]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_middle/ty/mod.rs
cleanup
[rust.git] / src / librustc_middle / ty / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2 pub use self::fold::{TypeFoldable, TypeVisitor};
3 pub use self::AssocItemContainer::*;
4 pub use self::BorrowKind::*;
5 pub use self::IntVarValue::*;
6 pub use self::Variance::*;
7
8 use crate::hir::exports::ExportMap;
9 use crate::ich::StableHashingContext;
10 use crate::infer::canonical::Canonical;
11 use crate::middle::cstore::CrateStoreDyn;
12 use crate::middle::resolve_lifetime::ObjectLifetimeDefault;
13 use crate::mir::interpret::ErrorHandled;
14 use crate::mir::Body;
15 use crate::mir::GeneratorLayout;
16 use crate::traits::{self, Reveal};
17 use crate::ty;
18 use crate::ty::subst::{GenericArg, InternalSubsts, Subst, SubstsRef};
19 use crate::ty::util::{Discr, IntTypeExt};
20 use rustc_ast::ast;
21 use rustc_attr as attr;
22 use rustc_data_structures::captures::Captures;
23 use rustc_data_structures::fingerprint::Fingerprint;
24 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
25 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
26 use rustc_data_structures::fx::FxIndexMap;
27 use rustc_data_structures::sorted_map::SortedIndexMultiMap;
28 use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
29 use rustc_data_structures::sync::{self, par_iter, ParallelIterator};
30 use rustc_errors::ErrorReported;
31 use rustc_hir as hir;
32 use rustc_hir::def::{CtorKind, CtorOf, DefKind, Namespace, Res};
33 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, DefIdMap, LocalDefId, CRATE_DEF_INDEX};
34 use rustc_hir::lang_items::{FnMutTraitLangItem, FnOnceTraitLangItem, FnTraitLangItem};
35 use rustc_hir::{Constness, Node};
36 use rustc_index::vec::{Idx, IndexVec};
37 use rustc_macros::HashStable;
38 use rustc_serialize::{self, Encodable, Encoder};
39 use rustc_session::DataTypeKind;
40 use rustc_span::hygiene::ExpnId;
41 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident, Symbol};
42 use rustc_span::Span;
43 use rustc_target::abi::{Align, VariantIdx};
44
45 use std::cell::RefCell;
46 use std::cmp::Ordering;
47 use std::fmt;
48 use std::hash::{Hash, Hasher};
49 use std::marker::PhantomData;
50 use std::ops::Range;
51 use std::ptr;
52
53 pub use self::sty::BoundRegion::*;
54 pub use self::sty::InferTy::*;
55 pub use self::sty::RegionKind;
56 pub use self::sty::RegionKind::*;
57 pub use self::sty::TyKind::*;
58 pub use self::sty::{Binder, BoundTy, BoundTyKind, BoundVar, DebruijnIndex, INNERMOST};
59 pub use self::sty::{BoundRegion, EarlyBoundRegion, FreeRegion, Region};
60 pub use self::sty::{CanonicalPolyFnSig, FnSig, GenSig, PolyFnSig, PolyGenSig};
61 pub use self::sty::{ClosureSubsts, GeneratorSubsts, TypeAndMut, UpvarSubsts};
62 pub use self::sty::{Const, ConstKind, ExistentialProjection, PolyExistentialProjection};
63 pub use self::sty::{ConstVid, FloatVid, IntVid, RegionVid, TyVid};
64 pub use self::sty::{ExistentialPredicate, InferConst, InferTy, ParamConst, ParamTy, ProjectionTy};
65 pub use self::sty::{ExistentialTraitRef, PolyExistentialTraitRef};
66 pub use self::sty::{PolyTraitRef, TraitRef, TyKind};
67 pub use crate::ty::diagnostics::*;
68
69 pub use self::binding::BindingMode;
70 pub use self::binding::BindingMode::*;
71
72 pub use self::context::{tls, FreeRegionInfo, TyCtxt};
73 pub use self::context::{
74     CanonicalUserType, CanonicalUserTypeAnnotation, CanonicalUserTypeAnnotations, ResolvedOpaqueTy,
75     UserType, UserTypeAnnotationIndex,
76 };
77 pub use self::context::{
78     CtxtInterners, GeneratorInteriorTypeCause, GlobalCtxt, Lift, TypeckTables,
79 };
80
81 pub use self::instance::{Instance, InstanceDef};
82
83 pub use self::list::List;
84
85 pub use self::trait_def::TraitDef;
86
87 pub use self::query::queries;
88
89 pub use self::consts::ConstInt;
90
91 pub mod adjustment;
92 pub mod binding;
93 pub mod cast;
94 #[macro_use]
95 pub mod codec;
96 pub mod _match;
97 mod erase_regions;
98 pub mod error;
99 pub mod fast_reject;
100 pub mod flags;
101 pub mod fold;
102 pub mod inhabitedness;
103 pub mod layout;
104 pub mod normalize_erasing_regions;
105 pub mod outlives;
106 pub mod print;
107 pub mod query;
108 pub mod relate;
109 pub mod steal;
110 pub mod subst;
111 pub mod trait_def;
112 pub mod util;
113 pub mod walk;
114
115 mod consts;
116 mod context;
117 mod diagnostics;
118 mod instance;
119 mod list;
120 mod structural_impls;
121 mod sty;
122
123 // Data types
124
125 pub struct ResolverOutputs {
126     pub definitions: rustc_hir::definitions::Definitions,
127     pub cstore: Box<CrateStoreDyn>,
128     pub extern_crate_map: FxHashMap<LocalDefId, CrateNum>,
129     pub maybe_unused_trait_imports: FxHashSet<LocalDefId>,
130     pub maybe_unused_extern_crates: Vec<(LocalDefId, Span)>,
131     pub export_map: ExportMap<LocalDefId>,
132     pub glob_map: FxHashMap<LocalDefId, FxHashSet<Symbol>>,
133     /// Extern prelude entries. The value is `true` if the entry was introduced
134     /// via `extern crate` item and not `--extern` option or compiler built-in.
135     pub extern_prelude: FxHashMap<Symbol, bool>,
136 }
137
138 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Debug, HashStable)]
139 pub enum AssocItemContainer {
140     TraitContainer(DefId),
141     ImplContainer(DefId),
142 }
143
144 impl AssocItemContainer {
145     /// Asserts that this is the `DefId` of an associated item declared
146     /// in a trait, and returns the trait `DefId`.
147     pub fn assert_trait(&self) -> DefId {
148         match *self {
149             TraitContainer(id) => id,
150             _ => bug!("associated item has wrong container type: {:?}", self),
151         }
152     }
153
154     pub fn id(&self) -> DefId {
155         match *self {
156             TraitContainer(id) => id,
157             ImplContainer(id) => id,
158         }
159     }
160 }
161
162 /// The "header" of an impl is everything outside the body: a Self type, a trait
163 /// ref (in the case of a trait impl), and a set of predicates (from the
164 /// bounds / where-clauses).
165 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
166 pub struct ImplHeader<'tcx> {
167     pub impl_def_id: DefId,
168     pub self_ty: Ty<'tcx>,
169     pub trait_ref: Option<TraitRef<'tcx>>,
170     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
171 }
172
173 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
174 pub enum ImplPolarity {
175     /// `impl Trait for Type`
176     Positive,
177     /// `impl !Trait for Type`
178     Negative,
179     /// `#[rustc_reservation_impl] impl Trait for Type`
180     ///
181     /// This is a "stability hack", not a real Rust feature.
182     /// See #64631 for details.
183     Reservation,
184 }
185
186 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, HashStable)]
187 pub struct AssocItem {
188     pub def_id: DefId,
189     #[stable_hasher(project(name))]
190     pub ident: Ident,
191     pub kind: AssocKind,
192     pub vis: Visibility,
193     pub defaultness: hir::Defaultness,
194     pub container: AssocItemContainer,
195
196     /// Whether this is a method with an explicit self
197     /// as its first parameter, allowing method calls.
198     pub fn_has_self_parameter: bool,
199 }
200
201 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Debug, HashStable)]
202 pub enum AssocKind {
203     Const,
204     Fn,
205     Type,
206 }
207
208 impl AssocKind {
209     pub fn namespace(&self) -> Namespace {
210         match *self {
211             ty::AssocKind::Type => Namespace::TypeNS,
212             ty::AssocKind::Const | ty::AssocKind::Fn => Namespace::ValueNS,
213         }
214     }
215
216     pub fn as_def_kind(&self) -> DefKind {
217         match self {
218             AssocKind::Const => DefKind::AssocConst,
219             AssocKind::Fn => DefKind::AssocFn,
220             AssocKind::Type => DefKind::AssocTy,
221         }
222     }
223 }
224
225 impl AssocItem {
226     pub fn signature(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
227         match self.kind {
228             ty::AssocKind::Fn => {
229                 // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
230                 // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
231                 // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
232                 // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
233                 tcx.fn_sig(self.def_id).skip_binder().to_string()
234             }
235             ty::AssocKind::Type => format!("type {};", self.ident),
236             ty::AssocKind::Const => {
237                 format!("const {}: {:?};", self.ident, tcx.type_of(self.def_id))
238             }
239         }
240     }
241 }
242
243 /// A list of `ty::AssocItem`s in definition order that allows for efficient lookup by name.
244 ///
245 /// When doing lookup by name, we try to postpone hygienic comparison for as long as possible since
246 /// it is relatively expensive. Instead, items are indexed by `Symbol` and hygienic comparison is
247 /// done only on items with the same name.
248 #[derive(Debug, Clone, PartialEq, HashStable)]
249 pub struct AssociatedItems<'tcx> {
250     items: SortedIndexMultiMap<u32, Symbol, &'tcx ty::AssocItem>,
251 }
252
253 impl<'tcx> AssociatedItems<'tcx> {
254     /// Constructs an `AssociatedItems` map from a series of `ty::AssocItem`s in definition order.
255     pub fn new(items_in_def_order: impl IntoIterator<Item = &'tcx ty::AssocItem>) -> Self {
256         let items = items_in_def_order.into_iter().map(|item| (item.ident.name, item)).collect();
257         AssociatedItems { items }
258     }
259
260     /// Returns a slice of associated items in the order they were defined.
261     ///
262     /// New code should avoid relying on definition order. If you need a particular associated item
263     /// for a known trait, make that trait a lang item instead of indexing this array.
264     pub fn in_definition_order(&self) -> impl '_ + Iterator<Item = &ty::AssocItem> {
265         self.items.iter().map(|(_, v)| *v)
266     }
267
268     /// Returns an iterator over all associated items with the given name, ignoring hygiene.
269     pub fn filter_by_name_unhygienic(
270         &self,
271         name: Symbol,
272     ) -> impl '_ + Iterator<Item = &ty::AssocItem> {
273         self.items.get_by_key(&name).copied()
274     }
275
276     /// Returns an iterator over all associated items with the given name.
277     ///
278     /// Multiple items may have the same name if they are in different `Namespace`s. For example,
279     /// an associated type can have the same name as a method. Use one of the `find_by_name_and_*`
280     /// methods below if you know which item you are looking for.
281     pub fn filter_by_name(
282         &'a self,
283         tcx: TyCtxt<'a>,
284         ident: Ident,
285         parent_def_id: DefId,
286     ) -> impl 'a + Iterator<Item = &'a ty::AssocItem> {
287         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
288             .filter(move |item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
289     }
290
291     /// Returns the associated item with the given name and `AssocKind`, if one exists.
292     pub fn find_by_name_and_kind(
293         &self,
294         tcx: TyCtxt<'_>,
295         ident: Ident,
296         kind: AssocKind,
297         parent_def_id: DefId,
298     ) -> Option<&ty::AssocItem> {
299         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
300             .filter(|item| item.kind == kind)
301             .find(|item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
302     }
303
304     /// Returns the associated item with the given name in the given `Namespace`, if one exists.
305     pub fn find_by_name_and_namespace(
306         &self,
307         tcx: TyCtxt<'_>,
308         ident: Ident,
309         ns: Namespace,
310         parent_def_id: DefId,
311     ) -> Option<&ty::AssocItem> {
312         self.filter_by_name_unhygienic(ident.name)
313             .filter(|item| item.kind.namespace() == ns)
314             .find(|item| tcx.hygienic_eq(ident, item.ident, parent_def_id))
315     }
316 }
317
318 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
319 pub enum Visibility {
320     /// Visible everywhere (including in other crates).
321     Public,
322     /// Visible only in the given crate-local module.
323     Restricted(DefId),
324     /// Not visible anywhere in the local crate. This is the visibility of private external items.
325     Invisible,
326 }
327
328 pub trait DefIdTree: Copy {
329     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId>;
330
331     fn is_descendant_of(self, mut descendant: DefId, ancestor: DefId) -> bool {
332         if descendant.krate != ancestor.krate {
333             return false;
334         }
335
336         while descendant != ancestor {
337             match self.parent(descendant) {
338                 Some(parent) => descendant = parent,
339                 None => return false,
340             }
341         }
342         true
343     }
344 }
345
346 impl<'tcx> DefIdTree for TyCtxt<'tcx> {
347     fn parent(self, id: DefId) -> Option<DefId> {
348         self.def_key(id).parent.map(|index| DefId { index, ..id })
349     }
350 }
351
352 impl Visibility {
353     pub fn from_hir(visibility: &hir::Visibility<'_>, id: hir::HirId, tcx: TyCtxt<'_>) -> Self {
354         match visibility.node {
355             hir::VisibilityKind::Public => Visibility::Public,
356             hir::VisibilityKind::Crate(_) => Visibility::Restricted(DefId::local(CRATE_DEF_INDEX)),
357             hir::VisibilityKind::Restricted { ref path, .. } => match path.res {
358                 // If there is no resolution, `resolve` will have already reported an error, so
359                 // assume that the visibility is public to avoid reporting more privacy errors.
360                 Res::Err => Visibility::Public,
361                 def => Visibility::Restricted(def.def_id()),
362             },
363             hir::VisibilityKind::Inherited => {
364                 Visibility::Restricted(tcx.parent_module(id).to_def_id())
365             }
366         }
367     }
368
369     /// Returns `true` if an item with this visibility is accessible from the given block.
370     pub fn is_accessible_from<T: DefIdTree>(self, module: DefId, tree: T) -> bool {
371         let restriction = match self {
372             // Public items are visible everywhere.
373             Visibility::Public => return true,
374             // Private items from other crates are visible nowhere.
375             Visibility::Invisible => return false,
376             // Restricted items are visible in an arbitrary local module.
377             Visibility::Restricted(other) if other.krate != module.krate => return false,
378             Visibility::Restricted(module) => module,
379         };
380
381         tree.is_descendant_of(module, restriction)
382     }
383
384     /// Returns `true` if this visibility is at least as accessible as the given visibility
385     pub fn is_at_least<T: DefIdTree>(self, vis: Visibility, tree: T) -> bool {
386         let vis_restriction = match vis {
387             Visibility::Public => return self == Visibility::Public,
388             Visibility::Invisible => return true,
389             Visibility::Restricted(module) => module,
390         };
391
392         self.is_accessible_from(vis_restriction, tree)
393     }
394
395     // Returns `true` if this item is visible anywhere in the local crate.
