]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/coercion.rs
Rollup merge of #67102 - Aaron1011:patch-3, r=Mark-Simulacrum
[rust.git] / src / librustc_typeck / check / coercion.rs
1 //! # Type Coercion
2 //!
3 //! Under certain circumstances we will coerce from one type to another,
4 //! for example by auto-borrowing. This occurs in situations where the
5 //! compiler has a firm 'expected type' that was supplied from the user,
6 //! and where the actual type is similar to that expected type in purpose
7 //! but not in representation (so actual subtyping is inappropriate).
8 //!
9 //! ## Reborrowing
10 //!
11 //! Note that if we are expecting a reference, we will *reborrow*
12 //! even if the argument provided was already a reference. This is
13 //! useful for freezing mut/const things (that is, when the expected is &T
14 //! but you have &const T or &mut T) and also for avoiding the linearity
15 //! of mut things (when the expected is &mut T and you have &mut T). See
16 //! the various `src/test/ui/coerce-reborrow-*.rs` tests for
17 //! examples of where this is useful.
18 //!
19 //! ## Subtle note
20 //!
21 //! When deciding what type coercions to consider, we do not attempt to
22 //! resolve any type variables we may encounter. This is because `b`
23 //! represents the expected type "as the user wrote it", meaning that if
24 //! the user defined a generic function like
25 //!
26 //!    fn foo<A>(a: A, b: A) { ... }
27 //!
28 //! and then we wrote `foo(&1, @2)`, we will not auto-borrow
29 //! either argument. In older code we went to some lengths to
30 //! resolve the `b` variable, which could mean that we'd
31 //! auto-borrow later arguments but not earlier ones, which
32 //! seems very confusing.
33 //!
34 //! ## Subtler note
35 //!
36 //! However, right now, if the user manually specifies the
37 //! values for the type variables, as so:
38 //!
39 //!    foo::<&int>(@1, @2)
40 //!
41 //! then we *will* auto-borrow, because we can't distinguish this from a
42 //! function that declared `&int`. This is inconsistent but it's easiest
43 //! at the moment. The right thing to do, I think, is to consider the
44 //! *unsubstituted* type when deciding whether to auto-borrow, but the
45 //! *substituted* type when considering the bounds and so forth. But most
46 //! of our methods don't give access to the unsubstituted type, and
47 //! rightly so because they'd be error-prone. So maybe the thing to do is
48 //! to actually determine the kind of coercions that should occur
49 //! separately and pass them in. Or maybe it's ok as is. Anyway, it's
50 //! sort of a minor point so I've opted to leave it for later -- after all,
51 //! we may want to adjust precisely when coercions occur.
52
53 use crate::check::{FnCtxt, Needs};
54 use errors::DiagnosticBuilder;
55 use rustc::hir;
56 use rustc::hir::def_id::DefId;
57 use rustc::hir::ptr::P;
58 use rustc::infer::{Coercion, InferResult, InferOk};
59 use rustc::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
60 use rustc::traits::{self, ObligationCause, ObligationCauseCode};
61 use rustc::ty::adjustment::{
62     Adjustment, Adjust, AllowTwoPhase, AutoBorrow, AutoBorrowMutability, PointerCast
63 };
64 use rustc::ty::{self, TypeAndMut, Ty};
65 use rustc::ty::fold::TypeFoldable;
66 use rustc::ty::error::TypeError;
67 use rustc::ty::relate::RelateResult;
68 use rustc::ty::subst::SubstsRef;
69 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
70 use std::ops::Deref;
71 use syntax::feature_gate;
72 use syntax::symbol::sym;
73 use syntax_pos;
74 use rustc_target::spec::abi::Abi;
75
76 use rustc_error_codes::*;
77
78 struct Coerce<'a, 'tcx> {
79     fcx: &'a FnCtxt<'a, 'tcx>,
80     cause: ObligationCause<'tcx>,
81     use_lub: bool,
82     /// Determines whether or not allow_two_phase_borrow is set on any
83     /// autoref adjustments we create while coercing. We don't want to
84     /// allow deref coercions to create two-phase borrows, at least initially,
85     /// but we do need two-phase borrows for function argument reborrows.
