]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_span/hygiene.rs
Rollup merge of #71517 - flip1995:unused_braces_hack, r=oli-obk
[rust.git] / src / librustc_span / hygiene.rs
1 //! Machinery for hygienic macros, inspired by the `MTWT[1]` paper.
2 //!
3 //! `[1]` Matthew Flatt, Ryan Culpepper, David Darais, and Robert Bruce Findler. 2012.
4 //! *Macros that work together: Compile-time bindings, partial expansion,
5 //! and definition contexts*. J. Funct. Program. 22, 2 (March 2012), 181-216.
6 //! DOI=10.1017/S0956796812000093 <https://doi.org/10.1017/S0956796812000093>
7
8 // Hygiene data is stored in a global variable and accessed via TLS, which
9 // means that accesses are somewhat expensive. (`HygieneData::with`
10 // encapsulates a single access.) Therefore, on hot code paths it is worth
11 // ensuring that multiple HygieneData accesses are combined into a single
12 // `HygieneData::with`.
13 //
14 // This explains why `HygieneData`, `SyntaxContext` and `ExpnId` have interfaces
15 // with a certain amount of redundancy in them. For example,
16 // `SyntaxContext::outer_expn_data` combines `SyntaxContext::outer` and
17 // `ExpnId::expn_data` so that two `HygieneData` accesses can be performed within
18 // a single `HygieneData::with` call.
19 //
20 // It also explains why many functions appear in `HygieneData` and again in
21 // `SyntaxContext` or `ExpnId`. For example, `HygieneData::outer` and
22 // `SyntaxContext::outer` do the same thing, but the former is for use within a
23 // `HygieneData::with` call while the latter is for use outside such a call.
24 // When modifying this file it is important to understand this distinction,
25 // because getting it wrong can lead to nested `HygieneData::with` calls that
26 // trigger runtime aborts. (Fortunately these are obvious and easy to fix.)
27
28 use crate::edition::Edition;
29 use crate::symbol::{kw, sym, Symbol};
30 use crate::GLOBALS;
31 use crate::{Span, DUMMY_SP};
32
33 use rustc_data_structures::fx::FxHashMap;
34 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
35 use rustc_macros::HashStable_Generic;
36 use rustc_serialize::{Decodable, Decoder, Encodable, Encoder};
37 use std::fmt;
38
39 /// A `SyntaxContext` represents a chain of pairs `(ExpnId, Transparency)` named "marks".
40 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
41 pub struct SyntaxContext(u32);
42
43 #[derive(Debug)]
44 struct SyntaxContextData {
45     outer_expn: ExpnId,
46     outer_transparency: Transparency,
47     parent: SyntaxContext,
48     /// This context, but with all transparent and semi-transparent expansions filtered away.
49     opaque: SyntaxContext,
50     /// This context, but with all transparent expansions filtered away.
51     opaque_and_semitransparent: SyntaxContext,
52     /// Name of the crate to which `$crate` with this context would resolve.
53     dollar_crate_name: Symbol,
54 }
55
56 /// A unique ID associated with a macro invocation and expansion.
57 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash, Debug)]
58 pub struct ExpnId(u32);
59
60 /// A property of a macro expansion that determines how identifiers
61 /// produced by that expansion are resolved.
62 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Hash, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
63 #[derive(HashStable_Generic)]
64 pub enum Transparency {
65     /// Identifier produced by a transparent expansion is always resolved at call-site.
66     /// Call-site spans in procedural macros, hygiene opt-out in `macro` should use this.
67     Transparent,
68     /// Identifier produced by a semi-transparent expansion may be resolved
69     /// either at call-site or at definition-site.
70     /// If it's a local variable, label or `$crate` then it's resolved at def-site.
71     /// Otherwise it's resolved at call-site.
72     /// `macro_rules` macros behave like this, built-in macros currently behave like this too,
73     /// but that's an implementation detail.
74     SemiTransparent,
75     /// Identifier produced by an opaque expansion is always resolved at definition-site.
76     /// Def-site spans in procedural macros, identifiers from `macro` by default use this.