396     pub fn is_visible_locally(self) -> bool {
397         match self {
398             Visibility::Public => true,
399             Visibility::Restricted(def_id) => def_id.is_local(),
400             Visibility::Invisible => false,
401         }
402     }
403 }
404
405 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcDecodable, RustcEncodable, HashStable)]
406 pub enum Variance {
407     Covariant,     // T<A> <: T<B> iff A <: B -- e.g., function return type
408     Invariant,     // T<A> <: T<B> iff B == A -- e.g., type of mutable cell
409     Contravariant, // T<A> <: T<B> iff B <: A -- e.g., function param type
410     Bivariant,     // T<A> <: T<B>            -- e.g., unused type parameter
411 }
412
413 /// The crate variances map is computed during typeck and contains the
414 /// variance of every item in the local crate. You should not use it
415 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
416 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
417 /// `tcx.variances_of()` to get the variance for a *particular*
418 /// item.
419 #[derive(HashStable)]
420 pub struct CrateVariancesMap<'tcx> {
421     /// For each item with generics, maps to a vector of the variance
422     /// of its generics. If an item has no generics, it will have no
423     /// entry.
424     pub variances: FxHashMap<DefId, &'tcx [ty::Variance]>,
425 }
426
427 impl Variance {
428     /// `a.xform(b)` combines the variance of a context with the
429     /// variance of a type with the following meaning. If we are in a
430     /// context with variance `a`, and we encounter a type argument in
431     /// a position with variance `b`, then `a.xform(b)` is the new
432     /// variance with which the argument appears.
433     ///
434     /// Example 1:
435     ///
436     ///     *mut Vec<i32>
437     ///
438     /// Here, the "ambient" variance starts as covariant. `*mut T` is
439     /// invariant with respect to `T`, so the variance in which the
440     /// `Vec<i32>` appears is `Covariant.xform(Invariant)`, which
441     /// yields `Invariant`. Now, the type `Vec<T>` is covariant with
442     /// respect to its type argument `T`, and hence the variance of
443     /// the `i32` here is `Invariant.xform(Covariant)`, which results
444     /// (again) in `Invariant`.
445     ///
446     /// Example 2:
447     ///
448     ///     fn(*const Vec<i32>, *mut Vec<i32)
449     ///
450     /// The ambient variance is covariant. A `fn` type is
451     /// contravariant with respect to its parameters, so the variance
452     /// within which both pointer types appear is
453     /// `Covariant.xform(Contravariant)`, or `Contravariant`. `*const
454     /// T` is covariant with respect to `T`, so the variance within
455     /// which the first `Vec<i32>` appears is
456     /// `Contravariant.xform(Covariant)` or `Contravariant`. The same
457     /// is true for its `i32` argument. In the `*mut T` case, the
458     /// variance of `Vec<i32>` is `Contravariant.xform(Invariant)`,
459     /// and hence the outermost type is `Invariant` with respect to
460     /// `Vec<i32>` (and its `i32` argument).
461     ///
462     /// Source: Figure 1 of "Taming the Wildcards:
463     /// Combining Definition- and Use-Site Variance" published in PLDI'11.
464     pub fn xform(self, v: ty::Variance) -> ty::Variance {
465         match (self, v) {
466             // Figure 1, column 1.
467             (ty::Covariant, ty::Covariant) => ty::Covariant,
468             (ty::Covariant, ty::Contravariant) => ty::Contravariant,
469             (ty::Covariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
470             (ty::Covariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
471
472             // Figure 1, column 2.
473             (ty::Contravariant, ty::Covariant) => ty::Contravariant,
474             (ty::Contravariant, ty::Contravariant) => ty::Covariant,
475             (ty::Contravariant, ty::Invariant) => ty::Invariant,
476             (ty::Contravariant, ty::Bivariant) => ty::Bivariant,
477
478             // Figure 1, column 3.
479             (ty::Invariant, _) => ty::Invariant,
480
481             // Figure 1, column 4.
482             (ty::Bivariant, _) => ty::Bivariant,
483         }
484     }
485 }
486
487 // Contains information needed to resolve types and (in the future) look up
488 // the types of AST nodes.
489 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
490 pub struct CReaderCacheKey {
491     pub cnum: CrateNum,
492     pub pos: usize,
493 }
494
495 bitflags! {
496     /// Flags that we track on types. These flags are propagated upwards
497     /// through the type during type construction, so that we can quickly check
498     /// whether the type has various kinds of types in it without recursing
499     /// over the type itself.
500     pub struct TypeFlags: u32 {
501         // Does this have parameters? Used to determine whether substitution is
502         // required.
503         /// Does this have [Param]?
504         const HAS_TY_PARAM                = 1 << 0;
505         /// Does this have [ReEarlyBound]?
506         const HAS_RE_PARAM                = 1 << 1;
507         /// Does this have [ConstKind::Param]?
508         const HAS_CT_PARAM                = 1 << 2;
509
510         const NEEDS_SUBST                 = TypeFlags::HAS_TY_PARAM.bits
511                                           | TypeFlags::HAS_RE_PARAM.bits
512                                           | TypeFlags::HAS_CT_PARAM.bits;
513
514         /// Does this have [Infer]?
515         const HAS_TY_INFER                = 1 << 3;
516         /// Does this have [ReVar]?
517         const HAS_RE_INFER                = 1 << 4;
518         /// Does this have [ConstKind::Infer]?
519         const HAS_CT_INFER                = 1 << 5;
520
521         /// Does this have inference variables? Used to determine whether
522         /// inference is required.
523         const NEEDS_INFER                 = TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits
524                                           | TypeFlags::HAS_RE_INFER.bits
525                                           | TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits;
526
527         /// Does this have [Placeholder]?
528         const HAS_TY_PLACEHOLDER          = 1 << 6;
529         /// Does this have [RePlaceholder]?
530         const HAS_RE_PLACEHOLDER          = 1 << 7;
531         /// Does this have [ConstKind::Placeholder]?
532         const HAS_CT_PLACEHOLDER          = 1 << 8;
533
534         /// `true` if there are "names" of regions and so forth
535         /// that are local to a particular fn/inferctxt
536         const HAS_FREE_LOCAL_REGIONS      = 1 << 9;
537
538         /// `true` if there are "names" of types and regions and so forth
539         /// that are local to a particular fn
540         const HAS_FREE_LOCAL_NAMES        = TypeFlags::HAS_TY_PARAM.bits
541                                           | TypeFlags::HAS_CT_PARAM.bits
542                                           | TypeFlags::HAS_TY_INFER.bits
543                                           | TypeFlags::HAS_CT_INFER.bits
544                                           | TypeFlags::HAS_TY_PLACEHOLDER.bits
545                                           | TypeFlags::HAS_CT_PLACEHOLDER.bits
546                                           | TypeFlags::HAS_FREE_LOCAL_REGIONS.bits;
547
548         /// Does this have [Projection]?
549         const HAS_TY_PROJECTION           = 1 << 10;
550         /// Does this have [Opaque]?
551         const HAS_TY_OPAQUE               = 1 << 11;
552         /// Does this have [ConstKind::Unevaluated]?
553         const HAS_CT_PROJECTION           = 1 << 12;
554
555         /// Could this type be normalized further?
556         const HAS_PROJECTION              = TypeFlags::HAS_TY_PROJECTION.bits
557                                           | TypeFlags::HAS_TY_OPAQUE.bits
558                                           | TypeFlags::HAS_CT_PROJECTION.bits;
559
560         /// Is an error type/const reachable?
561         const HAS_ERROR                   = 1 << 13;
562
563         /// Does this have any region that "appears free" in the type?
564         /// Basically anything but [ReLateBound] and [ReErased].
565         const HAS_FREE_REGIONS            = 1 << 14;
566
567         /// Does this have any [ReLateBound] regions? Used to check
568         /// if a global bound is safe to evaluate.
569         const HAS_RE_LATE_BOUND           = 1 << 15;
570
571         /// Does this have any [ReErased] regions?
572         const HAS_RE_ERASED               = 1 << 16;
573
574         /// Does this value have parameters/placeholders/inference variables which could be
575         /// replaced later, in a way that would change the results of `impl` specialization?
576         const STILL_FURTHER_SPECIALIZABLE = 1 << 17;
577     }
578 }
579
580 #[allow(rustc::usage_of_ty_tykind)]
581 pub struct TyS<'tcx> {
582     pub kind: TyKind<'tcx>,
583     pub flags: TypeFlags,
584
585     /// This is a kind of confusing thing: it stores the smallest
586     /// binder such that
587     ///
588     /// (a) the binder itself captures nothing but
589     /// (b) all the late-bound things within the type are captured
590     ///     by some sub-binder.
591     ///
592     /// So, for a type without any late-bound things, like `u32`, this
593     /// will be *innermost*, because that is the innermost binder that
594     /// captures nothing. But for a type `&'D u32`, where `'D` is a
595     /// late-bound region with De Bruijn index `D`, this would be `D + 1`
596     /// -- the binder itself does not capture `D`, but `D` is captured
597     /// by an inner binder.
598     ///
599     /// We call this concept an "exclusive" binder `D` because all
600     /// De Bruijn indices within the type are contained within `0..D`
601     /// (exclusive).
602     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
603 }
604
605 // `TyS` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
606 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
607 static_assert_size!(TyS<'_>, 32);
608
609 impl<'tcx> Ord for TyS<'tcx> {
610     fn cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Ordering {
611         self.kind.cmp(&other.kind)
612     }
613 }
614
615 impl<'tcx> PartialOrd for TyS<'tcx> {
616     fn partial_cmp(&self, other: &TyS<'tcx>) -> Option<Ordering> {
617         Some(self.kind.cmp(&other.kind))
618     }
619 }
620
621 impl<'tcx> PartialEq for TyS<'tcx> {
622     #[inline]
623     fn eq(&self, other: &TyS<'tcx>) -> bool {
624         ptr::eq(self, other)
625     }
626 }
627 impl<'tcx> Eq for TyS<'tcx> {}
628
629 impl<'tcx> Hash for TyS<'tcx> {
630     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
631         (self as *const TyS<'_>).hash(s)
632     }
633 }
634
635 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for TyS<'tcx> {
636     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
637         let ty::TyS {
638             ref kind,
639
640             // The other fields just provide fast access to information that is
641             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
642             flags: _,
643
644             outer_exclusive_binder: _,
645         } = *self;
646
647         kind.hash_stable(hcx, hasher);
648     }
649 }
650
651 #[rustc_diagnostic_item = "Ty"]
652 pub type Ty<'tcx> = &'tcx TyS<'tcx>;
653
654 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for Ty<'tcx> {}
655 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Ty<'tcx> {}
656 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx List<Ty<'tcx>> {}
657
658 pub type CanonicalTy<'tcx> = Canonical<'tcx, Ty<'tcx>>;
659
660 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
661 pub struct UpvarPath {
662     pub hir_id: hir::HirId,
663 }
664
665 /// Upvars do not get their own `NodeId`. Instead, we use the pair of
666 /// the original var ID (that is, the root variable that is referenced
667 /// by the upvar) and the ID of the closure expression.
668 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
669 pub struct UpvarId {
670     pub var_path: UpvarPath,
671     pub closure_expr_id: LocalDefId,
672 }
673
674 #[derive(Clone, PartialEq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, Copy, HashStable)]
675 pub enum BorrowKind {
676     /// Data must be immutable and is aliasable.
677     ImmBorrow,
678
679     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
680     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
681     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure
682     /// is borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
683     ///
684     ///    let x: &mut isize = ...;
685     ///    let y = || *x += 5;
686     ///
687     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
688     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
689     ///
690     ///    struct Env { x: & &mut isize }
691     ///    let x: &mut isize = ...;
692     ///    let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
693     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
694     ///
695     /// This is then illegal because you cannot mutate a `&mut` found
696     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
697     /// an `&mut` borrow:
698     ///
699     ///    struct Env { x: & &mut isize }
700     ///    let x: &mut isize = ...;
701     ///    let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
702     ///    fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
703     ///
704     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
705     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
706     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
707     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
708     /// borrow is hidden.
709     ///
710     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
711     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
712     /// simplicity, we don't give users the way to express this
713     /// borrow, it's just used when translating closures.
714     UniqueImmBorrow,
715
716     /// Data is mutable and not aliasable.
717     MutBorrow,
718 }
719
720 /// Information describing the capture of an upvar. This is computed
721 /// during `typeck`, specifically by `regionck`.
722 #[derive(PartialEq, Clone, Debug, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
723 pub enum UpvarCapture<'tcx> {
724     /// Upvar is captured by value. This is always true when the
725     /// closure is labeled `move`, but can also be true in other cases
726     /// depending on inference.
727     ByValue,
728
729     /// Upvar is captured by reference.
730     ByRef(UpvarBorrow<'tcx>),
731 }
732
733 #[derive(PartialEq, Clone, Copy, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
734 pub struct UpvarBorrow<'tcx> {
735     /// The kind of borrow: by-ref upvars have access to shared
736     /// immutable borrows, which are not part of the normal language
737     /// syntax.
738     pub kind: BorrowKind,
739
740     /// Region of the resulting reference.
741     pub region: ty::Region<'tcx>,
742 }
743
744 pub type UpvarListMap = FxHashMap<DefId, FxIndexMap<hir::HirId, UpvarId>>;
745 pub type UpvarCaptureMap<'tcx> = FxHashMap<UpvarId, UpvarCapture<'tcx>>;
746
747 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
748 pub enum IntVarValue {
749     IntType(ast::IntTy),
750     UintType(ast::UintTy),
751 }
752
753 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
754 pub struct FloatVarValue(pub ast::FloatTy);
755
756 impl ty::EarlyBoundRegion {
757     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
758         ty::BoundRegion::BrNamed(self.def_id, self.name)
759     }
760
761     /// Does this early bound region have a name? Early bound regions normally
762     /// always have names except when using anonymous lifetimes (`'_`).
763     pub fn has_name(&self) -> bool {
764         self.name != kw::UnderscoreLifetime
765     }
766 }
767
768 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
769 pub enum GenericParamDefKind {
770     Lifetime,
771     Type {
772         has_default: bool,
773         object_lifetime_default: ObjectLifetimeDefault,
774         synthetic: Option<hir::SyntheticTyParamKind>,
775     },
776     Const,
777 }
778
779 impl GenericParamDefKind {
780     pub fn descr(&self) -> &'static str {
781         match self {
782             GenericParamDefKind::Lifetime => "lifetime",
783             GenericParamDefKind::Type { .. } => "type",
784             GenericParamDefKind::Const => "constant",
785         }
786     }
787 }
788
789 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
790 pub struct GenericParamDef {
791     pub name: Symbol,
792     pub def_id: DefId,
793     pub index: u32,
794
795     /// `pure_wrt_drop`, set by the (unsafe) `#[may_dangle]` attribute
796     /// on generic parameter `'a`/`T`, asserts data behind the parameter
797     /// `'a`/`T` won't be accessed during the parent type's `Drop` impl.
798     pub pure_wrt_drop: bool,
799
800     pub kind: GenericParamDefKind,
801 }
802
803 impl GenericParamDef {
804     pub fn to_early_bound_region_data(&self) -> ty::EarlyBoundRegion {
805         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
806             ty::EarlyBoundRegion { def_id: self.def_id, index: self.index, name: self.name }
807         } else {
808             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
809         }
810     }
811
812     pub fn to_bound_region(&self) -> ty::BoundRegion {
813         if let GenericParamDefKind::Lifetime = self.kind {
814             self.to_early_bound_region_data().to_bound_region()
815         } else {
816             bug!("cannot convert a non-lifetime parameter def to an early bound region")
817         }
818     }
819 }
820
821 #[derive(Default)]
822 pub struct GenericParamCount {
823     pub lifetimes: usize,
824     pub types: usize,
825     pub consts: usize,
826 }
827
828 /// Information about the formal type/lifetime parameters associated
829 /// with an item or method. Analogous to `hir::Generics`.