86     /// See #47489 and #48598
87     /// See docs on the "AllowTwoPhase" type for a more detailed discussion
88     allow_two_phase: AllowTwoPhase,
89 }
90
91 impl<'a, 'tcx> Deref for Coerce<'a, 'tcx> {
92     type Target = FnCtxt<'a, 'tcx>;
93     fn deref(&self) -> &Self::Target {
94         &self.fcx
95     }
96 }
97
98 type CoerceResult<'tcx> = InferResult<'tcx, (Vec<Adjustment<'tcx>>, Ty<'tcx>)>;
99
100 fn coerce_mutbls<'tcx>(from_mutbl: hir::Mutability,
101                        to_mutbl: hir::Mutability)
102                        -> RelateResult<'tcx, ()> {
103     match (from_mutbl, to_mutbl) {
104         (hir::Mutability::Mutable, hir::Mutability::Mutable) |
105         (hir::Mutability::Immutable, hir::Mutability::Immutable) |
106         (hir::Mutability::Mutable, hir::Mutability::Immutable) => Ok(()),
107         (hir::Mutability::Immutable, hir::Mutability::Mutable) => Err(TypeError::Mutability),
108     }
109 }
110
111 fn identity(_: Ty<'_>) -> Vec<Adjustment<'_>> { vec![] }
112
113 fn simple<'tcx>(kind: Adjust<'tcx>) -> impl FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>> {
114     move |target| vec![Adjustment { kind, target }]
115 }
116
117 fn success<'tcx>(adj: Vec<Adjustment<'tcx>>,
118                  target: Ty<'tcx>,
119                  obligations: traits::PredicateObligations<'tcx>)
120                  -> CoerceResult<'tcx> {
121     Ok(InferOk {
122         value: (adj, target),
123         obligations
124     })
125 }
126
127 impl<'f, 'tcx> Coerce<'f, 'tcx> {
128     fn new(
129         fcx: &'f FnCtxt<'f, 'tcx>,
130         cause: ObligationCause<'tcx>,
131         allow_two_phase: AllowTwoPhase,
132     ) -> Self {
133         Coerce {
134             fcx,
135             cause,
136             allow_two_phase,
137             use_lub: false,
138         }
139     }
140
141     fn unify(&self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>) -> InferResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
142         self.commit_if_ok(|_| {
143             if self.use_lub {
144                 self.at(&self.cause, self.fcx.param_env).lub(b, a)
145             } else {
146                 self.at(&self.cause, self.fcx.param_env)
147                     .sup(b, a)
148                     .map(|InferOk { value: (), obligations }| InferOk { value: a, obligations })
149             }
150         })
151     }
152
153     /// Unify two types (using sub or lub) and produce a specific coercion.
154     fn unify_and<F>(&self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>, f: F)
155                     -> CoerceResult<'tcx>
156         where F: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>
157     {
158         self.unify(&a, &b).and_then(|InferOk { value: ty, obligations }| {
159             success(f(ty), ty, obligations)
160         })
161     }
162
163     fn coerce(&self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>) -> CoerceResult<'tcx> {
164         let a = self.shallow_resolve(a);
165         debug!("Coerce.tys({:?} => {:?})", a, b);
166
167         // Just ignore error types.
168         if a.references_error() || b.references_error() {
169             return success(vec![], self.fcx.tcx.types.err, vec![]);
170         }
171
172         if a.is_never() {
173             // Subtle: If we are coercing from `!` to `?T`, where `?T` is an unbound
174             // type variable, we want `?T` to fallback to `!` if not
175             // otherwise constrained. An example where this arises:
176             //
177             //     let _: Option<?T> = Some({ return; });
178             //
179             // here, we would coerce from `!` to `?T`.
180             let b = self.shallow_resolve(b);
181             return if self.shallow_resolve(b).is_ty_var() {
182                 // Micro-optimization: no need for this if `b` is
183                 // already resolved in some way.
184                 let diverging_ty = self.next_diverging_ty_var(
185                     TypeVariableOrigin {
186                         kind: TypeVariableOriginKind::AdjustmentType,
187                         span: self.cause.span,
188                     },
189                 );
190                 self.unify_and(&b, &diverging_ty, simple(Adjust::NeverToAny))
191             } else {
192                 success(simple(Adjust::NeverToAny)(b), b, vec![])
193             };
194         }
195
196         // Consider coercing the subtype to a DST
197         //
198         // NOTE: this is wrapped in a `commit_if_ok` because it creates
199         // a "spurious" type variable, and we don't want to have that
200         // type variable in memory if the coercion fails.
201         let unsize = self.commit_if_ok(|_| self.coerce_unsized(a, b));
202         match unsize {
203             Ok(_) => {
204                 debug!("coerce: unsize successful");
205                 return unsize;
206             }
207             Err(TypeError::ObjectUnsafeCoercion(did)) => {
208                 debug!("coerce: unsize not object safe");
209                 return Err(TypeError::ObjectUnsafeCoercion(did));
210             }
211             Err(_) => {}
212         }
213         debug!("coerce: unsize failed");
214
215         // Examine the supertype and consider auto-borrowing.
216         //
217         // Note: does not attempt to resolve type variables we encounter.
218         // See above for details.
219         match b.kind {
220             ty::RawPtr(mt_b) => {
221                 return self.coerce_unsafe_ptr(a, b, mt_b.mutbl);
222             }
223
224             ty::Ref(r_b, ty, mutbl) => {
225                 let mt_b = ty::TypeAndMut { ty, mutbl };
226                 return self.coerce_borrowed_pointer(a, b, r_b, mt_b);
227             }
228
229             _ => {}
230         }
231
232         match a.kind {
233             ty::FnDef(..) => {
234                 // Function items are coercible to any closure
235                 // type; function pointers are not (that would
236                 // require double indirection).