77     Opaque,
78 }
79
80 impl ExpnId {
81     pub fn fresh(expn_data: Option<ExpnData>) -> Self {
82         HygieneData::with(|data| data.fresh_expn(expn_data))
83     }
84
85     /// The ID of the theoretical expansion that generates freshly parsed, unexpanded AST.
86     #[inline]
87     pub fn root() -> Self {
88         ExpnId(0)
89     }
90
91     #[inline]
92     pub fn as_u32(self) -> u32 {
93         self.0
94     }
95
96     #[inline]
97     pub fn from_u32(raw: u32) -> ExpnId {
98         ExpnId(raw)
99     }
100
101     #[inline]
102     pub fn expn_data(self) -> ExpnData {
103         HygieneData::with(|data| data.expn_data(self).clone())
104     }
105
106     #[inline]
107     pub fn set_expn_data(self, expn_data: ExpnData) {
108         HygieneData::with(|data| {
109             let old_expn_data = &mut data.expn_data[self.0 as usize];
110             assert!(old_expn_data.is_none(), "expansion data is reset for an expansion ID");
111             *old_expn_data = Some(expn_data);
112         })
113     }
114
115     pub fn is_descendant_of(self, ancestor: ExpnId) -> bool {
116         HygieneData::with(|data| data.is_descendant_of(self, ancestor))
117     }
118
119     /// `expn_id.outer_expn_is_descendant_of(ctxt)` is equivalent to but faster than
120     /// `expn_id.is_descendant_of(ctxt.outer_expn())`.
121     pub fn outer_expn_is_descendant_of(self, ctxt: SyntaxContext) -> bool {
122         HygieneData::with(|data| data.is_descendant_of(self, data.outer_expn(ctxt)))
123     }
124
125     /// Returns span for the macro which originally caused this expansion to happen.
126     ///
127     /// Stops backtracing at include! boundary.
128     pub fn expansion_cause(mut self) -> Option<Span> {
129         let mut last_macro = None;
130         loop {
131             let expn_data = self.expn_data();
132             // Stop going up the backtrace once include! is encountered
133             if expn_data.is_root()
134                 || expn_data.kind == ExpnKind::Macro(MacroKind::Bang, sym::include)
135             {
136                 break;
137             }
138             self = expn_data.call_site.ctxt().outer_expn();
139             last_macro = Some(expn_data.call_site);
140         }
141         last_macro
142     }
143 }
144
145 #[derive(Debug)]
146 crate struct HygieneData {
147     /// Each expansion should have an associated expansion data, but sometimes there's a delay
148     /// between creation of an expansion ID and obtaining its data (e.g. macros are collected
149     /// first and then resolved later), so we use an `Option` here.
150     expn_data: Vec<Option<ExpnData>>,
151     syntax_context_data: Vec<SyntaxContextData>,
152     syntax_context_map: FxHashMap<(SyntaxContext, ExpnId, Transparency), SyntaxContext>,
153 }
154
155 impl HygieneData {
156     crate fn new(edition: Edition) -> Self {
157         HygieneData {
158             expn_data: vec![Some(ExpnData::default(ExpnKind::Root, DUMMY_SP, edition))],
159             syntax_context_data: vec![SyntaxContextData {
160                 outer_expn: ExpnId::root(),
161                 outer_transparency: Transparency::Opaque,
162                 parent: SyntaxContext(0),
163                 opaque: SyntaxContext(0),
164                 opaque_and_semitransparent: SyntaxContext(0),
165                 dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
166             }],
167             syntax_context_map: FxHashMap::default(),
168         }
169     }
170
171     fn with<T, F: FnOnce(&mut HygieneData) -> T>(f: F) -> T {
172         GLOBALS.with(|globals| f(&mut *globals.hygiene_data.borrow_mut()))
173     }
174
175     fn fresh_expn(&mut self, expn_data: Option<ExpnData>) -> ExpnId {
176         self.expn_data.push(expn_data);
177         ExpnId(self.expn_data.len() as u32 - 1)
178     }
179
180     fn expn_data(&self, expn_id: ExpnId) -> &ExpnData {