830 ///
831 /// The ordering of parameters is the same as in `Subst` (excluding child generics):
832 /// `Self` (optionally), `Lifetime` params..., `Type` params...
833 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
834 pub struct Generics {
835     pub parent: Option<DefId>,
836     pub parent_count: usize,
837     pub params: Vec<GenericParamDef>,
838
839     /// Reverse map to the `index` field of each `GenericParamDef`.
840     #[stable_hasher(ignore)]
841     pub param_def_id_to_index: FxHashMap<DefId, u32>,
842
843     pub has_self: bool,
844     pub has_late_bound_regions: Option<Span>,
845 }
846
847 impl<'tcx> Generics {
848     pub fn count(&self) -> usize {
849         self.parent_count + self.params.len()
850     }
851
852     pub fn own_counts(&self) -> GenericParamCount {
853         // We could cache this as a property of `GenericParamCount`, but
854         // the aim is to refactor this away entirely eventually and the
855         // presence of this method will be a constant reminder.
856         let mut own_counts: GenericParamCount = Default::default();
857
858         for param in &self.params {
859             match param.kind {
860                 GenericParamDefKind::Lifetime => own_counts.lifetimes += 1,
861                 GenericParamDefKind::Type { .. } => own_counts.types += 1,
862                 GenericParamDefKind::Const => own_counts.consts += 1,
863             };
864         }
865
866         own_counts
867     }
868
869     pub fn requires_monomorphization(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
870         if self.own_requires_monomorphization() {
871             return true;
872         }
873
874         if let Some(parent_def_id) = self.parent {
875             let parent = tcx.generics_of(parent_def_id);
876             parent.requires_monomorphization(tcx)
877         } else {
878             false
879         }
880     }
881
882     pub fn own_requires_monomorphization(&self) -> bool {
883         for param in &self.params {
884             match param.kind {
885                 GenericParamDefKind::Type { .. } | GenericParamDefKind::Const => return true,
886                 GenericParamDefKind::Lifetime => {}
887             }
888         }
889         false
890     }
891
892     pub fn param_at(&'tcx self, param_index: usize, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericParamDef {
893         if let Some(index) = param_index.checked_sub(self.parent_count) {
894             &self.params[index]
895         } else {
896             tcx.generics_of(self.parent.expect("parent_count > 0 but no parent?"))
897                 .param_at(param_index, tcx)
898         }
899     }
900
901     pub fn region_param(
902         &'tcx self,
903         param: &EarlyBoundRegion,
904         tcx: TyCtxt<'tcx>,
905     ) -> &'tcx GenericParamDef {
906         let param = self.param_at(param.index as usize, tcx);
907         match param.kind {
908             GenericParamDefKind::Lifetime => param,
909             _ => bug!("expected lifetime parameter, but found another generic parameter"),
910         }
911     }
912
913     /// Returns the `GenericParamDef` associated with this `ParamTy`.
914     pub fn type_param(&'tcx self, param: &ParamTy, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx GenericParamDef {
915         let param = self.param_at(param.index as usize, tcx);
916         match param.kind {
917             GenericParamDefKind::Type { .. } => param,
918             _ => bug!("expected type parameter, but found another generic parameter"),
919         }
920     }
921
922     /// Returns the `ConstParameterDef` associated with this `ParamConst`.
923     pub fn const_param(&'tcx self, param: &ParamConst, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &GenericParamDef {
924         let param = self.param_at(param.index as usize, tcx);
925         match param.kind {
926             GenericParamDefKind::Const => param,
927             _ => bug!("expected const parameter, but found another generic parameter"),
928         }
929     }
930 }
931
932 /// Bounds on generics.
933 #[derive(Copy, Clone, Default, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
934 pub struct GenericPredicates<'tcx> {
935     pub parent: Option<DefId>,
936     pub predicates: &'tcx [(Predicate<'tcx>, Span)],
937 }
938
939 impl<'tcx> GenericPredicates<'tcx> {
940     pub fn instantiate(
941         &self,
942         tcx: TyCtxt<'tcx>,
943         substs: SubstsRef<'tcx>,
944     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
945         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
946         self.instantiate_into(tcx, &mut instantiated, substs);
947         instantiated
948     }
949
950     pub fn instantiate_own(
951         &self,
952         tcx: TyCtxt<'tcx>,
953         substs: SubstsRef<'tcx>,
954     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
955         InstantiatedPredicates {
956             predicates: self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)).collect(),
957             spans: self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp).collect(),
958         }
959     }
960
961     fn instantiate_into(
962         &self,
963         tcx: TyCtxt<'tcx>,
964         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
965         substs: SubstsRef<'tcx>,
966     ) {
967         if let Some(def_id) = self.parent {
968             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_into(tcx, instantiated, substs);
969         }
970         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|(p, _)| p.subst(tcx, substs)));
971         instantiated.spans.extend(self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp));
972     }
973
974     pub fn instantiate_identity(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
975         let mut instantiated = InstantiatedPredicates::empty();
976         self.instantiate_identity_into(tcx, &mut instantiated);
977         instantiated
978     }
979
980     fn instantiate_identity_into(
981         &self,
982         tcx: TyCtxt<'tcx>,
983         instantiated: &mut InstantiatedPredicates<'tcx>,
984     ) {
985         if let Some(def_id) = self.parent {
986             tcx.predicates_of(def_id).instantiate_identity_into(tcx, instantiated);
987         }
988         instantiated.predicates.extend(self.predicates.iter().map(|(p, _)| p));
989         instantiated.spans.extend(self.predicates.iter().map(|(_, s)| s));
990     }
991
992     pub fn instantiate_supertrait(
993         &self,
994         tcx: TyCtxt<'tcx>,
995         poly_trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
996     ) -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
997         assert_eq!(self.parent, None);
998         InstantiatedPredicates {
999             predicates: self
1000                 .predicates
1001                 .iter()
1002                 .map(|(pred, _)| pred.subst_supertrait(tcx, poly_trait_ref))
1003                 .collect(),
1004             spans: self.predicates.iter().map(|(_, sp)| *sp).collect(),
1005         }
1006     }
1007 }
1008
1009 #[derive(Debug)]
1010 crate struct PredicateInner<'tcx> {
1011     kind: PredicateKind<'tcx>,
1012     flags: TypeFlags,
1013     /// See the comment for the corresponding field of [TyS].
1014     outer_exclusive_binder: ty::DebruijnIndex,
1015 }
1016
1017 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
1018 static_assert_size!(PredicateInner<'_>, 40);
1019
1020 #[derive(Clone, Copy, Lift)]
1021 pub struct Predicate<'tcx> {
1022     inner: &'tcx PredicateInner<'tcx>,
1023 }
1024
1025 impl rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for Predicate<'_> {}
1026 impl rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Predicate<'_> {}
1027
1028 impl<'tcx> PartialEq for Predicate<'tcx> {
1029     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
1030         // `self.kind` is always interned.
1031         ptr::eq(self.inner, other.inner)
1032     }
1033 }
1034
1035 impl Hash for Predicate<'_> {
1036     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
1037         (self.inner as *const PredicateInner<'_>).hash(s)
1038     }
1039 }
1040
1041 impl<'tcx> Eq for Predicate<'tcx> {}
1042
1043 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1044     #[inline(always)]
1045     pub fn kind(self) -> &'tcx PredicateKind<'tcx> {
1046         &self.inner.kind
1047     }
1048 }
1049
1050 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Predicate<'tcx> {
1051     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1052         let PredicateInner {
1053             ref kind,
1054
1055             // The other fields just provide fast access to information that is
1056             // also contained in `kind`, so no need to hash them.
1057             flags: _,
1058             outer_exclusive_binder: _,
1059         } = self.inner;
1060
1061         kind.hash_stable(hcx, hasher);
1062     }
1063 }
1064
1065 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1066 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1067 pub enum PredicateKind<'tcx> {
1068     /// Corresponds to `where Foo: Bar<A, B, C>`. `Foo` here would be
1069     /// the `Self` type of the trait reference and `A`, `B`, and `C`
1070     /// would be the type parameters.
1071     ///
1072     /// A trait predicate will have `Constness::Const` if it originates
1073     /// from a bound on a `const fn` without the `?const` opt-out (e.g.,
1074     /// `const fn foobar<Foo: Bar>() {}`).
1075     Trait(PolyTraitPredicate<'tcx>, Constness),
1076
1077     /// `where 'a: 'b`
1078     RegionOutlives(PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx>),
1079
1080     /// `where T: 'a`
1081     TypeOutlives(PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>),
1082
1083     /// `where <T as TraitRef>::Name == X`, approximately.
1084     /// See the `ProjectionPredicate` struct for details.
1085     Projection(PolyProjectionPredicate<'tcx>),
1086
1087     /// No syntax: `T` well-formed.
1088     WellFormed(GenericArg<'tcx>),
1089
1090     /// Trait must be object-safe.
1091     ObjectSafe(DefId),
1092
1093     /// No direct syntax. May be thought of as `where T: FnFoo<...>`
1094     /// for some substitutions `...` and `T` being a closure type.
1095     /// Satisfied (or refuted) once we know the closure's kind.
1096     ClosureKind(DefId, SubstsRef<'tcx>, ClosureKind),
1097
1098     /// `T1 <: T2`
1099     Subtype(PolySubtypePredicate<'tcx>),
1100
1101     /// Constant initializer must evaluate successfully.
1102     ConstEvaluatable(ty::WithOptParam<DefId>, SubstsRef<'tcx>),
1103
1104     /// Constants must be equal. The first component is the const that is expected.
1105     ConstEquate(&'tcx Const<'tcx>, &'tcx Const<'tcx>),
1106 }
1107
1108 /// The crate outlives map is computed during typeck and contains the
1109 /// outlives of every item in the local crate. You should not use it
1110 /// directly, because to do so will make your pass dependent on the
1111 /// HIR of every item in the local crate. Instead, use
1112 /// `tcx.inferred_outlives_of()` to get the outlives for a *particular*
1113 /// item.
1114 #[derive(HashStable)]
1115 pub struct CratePredicatesMap<'tcx> {
1116     /// For each struct with outlive bounds, maps to a vector of the
1117     /// predicate of its outlive bounds. If an item has no outlives
1118     /// bounds, it will have no entry.
1119     pub predicates: FxHashMap<DefId, &'tcx [(ty::Predicate<'tcx>, Span)]>,
1120 }
1121
1122 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1123     /// Performs a substitution suitable for going from a
1124     /// poly-trait-ref to supertraits that must hold if that
1125     /// poly-trait-ref holds. This is slightly different from a normal
1126     /// substitution in terms of what happens with bound regions. See
1127     /// lengthy comment below for details.
1128     pub fn subst_supertrait(
1129         self,
1130         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1131         trait_ref: &ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1132     ) -> ty::Predicate<'tcx> {
1133         // The interaction between HRTB and supertraits is not entirely
1134         // obvious. Let me walk you (and myself) through an example.
1135         //
1136         // Let's start with an easy case. Consider two traits:
1137         //
1138         //     trait Foo<'a>: Bar<'a,'a> { }
1139         //     trait Bar<'b,'c> { }
1140         //
1141         // Now, if we have a trait reference `for<'x> T: Foo<'x>`, then
1142         // we can deduce that `for<'x> T: Bar<'x,'x>`. Basically, if we
1143         // knew that `Foo<'x>` (for any 'x) then we also know that
1144         // `Bar<'x,'x>` (for any 'x). This more-or-less falls out from
1145         // normal substitution.
1146         //
1147         // In terms of why this is sound, the idea is that whenever there
1148         // is an impl of `T:Foo<'a>`, it must show that `T:Bar<'a,'a>`
1149         // holds.  So if there is an impl of `T:Foo<'a>` that applies to
1150         // all `'a`, then we must know that `T:Bar<'a,'a>` holds for all
1151         // `'a`.
1152         //
1153         // Another example to be careful of is this:
1154         //
1155         //     trait Foo1<'a>: for<'b> Bar1<'a,'b> { }
1156         //     trait Bar1<'b,'c> { }
1157         //
1158         // Here, if we have `for<'x> T: Foo1<'x>`, then what do we know?
1159         // The answer is that we know `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`. The
1160         // reason is similar to the previous example: any impl of
1161         // `T:Foo1<'x>` must show that `for<'b> T: Bar1<'x, 'b>`.  So
1162         // basically we would want to collapse the bound lifetimes from
1163         // the input (`trait_ref`) and the supertraits.
1164         //
1165         // To achieve this in practice is fairly straightforward. Let's
1166         // consider the more complicated scenario:
1167         //
1168         // - We start out with `for<'x> T: Foo1<'x>`. In this case, `'x`
1169         //   has a De Bruijn index of 1. We want to produce `for<'x,'b> T: Bar1<'x,'b>`,
1170         //   where both `'x` and `'b` would have a DB index of 1.
1171         //   The substitution from the input trait-ref is therefore going to be
1172         //   `'a => 'x` (where `'x` has a DB index of 1).
1173         // - The super-trait-ref is `for<'b> Bar1<'a,'b>`, where `'a` is an
1174         //   early-bound parameter and `'b' is a late-bound parameter with a
1175         //   DB index of 1.
1176         // - If we replace `'a` with `'x` from the input, it too will have
1177         //   a DB index of 1, and thus we'll have `for<'x,'b> Bar1<'x,'b>`
1178         //   just as we wanted.
1179         //
1180         // There is only one catch. If we just apply the substitution `'a
1181         // => 'x` to `for<'b> Bar1<'a,'b>`, the substitution code will
1182         // adjust the DB index because we substituting into a binder (it
1183         // tries to be so smart...) resulting in `for<'x> for<'b>
1184         // Bar1<'x,'b>` (we have no syntax for this, so use your
1185         // imagination). Basically the 'x will have DB index of 2 and 'b
1186         // will have DB index of 1. Not quite what we want. So we apply
1187         // the substitution to the *contents* of the trait reference,
1188         // rather than the trait reference itself (put another way, the
1189         // substitution code expects equal binding levels in the values
1190         // from the substitution and the value being substituted into, and
1191         // this trick achieves that).