237                 // Additionally, we permit coercion of function
238                 // items to drop the unsafe qualifier.
239                 self.coerce_from_fn_item(a, b)
240             }
241             ty::FnPtr(a_f) => {
242                 // We permit coercion of fn pointers to drop the
243                 // unsafe qualifier.
244                 self.coerce_from_fn_pointer(a, a_f, b)
245             }
246             ty::Closure(def_id_a, substs_a) => {
247                 // Non-capturing closures are coercible to
248                 // function pointers or unsafe function pointers.
249                 // It cannot convert closures that require unsafe.
250                 self.coerce_closure_to_fn(a, def_id_a, substs_a, b)
251             }
252             _ => {
253                 // Otherwise, just use unification rules.
254                 self.unify_and(a, b, identity)
255             }
256         }
257     }
258
259     /// Reborrows `&mut A` to `&mut B` and `&(mut) A` to `&B`.
260     /// To match `A` with `B`, autoderef will be performed,
261     /// calling `deref`/`deref_mut` where necessary.
262     fn coerce_borrowed_pointer(&self,
263                                a: Ty<'tcx>,
264                                b: Ty<'tcx>,
265                                r_b: ty::Region<'tcx>,
266                                mt_b: TypeAndMut<'tcx>)
267                                -> CoerceResult<'tcx>
268     {
269         debug!("coerce_borrowed_pointer(a={:?}, b={:?})", a, b);
270
271         // If we have a parameter of type `&M T_a` and the value
272         // provided is `expr`, we will be adding an implicit borrow,
273         // meaning that we convert `f(expr)` to `f(&M *expr)`.  Therefore,
274         // to type check, we will construct the type that `&M*expr` would
275         // yield.
276
277         let (r_a, mt_a) = match a.kind {
278             ty::Ref(r_a, ty, mutbl) => {
279                 let mt_a = ty::TypeAndMut { ty, mutbl };
280                 coerce_mutbls(mt_a.mutbl, mt_b.mutbl)?;
281                 (r_a, mt_a)
282             }
283             _ => return self.unify_and(a, b, identity),
284         };
285
286         let span = self.cause.span;
287
288         let mut first_error = None;
289         let mut r_borrow_var = None;
290         let mut autoderef = self.autoderef(span, a);
291         let mut found = None;
292
293         for (referent_ty, autoderefs) in autoderef.by_ref() {
294             if autoderefs == 0 {
295                 // Don't let this pass, otherwise it would cause
296                 // &T to autoref to &&T.
297                 continue;
298             }
299
300             // At this point, we have deref'd `a` to `referent_ty`.  So
301             // imagine we are coercing from `&'a mut Vec<T>` to `&'b mut [T]`.
302             // In the autoderef loop for `&'a mut Vec<T>`, we would get
303             // three callbacks:
304             //
305             // - `&'a mut Vec<T>` -- 0 derefs, just ignore it
306             // - `Vec<T>` -- 1 deref
307             // - `[T]` -- 2 deref
308             //
309             // At each point after the first callback, we want to
310             // check to see whether this would match out target type
311             // (`&'b mut [T]`) if we autoref'd it. We can't just
312             // compare the referent types, though, because we still
313             // have to consider the mutability. E.g., in the case
314             // we've been considering, we have an `&mut` reference, so
315             // the `T` in `[T]` needs to be unified with equality.
316             //
317             // Therefore, we construct reference types reflecting what
318             // the types will be after we do the final auto-ref and
319             // compare those. Note that this means we use the target
320             // mutability [1], since it may be that we are coercing
321             // from `&mut T` to `&U`.
322             //
323             // One fine point concerns the region that we use. We
324             // choose the region such that the region of the final
325             // type that results from `unify` will be the region we
326             // want for the autoref:
327             //
328             // - if in sub mode, that means we want to use `'b` (the
329             //   region from the target reference) for both
330             //   pointers [2]. This is because sub mode (somewhat
331             //   arbitrarily) returns the subtype region.  In the case
332             //   where we are coercing to a target type, we know we
333             //   want to use that target type region (`'b`) because --
334             //   for the program to type-check -- it must be the
335             //   smaller of the two.
336             //   - One fine point. It may be surprising that we can
337             //     use `'b` without relating `'a` and `'b`. The reason
338             //     that this is ok is that what we produce is
339             //     effectively a `&'b *x` expression (if you could
340             //     annotate the region of a borrow), and regionck has
341             //     code that adds edges from the region of a borrow
342             //     (`'b`, here) into the regions in the borrowed
343             //     expression (`*x`, here).  (Search for "link".)