181         self.expn_data[expn_id.0 as usize].as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID")
182     }
183
184     fn is_descendant_of(&self, mut expn_id: ExpnId, ancestor: ExpnId) -> bool {
185         while expn_id != ancestor {
186             if expn_id == ExpnId::root() {
187                 return false;
188             }
189             expn_id = self.expn_data(expn_id).parent;
190         }
191         true
192     }
193
194     fn normalize_to_macros_2_0(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
195         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque
196     }
197
198     fn normalize_to_macro_rules(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
199         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque_and_semitransparent
200     }
201
202     fn outer_expn(&self, ctxt: SyntaxContext) -> ExpnId {
203         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].outer_expn
204     }
205
206     fn outer_mark(&self, ctxt: SyntaxContext) -> (ExpnId, Transparency) {
207         let data = &self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize];
208         (data.outer_expn, data.outer_transparency)
209     }
210
211     fn parent_ctxt(&self, ctxt: SyntaxContext) -> SyntaxContext {
212         self.syntax_context_data[ctxt.0 as usize].parent
213     }
214
215     fn remove_mark(&self, ctxt: &mut SyntaxContext) -> (ExpnId, Transparency) {
216         let outer_mark = self.outer_mark(*ctxt);
217         *ctxt = self.parent_ctxt(*ctxt);
218         outer_mark
219     }
220
221     fn marks(&self, mut ctxt: SyntaxContext) -> Vec<(ExpnId, Transparency)> {
222         let mut marks = Vec::new();
223         while ctxt != SyntaxContext::root() {
224             marks.push(self.outer_mark(ctxt));
225             ctxt = self.parent_ctxt(ctxt);
226         }
227         marks.reverse();
228         marks
229     }
230
231     fn walk_chain(&self, mut span: Span, to: SyntaxContext) -> Span {
232         while span.from_expansion() && span.ctxt() != to {
233             span = self.expn_data(self.outer_expn(span.ctxt())).call_site;
234         }
235         span
236     }
237
238     fn adjust(&self, ctxt: &mut SyntaxContext, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
239         let mut scope = None;
240         while !self.is_descendant_of(expn_id, self.outer_expn(*ctxt)) {
241             scope = Some(self.remove_mark(ctxt).0);
242         }
243         scope
244     }
245
246     fn apply_mark(
247         &mut self,
248         ctxt: SyntaxContext,
249         expn_id: ExpnId,
250         transparency: Transparency,
251     ) -> SyntaxContext {
252         assert_ne!(expn_id, ExpnId::root());
253         if transparency == Transparency::Opaque {
254             return self.apply_mark_internal(ctxt, expn_id, transparency);
255         }
256
257         let call_site_ctxt = self.expn_data(expn_id).call_site.ctxt();
258         let mut call_site_ctxt = if transparency == Transparency::SemiTransparent {
259             self.normalize_to_macros_2_0(call_site_ctxt)
260         } else {
261             self.normalize_to_macro_rules(call_site_ctxt)
262         };
263
264         if call_site_ctxt == SyntaxContext::root() {
265             return self.apply_mark_internal(ctxt, expn_id, transparency);
266         }
267
268         // Otherwise, `expn_id` is a macros 1.0 definition and the call site is in a
269         // macros 2.0 expansion, i.e., a macros 1.0 invocation is in a macros 2.0 definition.
270         //
271         // In this case, the tokens from the macros 1.0 definition inherit the hygiene
272         // at their invocation. That is, we pretend that the macros 1.0 definition
273         // was defined at its invocation (i.e., inside the macros 2.0 definition)
274         // so that the macros 2.0 definition remains hygienic.
275         //
276         // See the example at `test/ui/hygiene/legacy_interaction.rs`.
