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