1192
1193         let substs = &trait_ref.skip_binder().substs;
1194         let kind = self.kind();
1195         let new = match kind {
1196             &PredicateKind::Trait(ref binder, constness) => {
1197                 PredicateKind::Trait(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)), constness)
1198             }
1199             PredicateKind::Subtype(binder) => {
1200                 PredicateKind::Subtype(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1201             }
1202             PredicateKind::RegionOutlives(binder) => {
1203                 PredicateKind::RegionOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1204             }
1205             PredicateKind::TypeOutlives(binder) => {
1206                 PredicateKind::TypeOutlives(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1207             }
1208             PredicateKind::Projection(binder) => {
1209                 PredicateKind::Projection(binder.map_bound(|data| data.subst(tcx, substs)))
1210             }
1211             &PredicateKind::WellFormed(data) => PredicateKind::WellFormed(data.subst(tcx, substs)),
1212             &PredicateKind::ObjectSafe(trait_def_id) => PredicateKind::ObjectSafe(trait_def_id),
1213             &PredicateKind::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs, kind) => {
1214                 PredicateKind::ClosureKind(closure_def_id, closure_substs.subst(tcx, substs), kind)
1215             }
1216             &PredicateKind::ConstEvaluatable(def_id, const_substs) => {
1217                 PredicateKind::ConstEvaluatable(def_id, const_substs.subst(tcx, substs))
1218             }
1219             PredicateKind::ConstEquate(c1, c2) => {
1220                 PredicateKind::ConstEquate(c1.subst(tcx, substs), c2.subst(tcx, substs))
1221             }
1222         };
1223
1224         if new != *kind { new.to_predicate(tcx) } else { self }
1225     }
1226 }
1227
1228 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1229 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1230 pub struct TraitPredicate<'tcx> {
1231     pub trait_ref: TraitRef<'tcx>,
1232 }
1233
1234 pub type PolyTraitPredicate<'tcx> = ty::Binder<TraitPredicate<'tcx>>;
1235
1236 impl<'tcx> TraitPredicate<'tcx> {
1237     pub fn def_id(self) -> DefId {
1238         self.trait_ref.def_id
1239     }
1240
1241     pub fn self_ty(self) -> Ty<'tcx> {
1242         self.trait_ref.self_ty()
1243     }
1244 }
1245
1246 impl<'tcx> PolyTraitPredicate<'tcx> {
1247     pub fn def_id(self) -> DefId {
1248         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1249         self.skip_binder().def_id()
1250     }
1251 }
1252
1253 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1254 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1255 pub struct OutlivesPredicate<A, B>(pub A, pub B); // `A: B`
1256 pub type PolyOutlivesPredicate<A, B> = ty::Binder<OutlivesPredicate<A, B>>;
1257 pub type RegionOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<ty::Region<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1258 pub type TypeOutlivesPredicate<'tcx> = OutlivesPredicate<Ty<'tcx>, ty::Region<'tcx>>;
1259 pub type PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<RegionOutlivesPredicate<'tcx>>;
1260 pub type PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> = ty::Binder<TypeOutlivesPredicate<'tcx>>;
1261
1262 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1263 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1264 pub struct SubtypePredicate<'tcx> {
1265     pub a_is_expected: bool,
1266     pub a: Ty<'tcx>,
1267     pub b: Ty<'tcx>,
1268 }
1269 pub type PolySubtypePredicate<'tcx> = ty::Binder<SubtypePredicate<'tcx>>;
1270
1271 /// This kind of predicate has no *direct* correspondent in the
1272 /// syntax, but it roughly corresponds to the syntactic forms:
1273 ///
1274 /// 1. `T: TraitRef<..., Item = Type>`
1275 /// 2. `<T as TraitRef<...>>::Item == Type` (NYI)
1276 ///
1277 /// In particular, form #1 is "desugared" to the combination of a
1278 /// normal trait predicate (`T: TraitRef<...>`) and one of these
1279 /// predicates. Form #2 is a broader form in that it also permits
1280 /// equality between arbitrary types. Processing an instance of
1281 /// Form #2 eventually yields one of these `ProjectionPredicate`
1282 /// instances to normalize the LHS.
1283 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1284 #[derive(HashStable, TypeFoldable)]
1285 pub struct ProjectionPredicate<'tcx> {
1286     pub projection_ty: ProjectionTy<'tcx>,
1287     pub ty: Ty<'tcx>,
1288 }
1289
1290 pub type PolyProjectionPredicate<'tcx> = Binder<ProjectionPredicate<'tcx>>;
1291
1292 impl<'tcx> PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1293     /// Returns the `DefId` of the associated item being projected.
1294     pub fn item_def_id(&self) -> DefId {
1295         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1296     }
1297
1298     #[inline]
1299     pub fn to_poly_trait_ref(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1300         // Note: unlike with `TraitRef::to_poly_trait_ref()`,
1301         // `self.0.trait_ref` is permitted to have escaping regions.
1302         // This is because here `self` has a `Binder` and so does our
1303         // return value, so we are preserving the number of binding
1304         // levels.
1305         self.map_bound(|predicate| predicate.projection_ty.trait_ref(tcx))
1306     }
1307
1308     pub fn ty(&self) -> Binder<Ty<'tcx>> {
1309         self.map_bound(|predicate| predicate.ty)
1310     }
1311
1312     /// The `DefId` of the `TraitItem` for the associated type.
1313     ///
1314     /// Note that this is not the `DefId` of the `TraitRef` containing this
1315     /// associated type, which is in `tcx.associated_item(projection_def_id()).container`.
1316     pub fn projection_def_id(&self) -> DefId {
1317         // Ok to skip binder since trait `DefId` does not care about regions.
1318         self.skip_binder().projection_ty.item_def_id
1319     }
1320 }
1321
1322 pub trait ToPolyTraitRef<'tcx> {
1323     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx>;
1324 }
1325
1326 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for TraitRef<'tcx> {
1327     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1328         ty::Binder::dummy(*self)
1329     }
1330 }
1331
1332 impl<'tcx> ToPolyTraitRef<'tcx> for PolyTraitPredicate<'tcx> {
1333     fn to_poly_trait_ref(&self) -> PolyTraitRef<'tcx> {
1334         self.map_bound_ref(|trait_pred| trait_pred.trait_ref)
1335     }
1336 }
1337
1338 pub trait ToPredicate<'tcx> {
1339     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx>;
1340 }
1341
1342 impl ToPredicate<'tcx> for PredicateKind<'tcx> {
1343     #[inline(always)]
1344     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1345         tcx.mk_predicate(self)
1346     }
1347 }
1348
1349 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<TraitRef<'tcx>> {
1350     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1351         ty::PredicateKind::Trait(
1352             ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate { trait_ref: self.value }),
1353             self.constness,
1354         )
1355         .to_predicate(tcx)
1356     }
1357 }
1358
1359 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<&TraitRef<'tcx>> {
1360     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1361         ty::PredicateKind::Trait(
1362             ty::Binder::dummy(ty::TraitPredicate { trait_ref: *self.value }),
1363             self.constness,
1364         )
1365         .to_predicate(tcx)
1366     }
1367 }
1368
1369 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<PolyTraitRef<'tcx>> {
1370     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1371         ty::PredicateKind::Trait(self.value.to_poly_trait_predicate(), self.constness)
1372             .to_predicate(tcx)
1373     }
1374 }
1375
1376 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for ConstnessAnd<&PolyTraitRef<'tcx>> {
1377     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1378         ty::PredicateKind::Trait(self.value.to_poly_trait_predicate(), self.constness)
1379             .to_predicate(tcx)
1380     }
1381 }
1382
1383 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyRegionOutlivesPredicate<'tcx> {
1384     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1385         PredicateKind::RegionOutlives(self).to_predicate(tcx)
1386     }
1387 }
1388
1389 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx> {
1390     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1391         PredicateKind::TypeOutlives(self).to_predicate(tcx)
1392     }
1393 }
1394
1395 impl<'tcx> ToPredicate<'tcx> for PolyProjectionPredicate<'tcx> {
1396     fn to_predicate(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Predicate<'tcx> {
1397         PredicateKind::Projection(self).to_predicate(tcx)
1398     }
1399 }
1400
1401 impl<'tcx> Predicate<'tcx> {
1402     pub fn to_opt_poly_trait_ref(self) -> Option<PolyTraitRef<'tcx>> {
1403         match self.kind() {
1404             &PredicateKind::Trait(ref t, _) => Some(t.to_poly_trait_ref()),
1405             PredicateKind::Projection(..)
1406             | PredicateKind::Subtype(..)
1407             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1408             | PredicateKind::WellFormed(..)
1409             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1410             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1411             | PredicateKind::TypeOutlives(..)
1412             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1413             | PredicateKind::ConstEquate(..) => None,
1414         }
1415     }
1416
1417     pub fn to_opt_type_outlives(self) -> Option<PolyTypeOutlivesPredicate<'tcx>> {
1418         match self.kind() {
1419             &PredicateKind::TypeOutlives(data) => Some(data),
1420             PredicateKind::Trait(..)
1421             | PredicateKind::Projection(..)
1422             | PredicateKind::Subtype(..)
1423             | PredicateKind::RegionOutlives(..)
1424             | PredicateKind::WellFormed(..)
1425             | PredicateKind::ObjectSafe(..)
1426             | PredicateKind::ClosureKind(..)
1427             | PredicateKind::ConstEvaluatable(..)
1428             | PredicateKind::ConstEquate(..) => None,
1429         }
1430     }
1431 }
1432
1433 /// Represents the bounds declared on a particular set of type
1434 /// parameters. Should eventually be generalized into a flag list of
1435 /// where-clauses. You can obtain a `InstantiatedPredicates` list from a
1436 /// `GenericPredicates` by using the `instantiate` method. Note that this method
1437 /// reflects an important semantic invariant of `InstantiatedPredicates`: while
1438 /// the `GenericPredicates` are expressed in terms of the bound type
1439 /// parameters of the impl/trait/whatever, an `InstantiatedPredicates` instance
1440 /// represented a set of bounds for some particular instantiation,
1441 /// meaning that the generic parameters have been substituted with
1442 /// their values.
1443 ///
1444 /// Example:
1445 ///
1446 ///     struct Foo<T, U: Bar<T>> { ... }
1447 ///
1448 /// Here, the `GenericPredicates` for `Foo` would contain a list of bounds like
1449 /// `[[], [U:Bar<T>]]`. Now if there were some particular reference
1450 /// like `Foo<isize,usize>`, then the `InstantiatedPredicates` would be `[[],
1451 /// [usize:Bar<isize>]]`.
1452 #[derive(Clone, Debug, TypeFoldable)]
1453 pub struct InstantiatedPredicates<'tcx> {
1454     pub predicates: Vec<Predicate<'tcx>>,
1455     pub spans: Vec<Span>,
1456 }
1457
1458 impl<'tcx> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1459     pub fn empty() -> InstantiatedPredicates<'tcx> {
1460         InstantiatedPredicates { predicates: vec![], spans: vec![] }
1461     }
1462
1463     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1464         self.predicates.is_empty()
1465     }
1466 }
1467
1468 rustc_index::newtype_index! {
1469     /// "Universes" are used during type- and trait-checking in the
1470     /// presence of `for<..>` binders to control what sets of names are
1471     /// visible. Universes are arranged into a tree: the root universe
1472     /// contains names that are always visible. Each child then adds a new
1473     /// set of names that are visible, in addition to those of its parent.
1474     /// We say that the child universe "extends" the parent universe with
1475     /// new names.
1476     ///
1477     /// To make this more concrete, consider this program:
1478     ///
1479     /// ```
1480     /// struct Foo { }
1481     /// fn bar<T>(x: T) {
1482     ///   let y: for<'a> fn(&'a u8, Foo) = ...;
1483     /// }
1484     /// ```
1485     ///
1486     /// The struct name `Foo` is in the root universe U0. But the type
1487     /// parameter `T`, introduced on `bar`, is in an extended universe U1
1488     /// -- i.e., within `bar`, we can name both `T` and `Foo`, but outside
1489     /// of `bar`, we cannot name `T`. Then, within the type of `y`, the
1490     /// region `'a` is in a universe U2 that extends U1, because we can
1491     /// name it inside the fn type but not outside.
1492     ///
1493     /// Universes are used to do type- and trait-checking around these
1494     /// "forall" binders (also called **universal quantification**). The
1495     /// idea is that when, in the body of `bar`, we refer to `T` as a
1496     /// type, we aren't referring to any type in particular, but rather a
1497     /// kind of "fresh" type that is distinct from all other types we have
1498     /// actually declared. This is called a **placeholder** type, and we
1499     /// use universes to talk about this. In other words, a type name in
1500     /// universe 0 always corresponds to some "ground" type that the user
1501     /// declared, but a type name in a non-zero universe is a placeholder
1502     /// type -- an idealized representative of "types in general" that we
1503     /// use for checking generic functions.
1504     pub struct UniverseIndex {
1505         derive [HashStable]
1506         DEBUG_FORMAT = "U{}",
1507     }
1508 }
1509
1510 impl UniverseIndex {
1511     pub const ROOT: UniverseIndex = UniverseIndex::from_u32(0);
1512
1513     /// Returns the "next" universe index in order -- this new index
1514     /// is considered to extend all previous universes. This
1515     /// corresponds to entering a `forall` quantifier. So, for
1516     /// example, suppose we have this type in universe `U`:
1517     ///
1518     /// ```
1519     /// for<'a> fn(&'a u32)
1520     /// ```
1521     ///
1522     /// Once we "enter" into this `for<'a>` quantifier, we are in a
1523     /// new universe that extends `U` -- in this new universe, we can
1524     /// name the region `'a`, but that region was not nameable from
1525     /// `U` because it was not in scope there.
1526     pub fn next_universe(self) -> UniverseIndex {
1527         UniverseIndex::from_u32(self.private.checked_add(1).unwrap())
1528     }
1529
1530     /// Returns `true` if `self` can name a name from `other` -- in other words,
1531     /// if the set of names in `self` is a superset of those in
1532     /// `other` (`self >= other`).
1533     pub fn can_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1534         self.private >= other.private
1535     }
1536
1537     /// Returns `true` if `self` cannot name some names from `other` -- in other
1538     /// words, if the set of names in `self` is a strict subset of
1539     /// those in `other` (`self < other`).
1540     pub fn cannot_name(self, other: UniverseIndex) -> bool {
1541         self.private < other.private
1542     }
1543 }
1544
1545 /// The "placeholder index" fully defines a placeholder region.
1546 /// Placeholder regions are identified by both a **universe** as well
1547 /// as a "bound-region" within that universe. The `bound_region` is
1548 /// basically a name -- distinct bound regions within the same
1549 /// universe are just two regions with an unknown relationship to one
1550 /// another.
1551 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, PartialOrd, Ord)]
1552 pub struct Placeholder<T> {
1553     pub universe: UniverseIndex,
1554     pub name: T,
1555 }
1556
1557 impl<'a, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for Placeholder<T>
1558 where
1559     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1560 {
1561     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1562         self.universe.hash_stable(hcx, hasher);
1563         self.name.hash_stable(hcx, hasher);
1564     }
1565 }
1566
1567 pub type PlaceholderRegion = Placeholder<BoundRegion>;
1568
1569 pub type PlaceholderType = Placeholder<BoundVar>;
1570
1571 pub type PlaceholderConst = Placeholder<BoundVar>;
1572
1573 /// A `DefId` which is potentially bundled with its corresponding generic parameter
1574 /// in case `did` is a const argument.
1575 ///
1576 /// This is used to prevent cycle errors during typeck
1577 /// as `type_of(const_arg)` depends on `typeck_tables_of(owning_body)`
1578 /// which once again requires the type of its generic arguments.
1579 ///
1580 /// Luckily we only need to deal with const arguments once we
1581 /// know their corresponding parameters. We (ab)use this by
1582 /// calling `type_of(param_did)` for these arguments.