277         for (expn_id, transparency) in self.marks(ctxt) {
278             call_site_ctxt = self.apply_mark_internal(call_site_ctxt, expn_id, transparency);
279         }
280         self.apply_mark_internal(call_site_ctxt, expn_id, transparency)
281     }
282
283     fn apply_mark_internal(
284         &mut self,
285         ctxt: SyntaxContext,
286         expn_id: ExpnId,
287         transparency: Transparency,
288     ) -> SyntaxContext {
289         let syntax_context_data = &mut self.syntax_context_data;
290         let mut opaque = syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque;
291         let mut opaque_and_semitransparent =
292             syntax_context_data[ctxt.0 as usize].opaque_and_semitransparent;
293
294         if transparency >= Transparency::Opaque {
295             let parent = opaque;
296             opaque = *self
297                 .syntax_context_map
298                 .entry((parent, expn_id, transparency))
299                 .or_insert_with(|| {
300                     let new_opaque = SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
301                     syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
302                         outer_expn: expn_id,
303                         outer_transparency: transparency,
304                         parent,
305                         opaque: new_opaque,
306                         opaque_and_semitransparent: new_opaque,
307                         dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
308                     });
309                     new_opaque
310                 });
311         }
312
313         if transparency >= Transparency::SemiTransparent {
314             let parent = opaque_and_semitransparent;
315             opaque_and_semitransparent = *self
316                 .syntax_context_map
317                 .entry((parent, expn_id, transparency))
318                 .or_insert_with(|| {
319                     let new_opaque_and_semitransparent =
320                         SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
321                     syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
322                         outer_expn: expn_id,
323                         outer_transparency: transparency,
324                         parent,
325                         opaque,
326                         opaque_and_semitransparent: new_opaque_and_semitransparent,
327                         dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
328                     });
329                     new_opaque_and_semitransparent
330                 });
331         }
332
333         let parent = ctxt;
334         *self.syntax_context_map.entry((parent, expn_id, transparency)).or_insert_with(|| {
335             let new_opaque_and_semitransparent_and_transparent =
336                 SyntaxContext(syntax_context_data.len() as u32);
337             syntax_context_data.push(SyntaxContextData {
338                 outer_expn: expn_id,
339                 outer_transparency: transparency,
340                 parent,
341                 opaque,
342                 opaque_and_semitransparent,
343                 dollar_crate_name: kw::DollarCrate,
344             });
345             new_opaque_and_semitransparent_and_transparent
346         })
347     }
348 }
349
350 pub fn clear_syntax_context_map() {
351     HygieneData::with(|data| data.syntax_context_map = FxHashMap::default());
352 }
353
354 pub fn walk_chain(span: Span, to: SyntaxContext) -> Span {
355     HygieneData::with(|data| data.walk_chain(span, to))
356 }
357
358 pub fn update_dollar_crate_names(mut get_name: impl FnMut(SyntaxContext) -> Symbol) {
359     // The new contexts that need updating are at the end of the list and have `$crate` as a name.
360     let (len, to_update) = HygieneData::with(|data| {
361         (
362             data.syntax_context_data.len(),
363             data.syntax_context_data
364                 .iter()
365                 .rev()
366                 .take_while(|scdata| scdata.dollar_crate_name == kw::DollarCrate)
367                 .count(),
368         )
369     });
370     // The callback must be called from outside of the `HygieneData` lock,
371     // since it will try to acquire it too.
372     let range_to_update = len - to_update..len;
373     let names: Vec<_> =
374         range_to_update.clone().map(|idx| get_name(SyntaxContext::from_u32(idx as u32))).collect();
375     HygieneData::with(|data| {
376         range_to_update.zip(names.into_iter()).for_each(|(idx, name)| {
377             data.syntax_context_data[idx].dollar_crate_name = name;
378         })
379     })
380 }
381
382 pub fn debug_hygiene_data(verbose: bool) -> String {
383     HygieneData::with(|data| {
384         if verbose {
385             format!("{:#?}", data)
386         } else {
387             let mut s = String::from("");
388             s.push_str("Expansions:");
389             data.expn_data.iter().enumerate().for_each(|(id, expn_info)| {
390                 let expn_info = expn_info.as_ref().expect("no expansion data for an expansion ID");
391                 s.push_str(&format!(
392                     "\n{}: parent: {:?}, call_site_ctxt: {:?}, kind: {:?}",
393                     id,
394                     expn_info.parent,
395                     expn_info.call_site.ctxt(),
396                     expn_info.kind,
397                 ));
398             });
399             s.push_str("\n\nSyntaxContexts:");
400             data.syntax_context_data.iter().enumerate().for_each(|(id, ctxt)| {
401                 s.push_str(&format!(
402                     "\n#{}: parent: {:?}, outer_mark: ({:?}, {:?})",
403                     id, ctxt.parent, ctxt.outer_expn, ctxt.outer_transparency,
404                 ));
405             });
406             s
407         }
408     })
409 }
410
411 impl SyntaxContext {
412     #[inline]
413     pub const fn root() -> Self {
414         SyntaxContext(0)
415     }
416
417     #[inline]
418     crate fn as_u32(self) -> u32 {
419         self.0
420     }
421
422     #[inline]
423     crate fn from_u32(raw: u32) -> SyntaxContext {
424         SyntaxContext(raw)
425     }
426
427     /// Extend a syntax context with a given expansion and transparency.