344             // - if in lub mode, things can get fairly complicated. The
345             //   easiest thing is just to make a fresh
346             //   region variable [4], which effectively means we defer
347             //   the decision to region inference (and regionck, which will add
348             //   some more edges to this variable). However, this can wind up
349             //   creating a crippling number of variables in some cases --
350             //   e.g., #32278 -- so we optimize one particular case [3].
351             //   Let me try to explain with some examples:
352             //   - The "running example" above represents the simple case,
353             //     where we have one `&` reference at the outer level and
354             //     ownership all the rest of the way down. In this case,
355             //     we want `LUB('a, 'b)` as the resulting region.
356             //   - However, if there are nested borrows, that region is
357             //     too strong. Consider a coercion from `&'a &'x Rc<T>` to
358             //     `&'b T`. In this case, `'a` is actually irrelevant.
359             //     The pointer we want is `LUB('x, 'b`). If we choose `LUB('a,'b)`
360             //     we get spurious errors (`ui/regions-lub-ref-ref-rc.rs`).
361             //     (The errors actually show up in borrowck, typically, because
362             //     this extra edge causes the region `'a` to be inferred to something
363             //     too big, which then results in borrowck errors.)
364             //   - We could track the innermost shared reference, but there is already
365             //     code in regionck that has the job of creating links between
366             //     the region of a borrow and the regions in the thing being
367             //     borrowed (here, `'a` and `'x`), and it knows how to handle
368             //     all the various cases. So instead we just make a region variable
369             //     and let regionck figure it out.
370             let r = if !self.use_lub {
371                 r_b // [2] above
372             } else if autoderefs == 1 {
373                 r_a // [3] above
374             } else {
375                 if r_borrow_var.is_none() {
376                     // create var lazilly, at most once
377                     let coercion = Coercion(span);
378                     let r = self.next_region_var(coercion);
379                     r_borrow_var = Some(r); // [4] above
380                 }
381                 r_borrow_var.unwrap()
382             };
383             let derefd_ty_a = self.tcx.mk_ref(r,
384                                               TypeAndMut {
385                                                   ty: referent_ty,
386                                                   mutbl: mt_b.mutbl, // [1] above
387                                               });
388             match self.unify(derefd_ty_a, b) {
389                 Ok(ok) => {
390                     found = Some(ok);
391                     break;
392                 }
393                 Err(err) => {
394                     if first_error.is_none() {
395                         first_error = Some(err);
396                     }
397                 }
398             }
399         }
400
401         // Extract type or return an error. We return the first error
402         // we got, which should be from relating the "base" type
403         // (e.g., in example above, the failure from relating `Vec<T>`
404         // to the target type), since that should be the least
405         // confusing.
406         let InferOk { value: ty, mut obligations } = match found {
407             Some(d) => d,
408             None => {
409                 let err = first_error.expect("coerce_borrowed_pointer had no error");
410                 debug!("coerce_borrowed_pointer: failed with err = {:?}", err);
411                 return Err(err);
412             }
413         };
414
415         if ty == a && mt_a.mutbl == hir::Mutability::Immutable && autoderef.step_count() == 1 {
416             // As a special case, if we would produce `&'a *x`, that's
417             // a total no-op. We end up with the type `&'a T` just as
418             // we started with.  In that case, just skip it
419             // altogether. This is just an optimization.
420             //
421             // Note that for `&mut`, we DO want to reborrow --
422             // otherwise, this would be a move, which might be an
423             // error. For example `foo(self.x)` where `self` and
424             // `self.x` both have `&mut `type would be a move of
425             // `self.x`, but we auto-coerce it to `foo(&mut *self.x)`,
426             // which is a borrow.
427             assert_eq!(mt_b.mutbl, hir::Mutability::Immutable); // can only coerce &T -> &U
428             return success(vec![], ty, obligations);
429         }
430
431         let needs = Needs::maybe_mut_place(mt_b.mutbl);
432         let InferOk { value: mut adjustments, obligations: o }
433             = autoderef.adjust_steps_as_infer_ok(self, needs);
434         obligations.extend(o);
435         obligations.extend(autoderef.into_obligations());
436
437         // Now apply the autoref. We have to extract the region out of
438         // the final ref type we got.
439         let r_borrow = match ty.kind {
440             ty::Ref(r_borrow, _, _) => r_borrow,
441             _ => span_bug!(span, "expected a ref type, got {:?}", ty),
442         };
443         let mutbl = match mt_b.mutbl {
444             hir::Mutability::Immutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
445             hir::Mutability::Mutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
446                 allow_two_phase_borrow: self.allow_two_phase,
447             }
448         };
449         adjustments.push(Adjustment {
450             kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(r_borrow, mutbl)),
451             target: ty
452         });
453
454         debug!("coerce_borrowed_pointer: succeeded ty={:?} adjustments={:?}",
455                ty,
456                adjustments);
457
458         success(adjustments, ty, obligations)
459     }
460
461
462     // &[T; n] or &mut [T; n] -> &[T]
463     // or &mut [T; n] -> &mut [T]
464     // or &Concrete -> &Trait, etc.