1583 ///
1584 /// ```rust
1585 /// #![feature(const_generics)]
1586 ///
1587 /// struct A;
1588 /// impl A {
1589 ///     fn foo<const N: usize>(&self) -> usize { N }
1590 /// }
1591 /// struct B;
1592 /// impl B {
1593 ///     fn foo<const N: u8>(&self) -> usize { 42 }
1594 /// }
1595 ///
1596 /// fn main() {
1597 ///     let a = A;
1598 ///     a.foo::<7>();
1599 /// }
1600 /// ```
1601 #[derive(Copy, Clone, Debug, TypeFoldable, Lift, RustcEncodable, RustcDecodable)]
1602 #[derive(PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
1603 #[derive(Hash, HashStable)]
1604 pub struct WithOptParam<T> {
1605     pub did: T,
1606     /// The `DefId` of the corresponding generic paramter in case `did` is
1607     /// a const argument.
1608     ///
1609     /// Note that even if `did` is a const argument, this may still be `None`.
1610     /// All queries taking `WithOptParam` start by calling `tcx.opt_const_param_of(def.did)`
1611     /// to potentially update `param_did` in case it `None`.
1612     pub param_did: Option<DefId>,
1613 }
1614
1615 impl<T> WithOptParam<T> {
1616     pub fn dummy(did: T) -> WithOptParam<T> {
1617         WithOptParam { did, param_did: None }
1618     }
1619 }
1620
1621 impl WithOptParam<LocalDefId> {
1622     pub fn to_global(self) -> WithOptParam<DefId> {
1623         WithOptParam { did: self.did.to_def_id(), param_did: self.param_did }
1624     }
1625
1626     pub fn ty_def_id(self) -> DefId {
1627         if let Some(did) = self.param_did { did } else { self.did.to_def_id() }
1628     }
1629 }
1630
1631 impl WithOptParam<DefId> {
1632     pub fn as_local(self) -> Option<WithOptParam<LocalDefId>> {
1633         self.did.as_local().map(|did| WithOptParam { did, param_did: self.param_did })
1634     }
1635
1636     pub fn as_const_arg(self) -> Option<(LocalDefId, DefId)> {
1637         if let Some(param_did) = self.param_did {
1638             if let Some(did) = self.did.as_local() {
1639                 return Some((did, param_did));
1640             }
1641         }
1642
1643         None
1644     }
1645
1646     pub fn expect_local(self) -> WithOptParam<LocalDefId> {
1647         self.as_local().unwrap()
1648     }
1649
1650     pub fn is_local(self) -> bool {
1651         self.did.is_local()
1652     }
1653
1654     pub fn ty_def_id(self) -> DefId {
1655         self.param_did.unwrap_or(self.did)
1656     }
1657 }
1658
1659 /// When type checking, we use the `ParamEnv` to track
1660 /// details about the set of where-clauses that are in scope at this
1661 /// particular point.
1662 #[derive(Copy, Clone)]
1663 pub struct ParamEnv<'tcx> {
1664     // We pack the caller_bounds List pointer and a Reveal enum into this usize.
1665     // Specifically, the low bit represents Reveal, with 0 meaning `UserFacing`
1666     // and 1 meaning `All`. The rest is the pointer.
1667     //
1668     // This relies on the List<ty::Predicate<'tcx>> type having at least 2-byte
1669     // alignment. Lists start with a usize and are repr(C) so this should be
1670     // fine; there is a debug_assert in the constructor as well.
1671     //
1672     // Note that the choice of 0 for UserFacing is intentional -- since it is the
1673     // first variant in Reveal this means that joining the pointer is a simple `or`.
1674     packed_data: usize,
1675
1676     /// `Obligation`s that the caller must satisfy. This is basically
1677     /// the set of bounds on the in-scope type parameters, translated
1678     /// into `Obligation`s, and elaborated and normalized.
1679     ///
1680     /// Note: This is packed into the `packed_data` usize above, use the
1681     /// `caller_bounds()` method to access it.
1682     caller_bounds: PhantomData<&'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>>,
1683
1684     /// Typically, this is `Reveal::UserFacing`, but during codegen we
1685     /// want `Reveal::All`.
1686     ///
1687     /// Note: This is packed into the caller_bounds usize above, use the reveal()
1688     /// method to access it.
1689     reveal: PhantomData<traits::Reveal>,
1690
1691     /// If this `ParamEnv` comes from a call to `tcx.param_env(def_id)`,
1692     /// register that `def_id` (useful for transitioning to the chalk trait
1693     /// solver).
1694     pub def_id: Option<DefId>,
1695 }
1696
1697 impl<'tcx> fmt::Debug for ParamEnv<'tcx> {
1698     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1699         f.debug_struct("ParamEnv")
1700             .field("caller_bounds", &self.caller_bounds())
1701             .field("reveal", &self.reveal())
1702             .field("def_id", &self.def_id)
1703             .finish()
1704     }
1705 }
1706
1707 impl<'tcx> Hash for ParamEnv<'tcx> {
1708     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
1709         // List hashes as the raw pointer, so we can skip splitting into the
1710         // pointer and the enum.
1711         self.packed_data.hash(state);
1712         self.def_id.hash(state);
1713     }
1714 }
1715
1716 impl<'tcx> PartialEq for ParamEnv<'tcx> {
1717     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
1718         self.caller_bounds() == other.caller_bounds()
1719             && self.reveal() == other.reveal()
1720             && self.def_id == other.def_id
1721     }
1722 }
1723 impl<'tcx> Eq for ParamEnv<'tcx> {}
1724
1725 impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnv<'tcx> {
1726     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1727         self.caller_bounds().hash_stable(hcx, hasher);
1728         self.reveal().hash_stable(hcx, hasher);
1729         self.def_id.hash_stable(hcx, hasher);
1730     }
1731 }
1732
1733 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for ParamEnv<'tcx> {
1734     fn super_fold_with<F: ty::fold::TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
1735         ParamEnv::new(
1736             self.caller_bounds().fold_with(folder),
1737             self.reveal().fold_with(folder),
1738             self.def_id.fold_with(folder),
1739         )
1740     }
1741
1742     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
1743         self.caller_bounds().visit_with(visitor)
1744             || self.reveal().visit_with(visitor)
1745             || self.def_id.visit_with(visitor)
1746     }
1747 }
1748
1749 impl<'tcx> ParamEnv<'tcx> {
1750     /// Construct a trait environment suitable for contexts where
1751     /// there are no where-clauses in scope. Hidden types (like `impl
1752     /// Trait`) are left hidden, so this is suitable for ordinary
1753     /// type-checking.
1754     #[inline]
1755     pub fn empty() -> Self {
1756         Self::new(List::empty(), Reveal::UserFacing, None)
1757     }
1758
1759     #[inline]
1760     pub fn caller_bounds(self) -> &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>> {
1761         // mask out bottom bit
1762         unsafe { &*((self.packed_data & (!1)) as *const _) }
1763     }
1764
1765     #[inline]
1766     pub fn reveal(self) -> traits::Reveal {
1767         if self.packed_data & 1 == 0 { traits::Reveal::UserFacing } else { traits::Reveal::All }
1768     }
1769
1770     /// Construct a trait environment with no where-clauses in scope
1771     /// where the values of all `impl Trait` and other hidden types
1772     /// are revealed. This is suitable for monomorphized, post-typeck
1773     /// environments like codegen or doing optimizations.
1774     ///
1775     /// N.B., if you want to have predicates in scope, use `ParamEnv::new`,
1776     /// or invoke `param_env.with_reveal_all()`.
1777     #[inline]
1778     pub fn reveal_all() -> Self {
1779         Self::new(List::empty(), Reveal::All, None)
1780     }
1781
1782     /// Construct a trait environment with the given set of predicates.
1783     #[inline]
1784     pub fn new(
1785         caller_bounds: &'tcx List<ty::Predicate<'tcx>>,
1786         reveal: Reveal,
1787         def_id: Option<DefId>,
1788     ) -> Self {
1789         let packed_data = caller_bounds as *const _ as usize;
1790         // Check that we can pack the reveal data into the pointer.
1791         debug_assert!(packed_data & 1 == 0);
1792         ty::ParamEnv {
1793             packed_data: packed_data
1794                 | match reveal {
1795                     Reveal::UserFacing => 0,
1796                     Reveal::All => 1,
1797                 },
1798             caller_bounds: PhantomData,
1799             reveal: PhantomData,
1800             def_id,
1801         }
1802     }
1803
1804     pub fn with_user_facing(mut self) -> Self {
1805         // clear bottom bit
1806         self.packed_data &= !1;
1807         self
1808     }
1809
1810     /// Returns a new parameter environment with the same clauses, but
1811     /// which "reveals" the true results of projections in all cases
1812     /// (even for associated types that are specializable). This is
1813     /// the desired behavior during codegen and certain other special
1814     /// contexts; normally though we want to use `Reveal::UserFacing`,
1815     /// which is the default.
1816     pub fn with_reveal_all(mut self) -> Self {
1817         self.packed_data |= 1;
1818         self
1819     }
1820
1821     /// Returns this same environment but with no caller bounds.
1822     pub fn without_caller_bounds(self) -> Self {
1823         Self::new(List::empty(), self.reveal(), self.def_id)
1824     }
1825
1826     /// Creates a suitable environment in which to perform trait
1827     /// queries on the given value. When type-checking, this is simply
1828     /// the pair of the environment plus value. But when reveal is set to
1829     /// All, then if `value` does not reference any type parameters, we will
1830     /// pair it with the empty environment. This improves caching and is generally
1831     /// invisible.
1832     ///
1833     /// N.B., we preserve the environment when type-checking because it
1834     /// is possible for the user to have wacky where-clauses like
1835     /// `where Box<u32>: Copy`, which are clearly never
1836     /// satisfiable. We generally want to behave as if they were true,
1837     /// although the surrounding function is never reachable.
1838     pub fn and<T: TypeFoldable<'tcx>>(self, value: T) -> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1839         match self.reveal() {
1840             Reveal::UserFacing => ParamEnvAnd { param_env: self, value },
1841
1842             Reveal::All => {
1843                 if value.is_global() {
1844                     ParamEnvAnd { param_env: self.without_caller_bounds(), value }
1845                 } else {
1846                     ParamEnvAnd { param_env: self, value }
1847                 }
1848             }
1849         }
1850     }
1851 }
1852
1853 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
1854 pub struct ConstnessAnd<T> {
1855     pub constness: Constness,
1856     pub value: T,
1857 }
1858
1859 // FIXME(ecstaticmorse): Audit all occurrences of `without_const().to_predicate(tcx)` to ensure that
1860 // the constness of trait bounds is being propagated correctly.
1861 pub trait WithConstness: Sized {
1862     #[inline]
1863     fn with_constness(self, constness: Constness) -> ConstnessAnd<Self> {
1864         ConstnessAnd { constness, value: self }
1865     }
1866
1867     #[inline]
1868     fn with_const(self) -> ConstnessAnd<Self> {
1869         self.with_constness(Constness::Const)
1870     }
1871
1872     #[inline]
1873     fn without_const(self) -> ConstnessAnd<Self> {
1874         self.with_constness(Constness::NotConst)
1875     }
1876 }
1877
1878 impl<T> WithConstness for T {}
1879
1880 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, Hash, TypeFoldable)]
1881 pub struct ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1882     pub param_env: ParamEnv<'tcx>,
1883     pub value: T,
1884 }
1885
1886 impl<'tcx, T> ParamEnvAnd<'tcx, T> {
1887     pub fn into_parts(self) -> (ParamEnv<'tcx>, T) {
1888         (self.param_env, self.value)
1889     }
1890 }
1891
1892 impl<'a, 'tcx, T> HashStable<StableHashingContext<'a>> for ParamEnvAnd<'tcx, T>
1893 where
1894     T: HashStable<StableHashingContext<'a>>,
1895 {
1896     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
1897         let ParamEnvAnd { ref param_env, ref value } = *self;
1898
1899         param_env.hash_stable(hcx, hasher);
1900         value.hash_stable(hcx, hasher);
1901     }
1902 }
1903
1904 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable)]
1905 pub struct Destructor {
1906     /// The `DefId` of the destructor method
1907     pub did: DefId,
1908 }
1909
1910 bitflags! {
1911     #[derive(HashStable)]
1912     pub struct AdtFlags: u32 {
1913         const NO_ADT_FLAGS        = 0;
1914         /// Indicates whether the ADT is an enum.
1915         const IS_ENUM             = 1 << 0;
1916         /// Indicates whether the ADT is a union.
1917         const IS_UNION            = 1 << 1;
1918         /// Indicates whether the ADT is a struct.
1919         const IS_STRUCT           = 1 << 2;
1920         /// Indicates whether the ADT is a struct and has a constructor.
1921         const HAS_CTOR            = 1 << 3;
1922         /// Indicates whether the type is `PhantomData`.
1923         const IS_PHANTOM_DATA     = 1 << 4;
1924         /// Indicates whether the type has a `#[fundamental]` attribute.
1925         const IS_FUNDAMENTAL      = 1 << 5;
1926         /// Indicates whether the type is `Box`.
1927         const IS_BOX              = 1 << 6;
1928         /// Indicates whether the type is `ManuallyDrop`.
1929         const IS_MANUALLY_DROP    = 1 << 7;
1930         /// Indicates whether the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
1931         /// (i.e., this flag is never set unless this ADT is an enum).
1932         const IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 8;
1933     }
1934 }
1935
1936 bitflags! {
1937     #[derive(HashStable)]
1938     pub struct VariantFlags: u32 {
1939         const NO_VARIANT_FLAGS        = 0;
1940         /// Indicates whether the field list of this variant is `#[non_exhaustive]`.
1941         const IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE = 1 << 0;
1942     }
1943 }
1944
1945 /// Definition of a variant -- a struct's fields or a enum variant.
1946 #[derive(Debug, HashStable)]
1947 pub struct VariantDef {
1948     /// `DefId` that identifies the variant itself.
1949     /// If this variant belongs to a struct or union, then this is a copy of its `DefId`.
1950     pub def_id: DefId,
1951     /// `DefId` that identifies the variant's constructor.
1952     /// If this variant is a struct variant, then this is `None`.
1953     pub ctor_def_id: Option<DefId>,
1954     /// Variant or struct name.
1955     #[stable_hasher(project(name))]
1956     pub ident: Ident,
1957     /// Discriminant of this variant.
1958     pub discr: VariantDiscr,
1959     /// Fields of this variant.
1960     pub fields: Vec<FieldDef>,
1961     /// Type of constructor of variant.
1962     pub ctor_kind: CtorKind,
1963     /// Flags of the variant (e.g. is field list non-exhaustive)?
1964     flags: VariantFlags,
1965     /// Variant is obtained as part of recovering from a syntactic error.
1966     /// May be incomplete or bogus.
1967     pub recovered: bool,
1968 }
1969
1970 impl<'tcx> VariantDef {
1971     /// Creates a new `VariantDef`.
1972     ///
1973     /// `variant_did` is the `DefId` that identifies the enum variant (if this `VariantDef`
1974     /// represents an enum variant).
1975     ///
1976     /// `ctor_did` is the `DefId` that identifies the constructor of unit or
1977     /// tuple-variants/structs. If this is a `struct`-variant then this should be `None`.
1978     ///
1979     /// `parent_did` is the `DefId` of the `AdtDef` representing the enum or struct that
1980     /// owns this variant. It is used for checking if a struct has `#[non_exhaustive]` w/out having
1981     /// to go through the redirect of checking the ctor's attributes - but compiling a small crate
1982     /// requires loading the `AdtDef`s for all the structs in the universe (e.g., coherence for any
1983     /// built-in trait), and we do not want to load attributes twice.