428     crate fn apply_mark(self, expn_id: ExpnId, transparency: Transparency) -> SyntaxContext {
429         HygieneData::with(|data| data.apply_mark(self, expn_id, transparency))
430     }
431
432     /// Pulls a single mark off of the syntax context. This effectively moves the
433     /// context up one macro definition level. That is, if we have a nested macro
434     /// definition as follows:
435     ///
436     /// ```rust
437     /// macro_rules! f {
438     ///    macro_rules! g {
439     ///        ...
440     ///    }
441     /// }
442     /// ```
443     ///
444     /// and we have a SyntaxContext that is referring to something declared by an invocation
445     /// of g (call it g1), calling remove_mark will result in the SyntaxContext for the
446     /// invocation of f that created g1.
447     /// Returns the mark that was removed.
448     pub fn remove_mark(&mut self) -> ExpnId {
449         HygieneData::with(|data| data.remove_mark(self).0)
450     }
451
452     pub fn marks(self) -> Vec<(ExpnId, Transparency)> {
453         HygieneData::with(|data| data.marks(self))
454     }
455
456     /// Adjust this context for resolution in a scope created by the given expansion.
457     /// For example, consider the following three resolutions of `f`:
458     ///
459     /// ```rust
460     /// mod foo { pub fn f() {} } // `f`'s `SyntaxContext` is empty.
461     /// m!(f);
462     /// macro m($f:ident) {
463     ///     mod bar {
464     ///         pub fn f() {} // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`.
465     ///         pub fn $f() {} // `$f`'s `SyntaxContext` is empty.
466     ///     }
467     ///     foo::f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`
468     ///     //^ Since `mod foo` is outside this expansion, `adjust` removes the mark from `f`,
469     ///     //| and it resolves to `::foo::f`.
470     ///     bar::f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`
471     ///     //^ Since `mod bar` not outside this expansion, `adjust` does not change `f`,
472     ///     //| and it resolves to `::bar::f`.
473     ///     bar::$f(); // `f`'s `SyntaxContext` is empty.
474     ///     //^ Since `mod bar` is not outside this expansion, `adjust` does not change `$f`,
475     ///     //| and it resolves to `::bar::$f`.
476     /// }
477     /// ```
478     /// This returns the expansion whose definition scope we use to privacy check the resolution,
479     /// or `None` if we privacy check as usual (i.e., not w.r.t. a macro definition scope).
480     pub fn adjust(&mut self, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
481         HygieneData::with(|data| data.adjust(self, expn_id))
482     }
483
484     /// Like `SyntaxContext::adjust`, but also normalizes `self` to macros 2.0.
485     pub fn normalize_to_macros_2_0_and_adjust(&mut self, expn_id: ExpnId) -> Option<ExpnId> {
486         HygieneData::with(|data| {
487             *self = data.normalize_to_macros_2_0(*self);
488             data.adjust(self, expn_id)
489         })
490     }
491
492     /// Adjust this context for resolution in a scope created by the given expansion
493     /// via a glob import with the given `SyntaxContext`.
494     /// For example:
495     ///
496     /// ```rust
497     /// m!(f);
498     /// macro m($i:ident) {
499     ///     mod foo {
500     ///         pub fn f() {} // `f`'s `SyntaxContext` has a single `ExpnId` from `m`.
501     ///         pub fn $i() {} // `$i`'s `SyntaxContext` is empty.
502     ///     }
503     ///     n(f);
504     ///     macro n($j:ident) {
505     ///         use foo::*;
506     ///         f(); // `f`'s `SyntaxContext` has a mark from `m` and a mark from `n`
507     ///         //^ `glob_adjust` removes the mark from `n`, so this resolves to `foo::f`.