465     fn coerce_unsized(&self, source: Ty<'tcx>, target: Ty<'tcx>) -> CoerceResult<'tcx> {
466         debug!("coerce_unsized(source={:?}, target={:?})", source, target);
467
468         let traits = (self.tcx.lang_items().unsize_trait(),
469                       self.tcx.lang_items().coerce_unsized_trait());
470         let (unsize_did, coerce_unsized_did) = if let (Some(u), Some(cu)) = traits {
471             (u, cu)
472         } else {
473             debug!("missing Unsize or CoerceUnsized traits");
474             return Err(TypeError::Mismatch);
475         };
476
477         // Note, we want to avoid unnecessary unsizing. We don't want to coerce to
478         // a DST unless we have to. This currently comes out in the wash since
479         // we can't unify [T] with U. But to properly support DST, we need to allow
480         // that, at which point we will need extra checks on the target here.
481
482         // Handle reborrows before selecting `Source: CoerceUnsized<Target>`.
483         let reborrow = match (&source.kind, &target.kind) {
484             (&ty::Ref(_, ty_a, mutbl_a), &ty::Ref(_, _, mutbl_b)) => {
485                 coerce_mutbls(mutbl_a, mutbl_b)?;
486
487                 let coercion = Coercion(self.cause.span);
488                 let r_borrow = self.next_region_var(coercion);
489                 let mutbl = match mutbl_b {
490                     hir::Mutability::Immutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
491                     hir::Mutability::Mutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
492                         // We don't allow two-phase borrows here, at least for initial
493                         // implementation. If it happens that this coercion is a function argument,
494                         // the reborrow in coerce_borrowed_ptr will pick it up.
495                         allow_two_phase_borrow: AllowTwoPhase::No,
496                     }
497                 };
498                 Some((Adjustment {
499                     kind: Adjust::Deref(None),
500                     target: ty_a
501                 }, Adjustment {
502                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(r_borrow, mutbl)),
503                     target:  self.tcx.mk_ref(r_borrow, ty::TypeAndMut {
504                         mutbl: mutbl_b,
505                         ty: ty_a
506                     })
507                 }))
508             }
509             (&ty::Ref(_, ty_a, mt_a), &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { mutbl: mt_b, .. })) => {
510                 coerce_mutbls(mt_a, mt_b)?;
511
512                 Some((Adjustment {
513                     kind: Adjust::Deref(None),
514                     target: ty_a
515                 }, Adjustment {
516                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::RawPtr(mt_b)),
517                     target:  self.tcx.mk_ptr(ty::TypeAndMut {
518                         mutbl: mt_b,
519                         ty: ty_a
520                     })
521                 }))
522             }
523             _ => None,
524         };
525         let coerce_source = reborrow.as_ref().map_or(source, |&(_, ref r)| r.target);
526
527         // Setup either a subtyping or a LUB relationship between
528         // the `CoerceUnsized` target type and the expected type.
529         // We only have the latter, so we use an inference variable
530         // for the former and let type inference do the rest.
531         let origin = TypeVariableOrigin {
532             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
533             span: self.cause.span,
534         };
535         let coerce_target = self.next_ty_var(origin);
536         let mut coercion = self.unify_and(coerce_target, target, |target| {
537             let unsize = Adjustment {
538                 kind: Adjust::Pointer(PointerCast::Unsize),
539                 target
540             };
541             match reborrow {
542                 None => vec![unsize],
543                 Some((ref deref, ref autoref)) => {
544                     vec![deref.clone(), autoref.clone(), unsize]
545                 }
546             }
547         })?;
548
549         let mut selcx = traits::SelectionContext::new(self);
550
551         // Create an obligation for `Source: CoerceUnsized<Target>`.
552         let cause = ObligationCause::new(
553             self.cause.span,
554             self.body_id,
555             ObligationCauseCode::Coercion { source, target },
556         );
557
558         // Use a FIFO queue for this custom fulfillment procedure.
559         //
560         // A Vec (or SmallVec) is not a natural choice for a queue. However,
561         // this code path is hot, and this queue usually has a max length of 1
562         // and almost never more than 3. By using a SmallVec we avoid an
563         // allocation, at the (very small) cost of (occasionally) having to
564         // shift subsequent elements down when removing the front element.
565         let mut queue: SmallVec<[_; 4]> =
566             smallvec![self.tcx.predicate_for_trait_def(self.fcx.param_env,
567                                                        cause,
568                                                        coerce_unsized_did,
569                                                        0,
570                                                        coerce_source,
571                                                        &[coerce_target.into()])];
572
573         let mut has_unsized_tuple_coercion = false;
574
575         // Keep resolving `CoerceUnsized` and `Unsize` predicates to avoid
576         // emitting a coercion in cases like `Foo<$1>` -> `Foo<$2>`, where
577         // inference might unify those two inner type variables later.
