nested: Vec<N>,
 566 }
 567
 568 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 569 pub struct ImplSourceClosureData<'tcx, N> {
 570     pub closure_def_id: DefId,
 571     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
 572     /// Nested obligations. This can be non-empty if the closure
 573     /// signature contains associated types.
 574     pub nested: Vec<N>,
 575 }
 576
 577 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 578 pub struct ImplSourceAutoImplData<N> {
 579     pub trait_def_id: DefId,
 580     pub nested: Vec<N>,
 581 }
 582
 583 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 584 pub struct ImplSourceBuiltinData<N> {
 585     pub nested: Vec<N>,
 586 }
 587
 588 #[derive(PartialEq, Eq, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 589 pub struct ImplSourceObjectData<'tcx, N> {
 590     /// `Foo` upcast to the obligation trait. This will be some supertrait of `Foo`.
 591     pub upcast_trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
 592
 593     /// The vtable is formed by concatenating together the method lists of
 594     /// the base object trait and all supertraits; this is the start of
 595     /// `upcast_trait_ref`'s methods in that vtable.
 596     pub vtable_base: usize,
 597
 598     pub nested: Vec<N>,
 599 }
 600
 601 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 602 pub struct ImplSourceFnPointerData<'tcx, N> {
 603     pub fn_ty: Ty<'tcx>,
 604     pub nested: Vec<N>,
 605 }
 606
 607 // FIXME(@lcnr): This should be  refactored and merged with other builtin vtables.
 608 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 609 pub struct ImplSourceDiscriminantKindData;
 610
 611 #[derive(Clone, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
 612 pub struct ImplSourceTraitAliasData<'tcx, N> {
 613     pub alias_def_id: DefId,
 614     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
 615     pub nested: Vec<N>,
 616 }
 617
 618 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
 619 pub enum ObjectSafetyViolation {
 620     /// `Self: Sized` declared on the trait.
 621     SizedSelf(SmallVec<[Span; 1]>),
 622
 623     /// Supertrait reference references `Self` an in illegal location
 624     /// (e.g., `trait Foo : Bar<Self>`).
 625     SupertraitSelf(SmallVec<[Span; 1]>),
 626
 627     /// Method has something illegal.
 628     Method(Symbol, MethodViolationCode, Span),
 629
 630     /// Associated const.
 631     AssocConst(Symbol, Span),
 632 }
 633
 634 impl ObjectSafetyViolation {
 635     pub fn error_msg(&self) -> Cow<'static, str> {
 636         match *self {
 637             ObjectSafetyViolation::SizedSelf(_) => "it requires `Self: Sized`".into(),
 638             ObjectSafetyViolation::SupertraitSelf(ref spans) => {
 639                 if spans.iter().any(|sp| *sp != DUMMY_SP) {
 640                     "it uses `Self` as a type parameter in this".into()
 641                 } else {
 642                     "it cannot use `Self` as a type parameter in a supertrait or `where`-clause"
 643                         .into()
 644                 }
 645             }
 646             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::StaticMethod(_), _) => {
 647                 format!("associated function `{}` has no `self` parameter", name).into()
 648             }
 649             ObjectSafetyViolation::Method(
 650                 name,
 651                 MethodViolationCode::ReferencesSelfInput(_),
 652                 DUMMY_SP,
 653             ) => format!("method `{}` references the `Self` type in its parameters", name).into(),
 654             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::ReferencesSelfInput(_), _) => {
 655                 format!("method `{}` references the `Self` type in this parameter", name).into()
 656             }
 657             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::ReferencesSelfOutput, _) => {
 658                 format!("method `{}` references the `Self` type in its return type", name).into()
 659             }
 660             ObjectSafetyViolation::Method(
 661                 name,
 662                 MethodViolationCode::WhereClauseReferencesSelf,
 663                 _,
 664             ) => {
 665                 format!("method `{}` references the `Self` type in its `where` clause", name).into()
 666             }
 667             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::Generic, _) => {
 668                 format!("method `{}` has generic type parameters", name).into()
 669             }
 670             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::UndispatchableReceiver, _) => {
 671                 format!("method `{}`'s `self` parameter cannot be dispatched on", name).into()
 672             }
 673             ObjectSafetyViolation::AssocConst(name, DUMMY_SP) => {
 674                 format!("it contains associated `const` `{}`", name).into()
 675             }
 676             ObjectSafetyViolation::AssocConst(..) => "it contains this associated `const`".into(),
 677         }
 678     }
 679
 680     pub fn solution(&self) -> Option<(String, Option<(String, Span)>)> {
 681         Some(match *self {
 682             ObjectSafetyViolation::SizedSelf(_) | ObjectSafetyViolation::SupertraitSelf(_) => {
 683                 return None;
 684             }
 685             ObjectSafetyViolation::Method(name, MethodViolationCode::StaticMethod(sugg), _) => (
 686                 format!(
 687                     "consider turning `{}` into a method by giving it a `&self` argument or \
 688                      constraining it so it does not apply to trait objects",
 689                     name
 690                 ),
 691                 sugg.map(|(sugg, sp)| (sugg.to_string(), sp)),
 692             ),
 693             ObjectSafetyViolation::Method(
 694                 name,
 695                 MethodViolationCode::UndispatchableReceiver,
 696                 span,
 697             ) => (
 698                 format!("consider changing method `{}`'s `self` parameter to be `&self`", name),
 699                 Some(("&Self".to_string(), span)),
 700             ),
 701             ObjectSafetyViolation::AssocConst(name, _)
 702             | ObjectSafetyViolation::Method(name, ..) => {
 703                 (format!("consider moving `{}` to another trait", name), None)
 704             }
 705         })
 706     }
 707
 708     pub fn spans(&self) -> SmallVec<[Span; 1]> {
 709         // When `span` comes from a separate crate, it'll be `DUMMY_SP`. Treat it as `None` so
 710         // diagnostics use a `note` instead of a `span_label`.
 711         match self {
 712             ObjectSafetyViolation::SupertraitSelf(spans)
 713             | ObjectSafetyViolation::SizedSelf(spans) => spans.clone(),
 714             ObjectSafetyViolation::AssocConst(_, span)
 715             | ObjectSafetyViolation::Method(_, _, span)
 716                 if *span != DUMMY_SP =>
 717             {
 718                 smallvec![*span]
 719             }
 720             _ => smallvec![],
 721         }
 722     }
 723 }
 724
 725 /// Reasons a method might not be object-safe.
 726 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, HashStable)]
 727 pub enum MethodViolationCode {
 728     /// e.g., `fn foo()`
 729     StaticMethod(Option<(&'static str, Span)>),
 730
 731     /// e.g., `fn foo(&self, x: Self)`
 732     ReferencesSelfInput(usize),
 733
 734     /// e.g., `fn foo(&self) -> Self`
 735     ReferencesSelfOutput,
 736
 737     /// e.g., `fn foo(&self) where Self: Clone`
 738     WhereClauseReferencesSelf,
 739
 740     /// e.g., `fn foo<A>()`
 741     Generic,
 742
 743     /// the method's receiver (`self` argument) can't be dispatched on
 744     UndispatchableReceiver,
 745 }