508     ///         $i(); // `$i`'s `SyntaxContext` has a mark from `n`
509     ///         //^ `glob_adjust` removes the mark from `n`, so this resolves to `foo::$i`.
510     ///         $j(); // `$j`'s `SyntaxContext` has a mark from `m`
511     ///         //^ This cannot be glob-adjusted, so this is a resolution error.
512     ///     }
513     /// }
514     /// ```
515     /// This returns `None` if the context cannot be glob-adjusted.
516     /// Otherwise, it returns the scope to use when privacy checking (see `adjust` for details).
517     pub fn glob_adjust(&mut self, expn_id: ExpnId, glob_span: Span) -> Option<Option<ExpnId>> {
518         HygieneData::with(|data| {
519             let mut scope = None;
520             let mut glob_ctxt = data.normalize_to_macros_2_0(glob_span.ctxt());
521             while !data.is_descendant_of(expn_id, data.outer_expn(glob_ctxt)) {
522                 scope = Some(data.remove_mark(&mut glob_ctxt).0);
523                 if data.remove_mark(self).0 != scope.unwrap() {
524                     return None;
525                 }
526             }
527             if data.adjust(self, expn_id).is_some() {
528                 return None;
529             }
530             Some(scope)
531         })
532     }
533
534     /// Undo `glob_adjust` if possible:
535     ///
536     /// ```rust
537     /// if let Some(privacy_checking_scope) = self.reverse_glob_adjust(expansion, glob_ctxt) {
538     ///     assert!(self.glob_adjust(expansion, glob_ctxt) == Some(privacy_checking_scope));
539     /// }
540     /// ```
541     pub fn reverse_glob_adjust(
542         &mut self,
543         expn_id: ExpnId,
544         glob_span: Span,
545     ) -> Option<Option<ExpnId>> {
546         HygieneData::with(|data| {
547             if data.adjust(self, expn_id).is_some() {
548                 return None;
549             }
550
551             let mut glob_ctxt = data.normalize_to_macros_2_0(glob_span.ctxt());
552             let mut marks = Vec::new();
553             while !data.is_descendant_of(expn_id, data.outer_expn(glob_ctxt)) {
554                 marks.push(data.remove_mark(&mut glob_ctxt));
555             }
556
557             let scope = marks.last().map(|mark| mark.0);
558             while let Some((expn_id, transparency)) = marks.pop() {
559                 *self = data.apply_mark(*self, expn_id, transparency);
560             }
561             Some(scope)
562         })
563     }
564
565     pub fn hygienic_eq(self, other: SyntaxContext, expn_id: ExpnId) -> bool {
566         HygieneData::with(|data| {
567             let mut self_normalized = data.normalize_to_macros_2_0(self);
568             data.adjust(&mut self_normalized, expn_id);
569             self_normalized == data.normalize_to_macros_2_0(other)
570         })
571     }
572
573     #[inline]
574     pub fn normalize_to_macros_2_0(self) -> SyntaxContext {
575         HygieneData::with(|data| data.normalize_to_macros_2_0(self))
576     }
577
578     #[inline]
579     pub fn normalize_to_macro_rules(self) -> SyntaxContext {
580         HygieneData::with(|data| data.normalize_to_macro_rules(self))
581     }
582
583     #[inline]
584     pub fn outer_expn(self) -> ExpnId {
585         HygieneData::with(|data| data.outer_expn(self))
586     }
587
588     /// `ctxt.outer_expn_data()` is equivalent to but faster than
589     /// `ctxt.outer_expn().expn_data()`.
590     #[inline]
591     pub fn outer_expn_data(self) -> ExpnData {
592         HygieneData::with(|data| data.expn_data(data.outer_expn(self)).clone())
593     }
594
595     #[inline]
596     pub fn outer_mark_with_data(self) -> (ExpnId, Transparency, ExpnData) {
597         HygieneData::with(|data| {
598             let (expn_id, transparency) = data.outer_mark(self);
599             (expn_id, transparency, data.expn_data(expn_id).clone())
600         })
601     }
602
603     pub fn dollar_crate_name(self) -> Symbol {
604         HygieneData::with(|data| data.syntax_context_data[self.0 as usize].dollar_crate_name)
605     }
606 }
607
608 impl fmt::Debug for SyntaxContext {
609     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
610         write!(f, "#{}", self.0)
611     }
612 }
613
614 impl Span {
615     /// Creates a fresh expansion with given properties.
