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