1984     ///
1985     /// If someone speeds up attribute loading to not be a performance concern, they can
1986     /// remove this hack and use the constructor `DefId` everywhere.
1987     pub fn new(
1988         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1989         ident: Ident,
1990         variant_did: Option<DefId>,
1991         ctor_def_id: Option<DefId>,
1992         discr: VariantDiscr,
1993         fields: Vec<FieldDef>,
1994         ctor_kind: CtorKind,
1995         adt_kind: AdtKind,
1996         parent_did: DefId,
1997         recovered: bool,
1998     ) -> Self {
1999         debug!(
2000             "VariantDef::new(ident = {:?}, variant_did = {:?}, ctor_def_id = {:?}, discr = {:?},
2001              fields = {:?}, ctor_kind = {:?}, adt_kind = {:?}, parent_did = {:?})",
2002             ident, variant_did, ctor_def_id, discr, fields, ctor_kind, adt_kind, parent_did,
2003         );
2004
2005         let mut flags = VariantFlags::NO_VARIANT_FLAGS;
2006         if adt_kind == AdtKind::Struct && tcx.has_attr(parent_did, sym::non_exhaustive) {
2007             debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", parent_did);
2008             flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2009         } else if let Some(variant_did) = variant_did {
2010             if tcx.has_attr(variant_did, sym::non_exhaustive) {
2011                 debug!("found non-exhaustive field list for {:?}", variant_did);
2012                 flags = flags | VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2013             }
2014         }
2015
2016         VariantDef {
2017             def_id: variant_did.unwrap_or(parent_did),
2018             ctor_def_id,
2019             ident,
2020             discr,
2021             fields,
2022             ctor_kind,
2023             flags,
2024             recovered,
2025         }
2026     }
2027
2028     /// Is this field list non-exhaustive?
2029     #[inline]
2030     pub fn is_field_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2031         self.flags.intersects(VariantFlags::IS_FIELD_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2032     }
2033
2034     /// `repr(transparent)` structs can have a single non-ZST field, this function returns that
2035     /// field.
2036     pub fn transparent_newtype_field(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<&FieldDef> {
2037         for field in &self.fields {
2038             let field_ty = field.ty(tcx, InternalSubsts::identity_for_item(tcx, self.def_id));
2039             if !field_ty.is_zst(tcx, self.def_id) {
2040                 return Some(field);
2041             }
2042         }
2043
2044         None
2045     }
2046 }
2047
2048 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2049 pub enum VariantDiscr {
2050     /// Explicit value for this variant, i.e., `X = 123`.
2051     /// The `DefId` corresponds to the embedded constant.
2052     Explicit(DefId),
2053
2054     /// The previous variant's discriminant plus one.
2055     /// For efficiency reasons, the distance from the
2056     /// last `Explicit` discriminant is being stored,
2057     /// or `0` for the first variant, if it has none.
2058     Relative(u32),
2059 }
2060
2061 #[derive(Debug, HashStable)]
2062 pub struct FieldDef {
2063     pub did: DefId,
2064     #[stable_hasher(project(name))]
2065     pub ident: Ident,
2066     pub vis: Visibility,
2067 }
2068
2069 /// The definition of a user-defined type, e.g., a `struct`, `enum`, or `union`.
2070 ///
2071 /// These are all interned (by `alloc_adt_def`) into the global arena.
2072 ///
2073 /// The initialism *ADT* stands for an [*algebraic data type (ADT)*][adt].
2074 /// This is slightly wrong because `union`s are not ADTs.
2075 /// Moreover, Rust only allows recursive data types through indirection.
2076 ///
2077 /// [adt]: https://en.wikipedia.org/wiki/Algebraic_data_type
2078 pub struct AdtDef {
2079     /// The `DefId` of the struct, enum or union item.
2080     pub did: DefId,
2081     /// Variants of the ADT. If this is a struct or union, then there will be a single variant.
2082     pub variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2083     /// Flags of the ADT (e.g., is this a struct? is this non-exhaustive?).
2084     flags: AdtFlags,
2085     /// Repr options provided by the user.
2086     pub repr: ReprOptions,
2087 }
2088
2089 impl PartialOrd for AdtDef {
2090     fn partial_cmp(&self, other: &AdtDef) -> Option<Ordering> {
2091         Some(self.cmp(&other))
2092     }
2093 }
2094
2095 /// There should be only one AdtDef for each `did`, therefore
2096 /// it is fine to implement `Ord` only based on `did`.
2097 impl Ord for AdtDef {
2098     fn cmp(&self, other: &AdtDef) -> Ordering {
2099         self.did.cmp(&other.did)
2100     }
2101 }
2102
2103 impl PartialEq for AdtDef {
2104     // `AdtDef`s are always interned, and this is part of `TyS` equality.
2105     #[inline]
2106     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
2107         ptr::eq(self, other)
2108     }
2109 }
2110
2111 impl Eq for AdtDef {}
2112
2113 impl Hash for AdtDef {
2114     #[inline]
2115     fn hash<H: Hasher>(&self, s: &mut H) {
2116         (self as *const AdtDef).hash(s)
2117     }
2118 }
2119
2120 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for &'tcx AdtDef {
2121     fn default_encode<S: Encoder>(&self, s: &mut S) -> Result<(), S::Error> {
2122         self.did.encode(s)
2123     }
2124 }
2125
2126 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for &'tcx AdtDef {}
2127
2128 impl<'a> HashStable<StableHashingContext<'a>> for AdtDef {
2129     fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
2130         thread_local! {
2131             static CACHE: RefCell<FxHashMap<usize, Fingerprint>> = Default::default();
2132         }
2133
2134         let hash: Fingerprint = CACHE.with(|cache| {
2135             let addr = self as *const AdtDef as usize;
2136             *cache.borrow_mut().entry(addr).or_insert_with(|| {
2137                 let ty::AdtDef { did, ref variants, ref flags, ref repr } = *self;
2138
2139                 let mut hasher = StableHasher::new();
2140                 did.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2141                 variants.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2142                 flags.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2143                 repr.hash_stable(hcx, &mut hasher);
2144
2145                 hasher.finish()
2146             })
2147         });
2148
2149         hash.hash_stable(hcx, hasher);
2150     }
2151 }
2152
2153 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, Hash)]
2154 pub enum AdtKind {
2155     Struct,
2156     Union,
2157     Enum,
2158 }
2159
2160 impl Into<DataTypeKind> for AdtKind {
2161     fn into(self) -> DataTypeKind {
2162         match self {
2163             AdtKind::Struct => DataTypeKind::Struct,
2164             AdtKind::Union => DataTypeKind::Union,
2165             AdtKind::Enum => DataTypeKind::Enum,
2166         }
2167     }
2168 }
2169
2170 bitflags! {
2171     #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, Default, HashStable)]
2172     pub struct ReprFlags: u8 {
2173         const IS_C               = 1 << 0;
2174         const IS_SIMD            = 1 << 1;
2175         const IS_TRANSPARENT     = 1 << 2;
2176         // Internal only for now. If true, don't reorder fields.
2177         const IS_LINEAR          = 1 << 3;
2178         // If true, don't expose any niche to type's context.
2179         const HIDE_NICHE         = 1 << 4;
2180         // Any of these flags being set prevent field reordering optimisation.
2181         const IS_UNOPTIMISABLE   = ReprFlags::IS_C.bits |
2182                                    ReprFlags::IS_SIMD.bits |
2183                                    ReprFlags::IS_LINEAR.bits;
2184     }
2185 }
2186
2187 /// Represents the repr options provided by the user,
2188 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Default, HashStable)]
2189 pub struct ReprOptions {
2190     pub int: Option<attr::IntType>,
2191     pub align: Option<Align>,
2192     pub pack: Option<Align>,
2193     pub flags: ReprFlags,
2194 }
2195
2196 impl ReprOptions {
2197     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_>, did: DefId) -> ReprOptions {
2198         let mut flags = ReprFlags::empty();
2199         let mut size = None;
2200         let mut max_align: Option<Align> = None;
2201         let mut min_pack: Option<Align> = None;
2202         for attr in tcx.get_attrs(did).iter() {
2203             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2204                 flags.insert(match r {
2205                     attr::ReprC => ReprFlags::IS_C,
2206                     attr::ReprPacked(pack) => {
2207                         let pack = Align::from_bytes(pack as u64).unwrap();
2208                         min_pack = Some(if let Some(min_pack) = min_pack {
2209                             min_pack.min(pack)
2210                         } else {
2211                             pack
2212                         });
2213                         ReprFlags::empty()
2214                     }
2215                     attr::ReprTransparent => ReprFlags::IS_TRANSPARENT,
2216                     attr::ReprNoNiche => ReprFlags::HIDE_NICHE,
2217                     attr::ReprSimd => ReprFlags::IS_SIMD,
2218                     attr::ReprInt(i) => {
2219                         size = Some(i);
2220                         ReprFlags::empty()
2221                     }
2222                     attr::ReprAlign(align) => {
2223                         max_align = max_align.max(Some(Align::from_bytes(align as u64).unwrap()));
2224                         ReprFlags::empty()
2225                     }
2226                 });
2227             }
2228         }
2229
2230         // This is here instead of layout because the choice must make it into metadata.
2231         if !tcx.consider_optimizing(|| format!("Reorder fields of {:?}", tcx.def_path_str(did))) {
2232             flags.insert(ReprFlags::IS_LINEAR);
2233         }
2234         ReprOptions { int: size, align: max_align, pack: min_pack, flags }
2235     }
2236
2237     #[inline]
2238     pub fn simd(&self) -> bool {
2239         self.flags.contains(ReprFlags::IS_SIMD)
2240     }
2241     #[inline]
2242     pub fn c(&self) -> bool {
2243         self.flags.contains(ReprFlags::IS_C)
2244     }
2245     #[inline]
2246     pub fn packed(&self) -> bool {
2247         self.pack.is_some()
2248     }
2249     #[inline]
2250     pub fn transparent(&self) -> bool {
2251         self.flags.contains(ReprFlags::IS_TRANSPARENT)
2252     }
2253     #[inline]
2254     pub fn linear(&self) -> bool {
2255         self.flags.contains(ReprFlags::IS_LINEAR)
2256     }
2257     #[inline]
2258     pub fn hide_niche(&self) -> bool {
2259         self.flags.contains(ReprFlags::HIDE_NICHE)
2260     }
2261
2262     /// Returns the discriminant type, given these `repr` options.
2263     /// This must only be called on enums!
2264     pub fn discr_type(&self) -> attr::IntType {
2265         self.int.unwrap_or(attr::SignedInt(ast::IntTy::Isize))
2266     }
2267
2268     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhabit "smart enum
2269     /// layout" optimizations, such as representing `Foo<&T>` as a
2270     /// single pointer.
2271     pub fn inhibit_enum_layout_opt(&self) -> bool {
2272         self.c() || self.int.is_some()
2273     }
2274
2275     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit struct field reordering
2276     /// optimizations, such as with `repr(C)`, `repr(packed(1))`, or `repr(<int>)`.
2277     pub fn inhibit_struct_field_reordering_opt(&self) -> bool {
2278         if let Some(pack) = self.pack {
2279             if pack.bytes() == 1 {
2280                 return true;
2281             }
2282         }
2283         self.flags.intersects(ReprFlags::IS_UNOPTIMISABLE) || self.int.is_some()
2284     }
2285
2286     /// Returns `true` if this `#[repr()]` should inhibit union ABI optimisations.
2287     pub fn inhibit_union_abi_opt(&self) -> bool {
2288         self.c()
2289     }
2290 }
2291
2292 impl<'tcx> AdtDef {
2293     /// Creates a new `AdtDef`.
2294     fn new(
2295         tcx: TyCtxt<'_>,
2296         did: DefId,
2297         kind: AdtKind,
2298         variants: IndexVec<VariantIdx, VariantDef>,
2299         repr: ReprOptions,
2300     ) -> Self {
2301         debug!("AdtDef::new({:?}, {:?}, {:?}, {:?})", did, kind, variants, repr);
2302         let mut flags = AdtFlags::NO_ADT_FLAGS;
2303
2304         if kind == AdtKind::Enum && tcx.has_attr(did, sym::non_exhaustive) {
2305             debug!("found non-exhaustive variant list for {:?}", did);
2306             flags = flags | AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE;
2307         }
2308
2309         flags |= match kind {
2310             AdtKind::Enum => AdtFlags::IS_ENUM,
2311             AdtKind::Union => AdtFlags::IS_UNION,
2312             AdtKind::Struct => AdtFlags::IS_STRUCT,
2313         };
2314
2315         if kind == AdtKind::Struct && variants[VariantIdx::new(0)].ctor_def_id.is_some() {
2316             flags |= AdtFlags::HAS_CTOR;
2317         }
2318
2319         let attrs = tcx.get_attrs(did);
2320         if attr::contains_name(&attrs, sym::fundamental) {
2321             flags |= AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL;
2322         }
2323         if Some(did) == tcx.lang_items().phantom_data() {
2324             flags |= AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA;
2325         }
2326         if Some(did) == tcx.lang_items().owned_box() {
2327             flags |= AdtFlags::IS_BOX;
2328         }
2329         if Some(did) == tcx.lang_items().manually_drop() {
2330             flags |= AdtFlags::IS_MANUALLY_DROP;
2331         }
2332
2333         AdtDef { did, variants, flags, repr }
2334     }
2335
2336     /// Returns `true` if this is a struct.
2337     #[inline]
2338     pub fn is_struct(&self) -> bool {
2339         self.flags.contains(AdtFlags::IS_STRUCT)
2340     }
2341
2342     /// Returns `true` if this is a union.
2343     #[inline]
2344     pub fn is_union(&self) -> bool {
2345         self.flags.contains(AdtFlags::IS_UNION)
2346     }
2347
2348     /// Returns `true` if this is a enum.
2349     #[inline]
2350     pub fn is_enum(&self) -> bool {
2351         self.flags.contains(AdtFlags::IS_ENUM)
2352     }
2353
2354     /// Returns `true` if the variant list of this ADT is `#[non_exhaustive]`.
2355     #[inline]
2356     pub fn is_variant_list_non_exhaustive(&self) -> bool {
2357         self.flags.contains(AdtFlags::IS_VARIANT_LIST_NON_EXHAUSTIVE)
2358     }
2359
2360     /// Returns the kind of the ADT.
2361     #[inline]
2362     pub fn adt_kind(&self) -> AdtKind {
2363         if self.is_enum() {
2364             AdtKind::Enum
2365         } else if self.is_union() {
2366             AdtKind::Union
2367         } else {
2368             AdtKind::Struct
2369         }
2370     }
2371
2372     /// Returns a description of this abstract data type.
2373     pub fn descr(&self) -> &'static str {
2374         match self.adt_kind() {
2375             AdtKind::Struct => "struct",
2376             AdtKind::Union => "union",
2377             AdtKind::Enum => "enum",
2378         }
2379     }
2380
2381     /// Returns a description of a variant of this abstract data type.
2382     #[inline]
2383     pub fn variant_descr(&self) -> &'static str {
2384         match self.adt_kind() {
2385             AdtKind::Struct => "struct",
2386             AdtKind::Union => "union",
2387             AdtKind::Enum => "variant",
2388         }
2389     }
2390
2391     /// If this function returns `true`, it implies that `is_struct` must return `true`.