616     /// Expansions are normally created by macros, but in some cases expansions are created for
617     /// other compiler-generated code to set per-span properties like allowed unstable features.
618     /// The returned span belongs to the created expansion and has the new properties,
619     /// but its location is inherited from the current span.
620     pub fn fresh_expansion(self, expn_data: ExpnData) -> Span {
621         self.fresh_expansion_with_transparency(expn_data, Transparency::Transparent)
622     }
623
624     pub fn fresh_expansion_with_transparency(
625         self,
626         expn_data: ExpnData,
627         transparency: Transparency,
628     ) -> Span {
629         HygieneData::with(|data| {
630             let expn_id = data.fresh_expn(Some(expn_data));
631             self.with_ctxt(data.apply_mark(SyntaxContext::root(), expn_id, transparency))
632         })
633     }
634 }
635
636 /// A subset of properties from both macro definition and macro call available through global data.
637 /// Avoid using this if you have access to the original definition or call structures.
638 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable_Generic)]
639 pub struct ExpnData {
640     // --- The part unique to each expansion.
641     /// The kind of this expansion - macro or compiler desugaring.
642     pub kind: ExpnKind,
643     /// The expansion that produced this expansion.
644     #[stable_hasher(ignore)]
645     pub parent: ExpnId,
646     /// The location of the actual macro invocation or syntax sugar , e.g.
647     /// `let x = foo!();` or `if let Some(y) = x {}`
648     ///
649     /// This may recursively refer to other macro invocations, e.g., if
650     /// `foo!()` invoked `bar!()` internally, and there was an
651     /// expression inside `bar!`; the call_site of the expression in
652     /// the expansion would point to the `bar!` invocation; that
653     /// call_site span would have its own ExpnData, with the call_site
654     /// pointing to the `foo!` invocation.
655     pub call_site: Span,
656
657     // --- The part specific to the macro/desugaring definition.
658     // --- It may be reasonable to share this part between expansions with the same definition,
659     // --- but such sharing is known to bring some minor inconveniences without also bringing
660     // --- noticeable perf improvements (PR #62898).
661     /// The span of the macro definition (possibly dummy).
662     /// This span serves only informational purpose and is not used for resolution.
663     pub def_site: Span,
664     /// List of #[unstable]/feature-gated features that the macro is allowed to use
665     /// internally without forcing the whole crate to opt-in
666     /// to them.
667     pub allow_internal_unstable: Option<Lrc<[Symbol]>>,
668     /// Whether the macro is allowed to use `unsafe` internally
669     /// even if the user crate has `#![forbid(unsafe_code)]`.
670     pub allow_internal_unsafe: bool,
671     /// Enables the macro helper hack (`ident!(...)` -> `$crate::ident!(...)`)
672     /// for a given macro.
673     pub local_inner_macros: bool,
674     /// Edition of the crate in which the macro is defined.
675     pub edition: Edition,
676 }
677
678 impl ExpnData {
679     /// Constructs expansion data with default properties.
680     pub fn default(kind: ExpnKind, call_site: Span, edition: Edition) -> ExpnData {
681         ExpnData {
682             kind,
683             parent: ExpnId::root(),
684             call_site,
685             def_site: DUMMY_SP,
686             allow_internal_unstable: None,
687             allow_internal_unsafe: false,
688             local_inner_macros: false,
689             edition,
690         }
691     }
692
693     pub fn allow_unstable(
694         kind: ExpnKind,
695         call_site: Span,
696         edition: Edition,
697         allow_internal_unstable: Lrc<[Symbol]>,
698     ) -> ExpnData {
699         ExpnData {
700             allow_internal_unstable: Some(allow_internal_unstable),
701             ..ExpnData::default(kind, call_site, edition)
702         }
703     }
704
705     #[inline]
706     pub fn is_root(&self) -> bool {
707         if let ExpnKind::Root = self.kind { true } else { false }
708     }
709 }
710
711 /// Expansion kind.
712 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable_Generic)]
713 pub enum ExpnKind {
714     /// No expansion, aka root expansion. Only `ExpnId::root()` has this kind.