578         let traits = [coerce_unsized_did, unsize_did];
579         while !queue.is_empty() {
580             let obligation = queue.remove(0);
581             debug!("coerce_unsized resolve step: {:?}", obligation);
582             let trait_ref = match obligation.predicate {
583                 ty::Predicate::Trait(ref tr) if traits.contains(&tr.def_id()) => {
584                     if unsize_did == tr.def_id() {
585                         let sty = &tr.skip_binder().input_types().nth(1).unwrap().kind;
586                         if let ty::Tuple(..) = sty {
587                             debug!("coerce_unsized: found unsized tuple coercion");
588                             has_unsized_tuple_coercion = true;
589                         }
590                     }
591                     tr.clone()
592                 }
593                 _ => {
594                     coercion.obligations.push(obligation);
595                     continue;
596                 }
597             };
598             match selcx.select(&obligation.with(trait_ref)) {
599                 // Uncertain or unimplemented.
600                 Ok(None) => {
601                     if trait_ref.def_id() == unsize_did {
602                         let trait_ref = self.resolve_vars_if_possible(&trait_ref);
603                         let self_ty = trait_ref.skip_binder().self_ty();
604                         let unsize_ty = trait_ref.skip_binder().input_types().nth(1).unwrap();
605                         debug!("coerce_unsized: ambiguous unsize case for {:?}", trait_ref);
606                         match (&self_ty.kind, &unsize_ty.kind) {
607                             (ty::Infer(ty::TyVar(v)),
608                              ty::Dynamic(..)) if self.type_var_is_sized(*v) => {
609                                 debug!("coerce_unsized: have sized infer {:?}", v);
610                                 coercion.obligations.push(obligation);
611                                 // `$0: Unsize<dyn Trait>` where we know that `$0: Sized`, try going
612                                 // for unsizing.
613                             }
614                             _ => {
615                                 // Some other case for `$0: Unsize<Something>`. Note that we
616                                 // hit this case even if `Something` is a sized type, so just
617                                 // don't do the coercion.
618                                 debug!("coerce_unsized: ambiguous unsize");
619                                 return Err(TypeError::Mismatch);
620                             }
621                         }
622                     } else {
623                         debug!("coerce_unsized: early return - ambiguous");
624                         return Err(TypeError::Mismatch);
625                     }
626                 }
627                 Err(traits::Unimplemented) => {
628                     debug!("coerce_unsized: early return - can't prove obligation");
629                     return Err(TypeError::Mismatch);
630                 }
631
632                 // Object safety violations or miscellaneous.
633                 Err(err) => {
634                     self.report_selection_error(&obligation, &err, false, false);
635                     // Treat this like an obligation and follow through
636                     // with the unsizing - the lack of a coercion should
637                     // be silent, as it causes a type mismatch later.
638                 }
639
640                 Ok(Some(vtable)) => {
641                     queue.extend(vtable.nested_obligations())
642                 }
643             }
644         }
645
646         if has_unsized_tuple_coercion && !self.tcx.features().unsized_tuple_coercion {
647             feature_gate::feature_err(
648                 &self.tcx.sess.parse_sess,
649                 sym::unsized_tuple_coercion,
650                 self.cause.span,
651                 "unsized tuple coercion is not stable enough for use and is subject to change",
652             )
653             .emit();
654         }
655
656         Ok(coercion)
657     }
658
659     fn coerce_from_safe_fn<F, G>(&self,
660                                  a: Ty<'tcx>,
661                                  fn_ty_a: ty::PolyFnSig<'tcx>,
662                                  b: Ty<'tcx>,
663                                  to_unsafe: F,
664                                  normal: G)
665                                  -> CoerceResult<'tcx>
666         where F: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>,
667               G: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>
668     {
669         if let ty::FnPtr(fn_ty_b) = b.kind {
670             if let (hir::Unsafety::Normal, hir::Unsafety::Unsafe)
671                 = (fn_ty_a.unsafety(), fn_ty_b.unsafety())
672             {
673                 let unsafe_a = self.tcx.safe_to_unsafe_fn_ty(fn_ty_a);
674                 return self.unify_and(unsafe_a, b, to_unsafe);
675             }
676         }
677         self.unify_and(a, b, normal)
678     }
679
680     fn coerce_from_fn_pointer(&self,
681                               a: Ty<'tcx>,
682                               fn_ty_a: ty::PolyFnSig<'tcx>,
683                               b: Ty<'tcx>)
684                               -> CoerceResult<'tcx> {
685         //! Attempts to coerce from the type of a Rust function item
686         //! into a closure or a `proc`.
687         //!