2392     #[inline]
2393     pub fn has_ctor(&self) -> bool {
2394         self.flags.contains(AdtFlags::HAS_CTOR)
2395     }
2396
2397     /// Returns `true` if this type is `#[fundamental]` for the purposes
2398     /// of coherence checking.
2399     #[inline]
2400     pub fn is_fundamental(&self) -> bool {
2401         self.flags.contains(AdtFlags::IS_FUNDAMENTAL)
2402     }
2403
2404     /// Returns `true` if this is `PhantomData<T>`.
2405     #[inline]
2406     pub fn is_phantom_data(&self) -> bool {
2407         self.flags.contains(AdtFlags::IS_PHANTOM_DATA)
2408     }
2409
2410     /// Returns `true` if this is Box<T>.
2411     #[inline]
2412     pub fn is_box(&self) -> bool {
2413         self.flags.contains(AdtFlags::IS_BOX)
2414     }
2415
2416     /// Returns `true` if this is `ManuallyDrop<T>`.
2417     #[inline]
2418     pub fn is_manually_drop(&self) -> bool {
2419         self.flags.contains(AdtFlags::IS_MANUALLY_DROP)
2420     }
2421
2422     /// Returns `true` if this type has a destructor.
2423     pub fn has_dtor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> bool {
2424         self.destructor(tcx).is_some()
2425     }
2426
2427     /// Asserts this is a struct or union and returns its unique variant.
2428     pub fn non_enum_variant(&self) -> &VariantDef {
2429         assert!(self.is_struct() || self.is_union());
2430         &self.variants[VariantIdx::new(0)]
2431     }
2432
2433     #[inline]
2434     pub fn predicates(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> GenericPredicates<'tcx> {
2435         tcx.predicates_of(self.did)
2436     }
2437
2438     /// Returns an iterator over all fields contained
2439     /// by this ADT.
2440     #[inline]
2441     pub fn all_fields(&self) -> impl Iterator<Item = &FieldDef> + Clone {
2442         self.variants.iter().flat_map(|v| v.fields.iter())
2443     }
2444
2445     pub fn is_payloadfree(&self) -> bool {
2446         !self.variants.is_empty() && self.variants.iter().all(|v| v.fields.is_empty())
2447     }
2448
2449     /// Return a `VariantDef` given a variant id.
2450     pub fn variant_with_id(&self, vid: DefId) -> &VariantDef {
2451         self.variants.iter().find(|v| v.def_id == vid).expect("variant_with_id: unknown variant")
2452     }
2453
2454     /// Return a `VariantDef` given a constructor id.
2455     pub fn variant_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> &VariantDef {
2456         self.variants
2457             .iter()
2458             .find(|v| v.ctor_def_id == Some(cid))
2459             .expect("variant_with_ctor_id: unknown variant")
2460     }
2461
2462     /// Return the index of `VariantDef` given a variant id.
2463     pub fn variant_index_with_id(&self, vid: DefId) -> VariantIdx {
2464         self.variants
2465             .iter_enumerated()
2466             .find(|(_, v)| v.def_id == vid)
2467             .expect("variant_index_with_id: unknown variant")
2468             .0
2469     }
2470
2471     /// Return the index of `VariantDef` given a constructor id.
2472     pub fn variant_index_with_ctor_id(&self, cid: DefId) -> VariantIdx {
2473         self.variants
2474             .iter_enumerated()
2475             .find(|(_, v)| v.ctor_def_id == Some(cid))
2476             .expect("variant_index_with_ctor_id: unknown variant")
2477             .0
2478     }
2479
2480     pub fn variant_of_res(&self, res: Res) -> &VariantDef {
2481         match res {
2482             Res::Def(DefKind::Variant, vid) => self.variant_with_id(vid),
2483             Res::Def(DefKind::Ctor(..), cid) => self.variant_with_ctor_id(cid),
2484             Res::Def(DefKind::Struct, _)
2485             | Res::Def(DefKind::Union, _)
2486             | Res::Def(DefKind::TyAlias, _)
2487             | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
2488             | Res::SelfTy(..)
2489             | Res::SelfCtor(..) => self.non_enum_variant(),
2490             _ => bug!("unexpected res {:?} in variant_of_res", res),
2491         }
2492     }
2493
2494     #[inline]
2495     pub fn eval_explicit_discr(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, expr_did: DefId) -> Option<Discr<'tcx>> {
2496         assert!(self.is_enum());
2497         let param_env = tcx.param_env(expr_did);
2498         let repr_type = self.repr.discr_type();
2499         match tcx.const_eval_poly(expr_did) {
2500             Ok(val) => {
2501                 let ty = repr_type.to_ty(tcx);
2502                 if let Some(b) = val.try_to_bits_for_ty(tcx, param_env, ty) {
2503                     trace!("discriminants: {} ({:?})", b, repr_type);
2504                     Some(Discr { val: b, ty })
2505                 } else {
2506                     info!("invalid enum discriminant: {:#?}", val);
2507                     crate::mir::interpret::struct_error(
2508                         tcx.at(tcx.def_span(expr_did)),
2509                         "constant evaluation of enum discriminant resulted in non-integer",
2510                     )
2511                     .emit();
2512                     None
2513                 }
2514             }
2515             Err(err) => {
2516                 let msg = match err {
2517                     ErrorHandled::Reported(ErrorReported) | ErrorHandled::Linted => {
2518                         "enum discriminant evaluation failed"
2519                     }
2520                     ErrorHandled::TooGeneric => "enum discriminant depends on generics",
2521                 };
2522                 tcx.sess.delay_span_bug(tcx.def_span(expr_did), msg);
2523                 None
2524             }
2525         }
2526     }
2527
2528     #[inline]
2529     pub fn discriminants(
2530         &'tcx self,
2531         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2532     ) -> impl Iterator<Item = (VariantIdx, Discr<'tcx>)> + Captures<'tcx> {
2533         assert!(self.is_enum());
2534         let repr_type = self.repr.discr_type();
2535         let initial = repr_type.initial_discriminant(tcx);
2536         let mut prev_discr = None::<Discr<'tcx>>;
2537         self.variants.iter_enumerated().map(move |(i, v)| {
2538             let mut discr = prev_discr.map_or(initial, |d| d.wrap_incr(tcx));
2539             if let VariantDiscr::Explicit(expr_did) = v.discr {
2540                 if let Some(new_discr) = self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did) {
2541                     discr = new_discr;
2542                 }
2543             }
2544             prev_discr = Some(discr);
2545
2546             (i, discr)
2547         })
2548     }
2549
2550     #[inline]
2551     pub fn variant_range(&self) -> Range<VariantIdx> {
2552         VariantIdx::new(0)..VariantIdx::new(self.variants.len())
2553     }
2554
2555     /// Computes the discriminant value used by a specific variant.
2556     /// Unlike `discriminants`, this is (amortized) constant-time,
2557     /// only doing at most one query for evaluating an explicit
2558     /// discriminant (the last one before the requested variant),
2559     /// assuming there are no constant-evaluation errors there.
2560     #[inline]
2561     pub fn discriminant_for_variant(
2562         &self,
2563         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2564         variant_index: VariantIdx,
2565     ) -> Discr<'tcx> {
2566         assert!(self.is_enum());
2567         let (val, offset) = self.discriminant_def_for_variant(variant_index);
2568         let explicit_value = val
2569             .and_then(|expr_did| self.eval_explicit_discr(tcx, expr_did))
2570             .unwrap_or_else(|| self.repr.discr_type().initial_discriminant(tcx));
2571         explicit_value.checked_add(tcx, offset as u128).0
2572     }
2573
2574     /// Yields a `DefId` for the discriminant and an offset to add to it
2575     /// Alternatively, if there is no explicit discriminant, returns the
2576     /// inferred discriminant directly.
2577     pub fn discriminant_def_for_variant(&self, variant_index: VariantIdx) -> (Option<DefId>, u32) {
2578         assert!(!self.variants.is_empty());
2579         let mut explicit_index = variant_index.as_u32();
2580         let expr_did;
2581         loop {
2582             match self.variants[VariantIdx::from_u32(explicit_index)].discr {
2583                 ty::VariantDiscr::Relative(0) => {
2584                     expr_did = None;
2585                     break;
2586                 }
2587                 ty::VariantDiscr::Relative(distance) => {
2588                     explicit_index -= distance;
2589                 }
2590                 ty::VariantDiscr::Explicit(did) => {
2591                     expr_did = Some(did);
2592                     break;
2593                 }
2594             }
2595         }
2596         (expr_did, variant_index.as_u32() - explicit_index)
2597     }
2598
2599     pub fn destructor(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Option<Destructor> {
2600         tcx.adt_destructor(self.did)
2601     }
2602
2603     /// Returns a list of types such that `Self: Sized` if and only
2604     /// if that type is `Sized`, or `TyErr` if this type is recursive.
2605     ///
2606     /// Oddly enough, checking that the sized-constraint is `Sized` is
2607     /// actually more expressive than checking all members:
2608     /// the `Sized` trait is inductive, so an associated type that references
2609     /// `Self` would prevent its containing ADT from being `Sized`.
2610     ///
2611     /// Due to normalization being eager, this applies even if
2612     /// the associated type is behind a pointer (e.g., issue #31299).
2613     pub fn sized_constraint(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> &'tcx [Ty<'tcx>] {
2614         tcx.adt_sized_constraint(self.did).0
2615     }
2616 }
2617
2618 impl<'tcx> FieldDef {
2619     /// Returns the type of this field. The `subst` is typically obtained
2620     /// via the second field of `TyKind::AdtDef`.
2621     pub fn ty(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>, subst: SubstsRef<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2622         tcx.type_of(self.did).subst(tcx, subst)
2623     }
2624 }
2625
2626 /// Represents the various closure traits in the language. This
2627 /// will determine the type of the environment (`self`, in the
2628 /// desugaring) argument that the closure expects.
2629 ///
2630 /// You can get the environment type of a closure using
2631 /// `tcx.closure_env_ty()`.
2632 #[derive(Clone, Copy, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
2633 #[derive(HashStable)]
2634 pub enum ClosureKind {
2635     // Warning: Ordering is significant here! The ordering is chosen
2636     // because the trait Fn is a subtrait of FnMut and so in turn, and
2637     // hence we order it so that Fn < FnMut < FnOnce.
2638     Fn,
2639     FnMut,
2640     FnOnce,
2641 }
2642
2643 impl<'tcx> ClosureKind {
2644     // This is the initial value used when doing upvar inference.
2645     pub const LATTICE_BOTTOM: ClosureKind = ClosureKind::Fn;
2646
2647     pub fn trait_did(&self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> DefId {
2648         match *self {
2649             ClosureKind::Fn => tcx.require_lang_item(FnTraitLangItem, None),
2650             ClosureKind::FnMut => tcx.require_lang_item(FnMutTraitLangItem, None),
2651             ClosureKind::FnOnce => tcx.require_lang_item(FnOnceTraitLangItem, None),
2652         }
2653     }
2654
2655     /// Returns `true` if this a type that impls this closure kind
2656     /// must also implement `other`.
2657     pub fn extends(self, other: ty::ClosureKind) -> bool {
2658         match (self, other) {
2659             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::Fn) => true,
2660             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnMut) => true,
2661             (ClosureKind::Fn, ClosureKind::FnOnce) => true,
2662             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnMut) => true,
2663             (ClosureKind::FnMut, ClosureKind::FnOnce) => true,
2664             (ClosureKind::FnOnce, ClosureKind::FnOnce) => true,
2665             _ => false,
2666         }
2667     }
2668
2669     /// Returns the representative scalar type for this closure kind.
2670     /// See `TyS::to_opt_closure_kind` for more details.
2671     pub fn to_ty(self, tcx: TyCtxt<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2672         match self {
2673             ty::ClosureKind::Fn => tcx.types.i8,
2674             ty::ClosureKind::FnMut => tcx.types.i16,
2675             ty::ClosureKind::FnOnce => tcx.types.i32,
2676         }
2677     }
2678 }
2679
2680 impl BorrowKind {
2681     pub fn from_mutbl(m: hir::Mutability) -> BorrowKind {
2682         match m {
2683             hir::Mutability::Mut => MutBorrow,
2684             hir::Mutability::Not => ImmBorrow,
2685         }
2686     }
2687
2688     /// Returns a mutability `m` such that an `&m T` pointer could be used to obtain this borrow
2689     /// kind. Because borrow kinds are richer than mutabilities, we sometimes have to pick a
2690     /// mutability that is stronger than necessary so that it at least *would permit* the borrow in
2691     /// question.
2692     pub fn to_mutbl_lossy(self) -> hir::Mutability {
2693         match self {
2694             MutBorrow => hir::Mutability::Mut,
2695             ImmBorrow => hir::Mutability::Not,
2696
2697             // We have no type corresponding to a unique imm borrow, so
2698             // use `&mut`. It gives all the capabilities of an `&uniq`
2699             // and hence is a safe "over approximation".
2700             UniqueImmBorrow => hir::Mutability::Mut,
2701         }
2702     }
2703
2704     pub fn to_user_str(&self) -> &'static str {
2705         match *self {
2706             MutBorrow => "mutable",
2707             ImmBorrow => "immutable",
2708             UniqueImmBorrow => "uniquely immutable",
2709         }
2710     }
2711 }
2712
2713 pub type Attributes<'tcx> = &'tcx [ast::Attribute];
2714
2715 #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
2716 pub enum ImplOverlapKind {
2717     /// These impls are always allowed to overlap.
2718     Permitted {
2719         /// Whether or not the impl is permitted due to the trait being a `#[marker]` trait
2720         marker: bool,
2721     },
2722     /// These impls are allowed to overlap, but that raises
2723     /// an issue #33140 future-compatibility warning.
2724     ///
2725     /// Some background: in Rust 1.0, the trait-object types `Send + Sync` (today's
2726     /// `dyn Send + Sync`) and `Sync + Send` (now `dyn Sync + Send`) were different.
2727     ///
2728     /// The widely-used version 0.1.0 of the crate `traitobject` had accidentally relied
2729     /// that difference, making what reduces to the following set of impls:
2730     ///
2731     /// ```
2732     /// trait Trait {}
2733     /// impl Trait for dyn Send + Sync {}
2734     /// impl Trait for dyn Sync + Send {}
2735     /// ```
2736     ///
2737     /// Obviously, once we made these types be identical, that code causes a coherence
2738     /// error and a fairly big headache for us. However, luckily for us, the trait
2739     /// `Trait` used in this case is basically a marker trait, and therefore having
2740     /// overlapping impls for it is sound.
2741     ///
2742     /// To handle this, we basically regard the trait as a marker trait, with an additional
2743     /// future-compatibility warning. To avoid accidentally "stabilizing" this feature,
2744     /// it has the following restrictions:
2745     ///
2746     /// 1. The trait must indeed be a marker-like trait (i.e., no items), and must be
2747     /// positive impls.
2748     /// 2. The trait-ref of both impls must be equal.
2749     /// 3. The trait-ref of both impls must be a trait object type consisting only of
2750     /// marker traits.
2751     /// 4. Neither of the impls can have any where-clauses.
2752     ///
2753     /// Once `traitobject` 0.1.0 is no longer an active concern, this hack can be removed.