715     Root,
716     /// Expansion produced by a macro.
717     Macro(MacroKind, Symbol),
718     /// Transform done by the compiler on the AST.
719     AstPass(AstPass),
720     /// Desugaring done by the compiler during HIR lowering.
721     Desugaring(DesugaringKind),
722 }
723
724 impl ExpnKind {
725     pub fn descr(&self) -> String {
726         match *self {
727             ExpnKind::Root => kw::PathRoot.to_string(),
728             ExpnKind::Macro(macro_kind, name) => match macro_kind {
729                 MacroKind::Bang => format!("{}!", name),
730                 MacroKind::Attr => format!("#[{}]", name),
731                 MacroKind::Derive => format!("#[derive({})]", name),
732             },
733             ExpnKind::AstPass(kind) => kind.descr().to_string(),
734             ExpnKind::Desugaring(kind) => format!("desugaring of {}", kind.descr()),
735         }
736     }
737 }
738
739 /// The kind of macro invocation or definition.
740 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, Hash, Debug)]
741 #[derive(HashStable_Generic)]
742 pub enum MacroKind {
743     /// A bang macro `foo!()`.
744     Bang,
745     /// An attribute macro `#[foo]`.
746     Attr,
747     /// A derive macro `#[derive(Foo)]`
748     Derive,
749 }
750
751 impl MacroKind {
752     pub fn descr(self) -> &'static str {
753         match self {
754             MacroKind::Bang => "macro",
755             MacroKind::Attr => "attribute macro",
756             MacroKind::Derive => "derive macro",
757         }
758     }
759
760     pub fn descr_expected(self) -> &'static str {
761         match self {
762             MacroKind::Attr => "attribute",
763             _ => self.descr(),
764         }
765     }
766
767     pub fn article(self) -> &'static str {
768         match self {
769             MacroKind::Attr => "an",
770             _ => "a",
771         }
772     }
773 }
774
775 /// The kind of AST transform.
776 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable_Generic)]
777 pub enum AstPass {
778     StdImports,
779     TestHarness,
780     ProcMacroHarness,
781 }
782
783 impl AstPass {
784     fn descr(self) -> &'static str {
785         match self {
786             AstPass::StdImports => "standard library imports",
787             AstPass::TestHarness => "test harness",
788             AstPass::ProcMacroHarness => "proc macro harness",
789         }
790     }
791 }
792
793 /// The kind of compiler desugaring.
794 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable_Generic)]
795 pub enum DesugaringKind {
796     /// We desugar `if c { i } else { e }` to `match $ExprKind::Use(c) { true => i, _ => e }`.
797     /// However, we do not want to blame `c` for unreachability but rather say that `i`
798     /// is unreachable. This desugaring kind allows us to avoid blaming `c`.
799     /// This also applies to `while` loops.
800     CondTemporary,
801     QuestionMark,
802     TryBlock,
803     /// Desugaring of an `impl Trait` in return type position
804     /// to an `type Foo = impl Trait;` and replacing the
805     /// `impl Trait` with `Foo`.
806     OpaqueTy,
807     Async,
808     Await,
809     ForLoop,
810 }
811
812 impl DesugaringKind {
813     /// The description wording should combine well with "desugaring of {}".
814     fn descr(self) -> &'static str {
815         match self {
816             DesugaringKind::CondTemporary => "`if` or `while` condition",
817             DesugaringKind::Async => "`async` block or function",
818             DesugaringKind::Await => "`await` expression",
819             DesugaringKind::QuestionMark => "operator `?`",
820             DesugaringKind::TryBlock => "`try` block",
821             DesugaringKind::OpaqueTy => "`impl Trait`",
822             DesugaringKind::ForLoop => "`for` loop",
823         }
824     }
825 }
826
827 impl Encodable for ExpnId {
828     fn encode<E: Encoder>(&self, _: &mut E) -> Result<(), E::Error> {
829         Ok(()) // FIXME(jseyfried) intercrate hygiene
830     }
831 }
832
833 impl Decodable for ExpnId {
834     fn decode<D: Decoder>(_: &mut D) -> Result<Self, D::Error> {
835         Ok(ExpnId::root()) // FIXME(jseyfried) intercrate hygiene
836     }
837 }