688
689         let b = self.shallow_resolve(b);
690         debug!("coerce_from_fn_pointer(a={:?}, b={:?})", a, b);
691
692         self.coerce_from_safe_fn(a, fn_ty_a, b,
693             simple(Adjust::Pointer(PointerCast::UnsafeFnPointer)), identity)
694     }
695
696     fn coerce_from_fn_item(&self,
697                            a: Ty<'tcx>,
698                            b: Ty<'tcx>)
699                            -> CoerceResult<'tcx> {
700         //! Attempts to coerce from the type of a Rust function item
701         //! into a closure or a `proc`.
702
703         let b = self.shallow_resolve(b);
704         debug!("coerce_from_fn_item(a={:?}, b={:?})", a, b);
705
706         match b.kind {
707             ty::FnPtr(_) => {
708                 let a_sig = a.fn_sig(self.tcx);
709                 // Intrinsics are not coercible to function pointers
710                 if a_sig.abi() == Abi::RustIntrinsic ||
711                    a_sig.abi() == Abi::PlatformIntrinsic {
712                    return Err(TypeError::IntrinsicCast);
713                 }
714                 let InferOk { value: a_sig, mut obligations } =
715                     self.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(self.cause.span, &a_sig);
716
717                 let a_fn_pointer = self.tcx.mk_fn_ptr(a_sig);
718                 let InferOk { value, obligations: o2 } = self.coerce_from_safe_fn(
719                     a_fn_pointer,
720                     a_sig,
721                     b,
722                     |unsafe_ty| {
723                         vec![
724                             Adjustment {
725                                 kind: Adjust::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer),
726                                 target: a_fn_pointer
727                             },
728                             Adjustment {
729                                 kind: Adjust::Pointer(PointerCast::UnsafeFnPointer),
730                                 target: unsafe_ty
731                             },
732                         ]
733                     },
734                     simple(Adjust::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer))
735                 )?;
736
737                 obligations.extend(o2);
738                 Ok(InferOk { value, obligations })
739             }
740             _ => self.unify_and(a, b, identity),
741         }
742     }
743
744     fn coerce_closure_to_fn(&self,
745                            a: Ty<'tcx>,
746                            def_id_a: DefId,
747                            substs_a: SubstsRef<'tcx>,
748                            b: Ty<'tcx>)
749                            -> CoerceResult<'tcx> {
750         //! Attempts to coerce from the type of a non-capturing closure
751         //! into a function pointer.
752         //!
753
754         let b = self.shallow_resolve(b);
755
756         match b.kind {
757             ty::FnPtr(fn_ty) if self.tcx.upvars(def_id_a).map_or(true, |v| v.is_empty()) => {
758                 // We coerce the closure, which has fn type
759                 //     `extern "rust-call" fn((arg0,arg1,...)) -> _`
760                 // to
761                 //     `fn(arg0,arg1,...) -> _`
762                 // or
763                 //     `unsafe fn(arg0,arg1,...) -> _`
764                 let sig = self.closure_sig(def_id_a, substs_a);
765                 let unsafety = fn_ty.unsafety();
766                 let pointer_ty = self.tcx.coerce_closure_fn_ty(sig, unsafety);
767                 debug!("coerce_closure_to_fn(a={:?}, b={:?}, pty={:?})",
768                        a, b, pointer_ty);
769                 self.unify_and(pointer_ty, b, simple(
770                     Adjust::Pointer(PointerCast::ClosureFnPointer(unsafety))
771                 ))
772             }
773             _ => self.unify_and(a, b, identity),
774         }
775     }
776
777     fn coerce_unsafe_ptr(&self,
778                          a: Ty<'tcx>,
779                          b: Ty<'tcx>,
780                          mutbl_b: hir::Mutability)
781                          -> CoerceResult<'tcx> {
782         debug!("coerce_unsafe_ptr(a={:?}, b={:?})", a, b);
783
784         let (is_ref, mt_a) = match a.kind {
785             ty::Ref(_, ty, mutbl) => (true, ty::TypeAndMut { ty, mutbl }),
786             ty::RawPtr(mt) => (false, mt),
787             _ => return self.unify_and(a, b, identity)
788         };
789
790         // Check that the types which they point at are compatible.
791         let a_unsafe = self.tcx.mk_ptr(ty::TypeAndMut {
792             mutbl: mutbl_b,
793             ty: mt_a.ty,
794         });
795         coerce_mutbls(mt_a.mutbl, mutbl_b)?;
796         // Although references and unsafe ptrs have the same
797         // representation, we still register an Adjust::DerefRef so that
798         // regionck knows that the region for `a` must be valid here.