2754     Issue33140,
2755 }
2756
2757 impl<'tcx> TyCtxt<'tcx> {
2758     pub fn body_tables(self, body: hir::BodyId) -> &'tcx TypeckTables<'tcx> {
2759         self.typeck_tables_of(self.hir().body_owner_def_id(body))
2760     }
2761
2762     /// Returns an iterator of the `DefId`s for all body-owners in this
2763     /// crate. If you would prefer to iterate over the bodies
2764     /// themselves, you can do `self.hir().krate().body_ids.iter()`.
2765     pub fn body_owners(self) -> impl Iterator<Item = LocalDefId> + Captures<'tcx> + 'tcx {
2766         self.hir()
2767             .krate()
2768             .body_ids
2769             .iter()
2770             .map(move |&body_id| self.hir().body_owner_def_id(body_id))
2771     }
2772
2773     pub fn par_body_owners<F: Fn(LocalDefId) + sync::Sync + sync::Send>(self, f: F) {
2774         par_iter(&self.hir().krate().body_ids)
2775             .for_each(|&body_id| f(self.hir().body_owner_def_id(body_id)));
2776     }
2777
2778     pub fn provided_trait_methods(self, id: DefId) -> impl 'tcx + Iterator<Item = &'tcx AssocItem> {
2779         self.associated_items(id)
2780             .in_definition_order()
2781             .filter(|item| item.kind == AssocKind::Fn && item.defaultness.has_value())
2782     }
2783
2784     pub fn opt_item_name(self, def_id: DefId) -> Option<Ident> {
2785         def_id
2786             .as_local()
2787             .and_then(|def_id| self.hir().get(self.hir().as_local_hir_id(def_id)).ident())
2788     }
2789
2790     pub fn opt_associated_item(self, def_id: DefId) -> Option<&'tcx AssocItem> {
2791         let is_associated_item = if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
2792             match self.hir().get(self.hir().as_local_hir_id(def_id)) {
2793                 Node::TraitItem(_) | Node::ImplItem(_) => true,
2794                 _ => false,
2795             }
2796         } else {
2797             match self.def_kind(def_id) {
2798                 DefKind::AssocConst | DefKind::AssocFn | DefKind::AssocTy => true,
2799                 _ => false,
2800             }
2801         };
2802
2803         is_associated_item.then(|| self.associated_item(def_id))
2804     }
2805
2806     pub fn field_index(self, hir_id: hir::HirId, tables: &TypeckTables<'_>) -> usize {
2807         tables.field_indices().get(hir_id).cloned().expect("no index for a field")
2808     }
2809
2810     pub fn find_field_index(self, ident: Ident, variant: &VariantDef) -> Option<usize> {
2811         variant.fields.iter().position(|field| self.hygienic_eq(ident, field.ident, variant.def_id))
2812     }
2813
2814     /// Returns `true` if the impls are the same polarity and the trait either
2815     /// has no items or is annotated `#[marker]` and prevents item overrides.
2816     pub fn impls_are_allowed_to_overlap(
2817         self,
2818         def_id1: DefId,
2819         def_id2: DefId,
2820     ) -> Option<ImplOverlapKind> {
2821         // If either trait impl references an error, they're allowed to overlap,
2822         // as one of them essentially doesn't exist.
2823         if self.impl_trait_ref(def_id1).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2824             || self.impl_trait_ref(def_id2).map_or(false, |tr| tr.references_error())
2825         {
2826             return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2827         }
2828
2829         match (self.impl_polarity(def_id1), self.impl_polarity(def_id2)) {
2830             (ImplPolarity::Reservation, _) | (_, ImplPolarity::Reservation) => {
2831                 // `#[rustc_reservation_impl]` impls don't overlap with anything
2832                 debug!(
2833                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (reservations)",
2834                     def_id1, def_id2
2835                 );
2836                 return Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: false });
2837             }
2838             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Negative)
2839             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Positive) => {
2840                 // `impl AutoTrait for Type` + `impl !AutoTrait for Type`
2841                 debug!(
2842                     "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - None (differing polarities)",
2843                     def_id1, def_id2
2844                 );
2845                 return None;
2846             }
2847             (ImplPolarity::Positive, ImplPolarity::Positive)
2848             | (ImplPolarity::Negative, ImplPolarity::Negative) => {}
2849         };
2850
2851         let is_marker_overlap = {
2852             let is_marker_impl = |def_id: DefId| -> bool {
2853                 let trait_ref = self.impl_trait_ref(def_id);
2854                 trait_ref.map_or(false, |tr| self.trait_def(tr.def_id).is_marker)
2855             };
2856             is_marker_impl(def_id1) && is_marker_impl(def_id2)
2857         };
2858
2859         if is_marker_overlap {
2860             debug!(
2861                 "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = Some(Permitted) (marker overlap)",
2862                 def_id1, def_id2
2863             );
2864             Some(ImplOverlapKind::Permitted { marker: true })
2865         } else {
2866             if let Some(self_ty1) = self.issue33140_self_ty(def_id1) {
2867                 if let Some(self_ty2) = self.issue33140_self_ty(def_id2) {
2868                     if self_ty1 == self_ty2 {
2869                         debug!(
2870                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - issue #33140 HACK",
2871                             def_id1, def_id2
2872                         );
2873                         return Some(ImplOverlapKind::Issue33140);
2874                     } else {
2875                         debug!(
2876                             "impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) - found {:?} != {:?}",
2877                             def_id1, def_id2, self_ty1, self_ty2
2878                         );
2879                     }
2880                 }
2881             }
2882
2883             debug!("impls_are_allowed_to_overlap({:?}, {:?}) = None", def_id1, def_id2);
2884             None
2885         }
2886     }
2887
2888     /// Returns `ty::VariantDef` if `res` refers to a struct,
2889     /// or variant or their constructors, panics otherwise.
2890     pub fn expect_variant_res(self, res: Res) -> &'tcx VariantDef {
2891         match res {
2892             Res::Def(DefKind::Variant, did) => {
2893                 let enum_did = self.parent(did).unwrap();
2894                 self.adt_def(enum_did).variant_with_id(did)
2895             }
2896             Res::Def(DefKind::Struct | DefKind::Union, did) => self.adt_def(did).non_enum_variant(),
2897             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, ..), variant_ctor_did) => {
2898                 let variant_did = self.parent(variant_ctor_did).unwrap();
2899                 let enum_did = self.parent(variant_did).unwrap();
2900                 self.adt_def(enum_did).variant_with_ctor_id(variant_ctor_did)
2901             }
2902             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, ..), ctor_did) => {
2903                 let struct_did = self.parent(ctor_did).expect("struct ctor has no parent");
2904                 self.adt_def(struct_did).non_enum_variant()
2905             }
2906             _ => bug!("expect_variant_res used with unexpected res {:?}", res),
2907         }
2908     }
2909
2910     pub fn item_name(self, id: DefId) -> Symbol {
2911         if id.index == CRATE_DEF_INDEX {
2912             self.original_crate_name(id.krate)
2913         } else {
2914             let def_key = self.def_key(id);
2915             match def_key.disambiguated_data.data {
2916                 // The name of a constructor is that of its parent.
2917                 rustc_hir::definitions::DefPathData::Ctor => {
2918                     self.item_name(DefId { krate: id.krate, index: def_key.parent.unwrap() })
2919                 }
2920                 _ => def_key.disambiguated_data.data.get_opt_name().unwrap_or_else(|| {
2921                     bug!("item_name: no name for {:?}", self.def_path(id));
2922                 }),
2923             }
2924         }
2925     }
2926
2927     /// Returns the possibly-auto-generated MIR of a `(DefId, Subst)` pair.
2928     pub fn instance_mir(self, instance: ty::InstanceDef<'tcx>) -> &'tcx Body<'tcx> {
2929         match instance {
2930             ty::InstanceDef::Item(def) => {
2931                 if let Some((did, param_did)) = def.as_const_arg() {
2932                     self.optimized_mir_of_const_arg((did, param_did))
2933                 } else {
2934                     self.optimized_mir(def.did)
2935                 }
2936             }
2937             ty::InstanceDef::VtableShim(..)
2938             | ty::InstanceDef::ReifyShim(..)
2939             | ty::InstanceDef::Intrinsic(..)
2940             | ty::InstanceDef::FnPtrShim(..)
2941             | ty::InstanceDef::Virtual(..)
2942             | ty::InstanceDef::ClosureOnceShim { .. }
2943             | ty::InstanceDef::DropGlue(..)
2944             | ty::InstanceDef::CloneShim(..) => self.mir_shims(instance),
2945         }
2946     }
2947
2948     /// Gets the attributes of a definition.
2949     pub fn get_attrs(self, did: DefId) -> Attributes<'tcx> {
2950         if let Some(did) = did.as_local() {
2951             self.hir().attrs(self.hir().as_local_hir_id(did))
2952         } else {
2953             self.item_attrs(did)
2954         }
2955     }
2956
2957     /// Determines whether an item is annotated with an attribute.
2958     pub fn has_attr(self, did: DefId, attr: Symbol) -> bool {
2959         attr::contains_name(&self.get_attrs(did), attr)
2960     }
2961
2962     /// Returns `true` if this is an `auto trait`.
2963     pub fn trait_is_auto(self, trait_def_id: DefId) -> bool {
2964         self.trait_def(trait_def_id).has_auto_impl
2965     }
2966
2967     pub fn generator_layout(self, def_id: DefId) -> &'tcx GeneratorLayout<'tcx> {
2968         self.optimized_mir(def_id).generator_layout.as_ref().unwrap()
2969     }
2970
2971     /// Given the `DefId` of an impl, returns the `DefId` of the trait it implements.
2972     /// If it implements no trait, returns `None`.
2973     pub fn trait_id_of_impl(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2974         self.impl_trait_ref(def_id).map(|tr| tr.def_id)
2975     }
2976
2977     /// If the given defid describes a method belonging to an impl, returns the
2978     /// `DefId` of the impl that the method belongs to; otherwise, returns `None`.
2979     pub fn impl_of_method(self, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
2980         self.opt_associated_item(def_id).and_then(|trait_item| match trait_item.container {
2981             TraitContainer(_) => None,
2982             ImplContainer(def_id) => Some(def_id),
2983         })
2984     }
2985
2986     /// Looks up the span of `impl_did` if the impl is local; otherwise returns `Err`
2987     /// with the name of the crate containing the impl.
2988     pub fn span_of_impl(self, impl_did: DefId) -> Result<Span, Symbol> {
2989         if let Some(impl_did) = impl_did.as_local() {
2990             let hir_id = self.hir().as_local_hir_id(impl_did);
2991             Ok(self.hir().span(hir_id))
2992         } else {
2993             Err(self.crate_name(impl_did.krate))
2994         }
2995     }
2996
2997     /// Hygienically compares a use-site name (`use_name`) for a field or an associated item with
2998     /// its supposed definition name (`def_name`). The method also needs `DefId` of the supposed
2999     /// definition's parent/scope to perform comparison.
3000     pub fn hygienic_eq(self, use_name: Ident, def_name: Ident, def_parent_def_id: DefId) -> bool {
3001         // We could use `Ident::eq` here, but we deliberately don't. The name
3002         // comparison fails frequently, and we want to avoid the expensive
3003         // `normalize_to_macros_2_0()` calls required for the span comparison whenever possible.
3004         use_name.name == def_name.name
3005             && use_name
3006                 .span
3007                 .ctxt()
3008                 .hygienic_eq(def_name.span.ctxt(), self.expansion_that_defined(def_parent_def_id))
3009     }
3010
3011     fn expansion_that_defined(self, scope: DefId) -> ExpnId {
3012         match scope.as_local() {
3013             Some(scope) => self.hir().definitions().expansion_that_defined(scope),
3014             None => ExpnId::root(),
3015         }
3016     }
3017
3018     pub fn adjust_ident(self, mut ident: Ident, scope: DefId) -> Ident {
3019         ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope));
3020         ident
3021     }
3022
3023     pub fn adjust_ident_and_get_scope(
3024         self,
3025         mut ident: Ident,
3026         scope: DefId,
3027         block: hir::HirId,
3028     ) -> (Ident, DefId) {
3029         let scope =
3030             match ident.span.normalize_to_macros_2_0_and_adjust(self.expansion_that_defined(scope))
3031             {
3032                 Some(actual_expansion) => {
3033                     self.hir().definitions().parent_module_of_macro_def(actual_expansion)
3034                 }
3035                 None => self.parent_module(block).to_def_id(),
3036             };
3037         (ident, scope)
3038     }
3039
3040     pub fn is_object_safe(self, key: DefId) -> bool {
3041         self.object_safety_violations(key).is_empty()
3042     }
3043 }
3044
3045 #[derive(Clone, HashStable)]
3046 pub struct AdtSizedConstraint<'tcx>(pub &'tcx [Ty<'tcx>]);
3047
3048 /// Yields the parent function's `DefId` if `def_id` is an `impl Trait` definition.
3049 pub fn is_impl_trait_defn(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<DefId> {
3050     if let Some(def_id) = def_id.as_local() {
3051         if let Node::Item(item) = tcx.hir().get(tcx.hir().as_local_hir_id(def_id)) {
3052             if let hir::ItemKind::OpaqueTy(ref opaque_ty) = item.kind {
3053                 return opaque_ty.impl_trait_fn;
3054             }
3055         }
3056     }
3057     None
3058 }
3059
3060 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers) {
3061     context::provide(providers);
3062     erase_regions::provide(providers);
3063     layout::provide(providers);
3064     super::util::bug::provide(providers);
3065     *providers = ty::query::Providers {
3066         trait_impls_of: trait_def::trait_impls_of_provider,
3067         all_local_trait_impls: trait_def::all_local_trait_impls,
3068         ..*providers
3069     };
3070 }
3071
3072 /// A map for the local crate mapping each type to a vector of its
3073 /// inherent impls. This is not meant to be used outside of coherence;
3074 /// rather, you should request the vector for a specific type via
3075 /// `tcx.inherent_impls(def_id)` so as to minimize your dependencies
3076 /// (constructing this map requires touching the entire crate).
3077 #[derive(Clone, Debug, Default, HashStable)]
3078 pub struct CrateInherentImpls {
3079     pub inherent_impls: DefIdMap<Vec<DefId>>,
3080 }
3081
3082 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
3083 pub struct SymbolName {
3084     // FIXME: we don't rely on interning or equality here - better have
3085     // this be a `&'tcx str`.
3086     pub name: Symbol,
3087 }
3088
3089 impl SymbolName {
3090     pub fn new(name: &str) -> SymbolName {
3091         SymbolName { name: Symbol::intern(name) }
3092     }
3093 }
3094
3095 impl PartialOrd for SymbolName {
3096     fn partial_cmp(&self, other: &SymbolName) -> Option<Ordering> {
3097         self.name.as_str().partial_cmp(&other.name.as_str())
3098     }
3099 }
3100
3101 /// Ordering must use the chars to ensure reproducible builds.
3102 impl Ord for SymbolName {
3103     fn cmp(&self, other: &SymbolName) -> Ordering {
3104         self.name.as_str().cmp(&other.name.as_str())
3105     }
3106 }
3107
3108 impl fmt::Display for SymbolName {
3109     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3110         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3111     }
3112 }
3113
3114 impl fmt::Debug for SymbolName {
3115     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
3116         fmt::Display::fmt(&self.name, fmt)
3117     }
3118 }