799         if is_ref {
800             self.unify_and(a_unsafe, b, |target| {
801                 vec![Adjustment {
802                     kind: Adjust::Deref(None),
803                     target: mt_a.ty
804                 }, Adjustment {
805                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::RawPtr(mutbl_b)),
806                     target
807                 }]
808             })
809         } else if mt_a.mutbl != mutbl_b {
810             self.unify_and(
811                 a_unsafe, b, simple(Adjust::Pointer(PointerCast::MutToConstPointer))
812             )
813         } else {
814             self.unify_and(a_unsafe, b, identity)
815         }
816     }
817 }
818
819 impl<'a, 'tcx> FnCtxt<'a, 'tcx> {
820     /// Attempt to coerce an expression to a type, and return the
821     /// adjusted type of the expression, if successful.
822     /// Adjustments are only recorded if the coercion succeeded.
823     /// The expressions *must not* have any pre-existing adjustments.
824     pub fn try_coerce(
825         &self,
826         expr: &hir::Expr,
827         expr_ty: Ty<'tcx>,
828         target: Ty<'tcx>,
829         allow_two_phase: AllowTwoPhase,
830     ) -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
831         let source = self.resolve_vars_with_obligations(expr_ty);
832         debug!("coercion::try({:?}: {:?} -> {:?})", expr, source, target);
833
834         let cause = self.cause(expr.span, ObligationCauseCode::ExprAssignable);
835         let coerce = Coerce::new(self, cause, allow_two_phase);
836         let ok = self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(source, target))?;
837
838         let (adjustments, _) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
839         self.apply_adjustments(expr, adjustments);
840         Ok(if expr_ty.references_error() {
841             self.tcx.types.err
842         } else {
843             target
844         })
845     }
846
847     /// Same as `try_coerce()`, but without side-effects.
848     pub fn can_coerce(&self, expr_ty: Ty<'tcx>, target: Ty<'tcx>) -> bool {
849         let source = self.resolve_vars_with_obligations(expr_ty);
850         debug!("coercion::can({:?} -> {:?})", source, target);
851
852         let cause = self.cause(syntax_pos::DUMMY_SP, ObligationCauseCode::ExprAssignable);
853         // We don't ever need two-phase here since we throw out the result of the coercion
854         let coerce = Coerce::new(self, cause, AllowTwoPhase::No);
855         self.probe(|_| coerce.coerce(source, target)).is_ok()
856     }
857
858     /// Given some expressions, their known unified type and another expression,
859     /// tries to unify the types, potentially inserting coercions on any of the
860     /// provided expressions and returns their LUB (aka "common supertype").
861     ///
862     /// This is really an internal helper. From outside the coercion
863     /// module, you should instantiate a `CoerceMany` instance.
864     fn try_find_coercion_lub<E>(&self,
865                                 cause: &ObligationCause<'tcx>,
866                                 exprs: &[E],
867                                 prev_ty: Ty<'tcx>,
868                                 new: &hir::Expr,
869                                 new_ty: Ty<'tcx>)
870                                 -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
871         where E: AsCoercionSite
872     {
873         let prev_ty = self.resolve_vars_with_obligations(prev_ty);
874         let new_ty = self.resolve_vars_with_obligations(new_ty);
875         debug!("coercion::try_find_coercion_lub({:?}, {:?})", prev_ty, new_ty);
876
877         // Special-case that coercion alone cannot handle:
878         // Two function item types of differing IDs or InternalSubsts.
879         if let (&ty::FnDef(..), &ty::FnDef(..)) = (&prev_ty.kind, &new_ty.kind) {
880             // Don't reify if the function types have a LUB, i.e., they
881             // are the same function and their parameters have a LUB.
882             let lub_ty = self.commit_if_ok(|_| {
883                 self.at(cause, self.param_env)
884                     .lub(prev_ty, new_ty)
885             }).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok));
886
887             if lub_ty.is_ok() {
888                 // We have a LUB of prev_ty and new_ty, just return it.
889                 return lub_ty;
890             }
891
892             // The signature must match.
893             let a_sig = prev_ty.fn_sig(self.tcx);
894             let a_sig = self.normalize_associated_types_in(new.span, &a_sig);
895             let b_sig = new_ty.fn_sig(self.tcx);
896             let b_sig = self.normalize_associated_types_in(new.span, &b_sig);
897             let sig = self.at(cause, self.param_env)
898                           .trace(prev_ty, new_ty)
899                           .lub(&a_sig, &b_sig)
900                           .map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok))?;
901
902             // Reify both sides and return the reified fn pointer type.
903             let fn_ptr = self.tcx.mk_fn_ptr(sig);
904             for expr in exprs.iter().map(|e| e.as_coercion_site()).chain(Some(new)) {
905                 // The only adjustment that can produce an fn item is
906                 // `NeverToAny`, so this should always be valid.
907                 self.apply_adjustments(expr, vec![Adjustment {
908                     kind: Adjust::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer),
909                     target: fn_ptr
910                 }]);
911             }
912             return Ok(fn_ptr);
913         }
914
915         // Configure a Coerce instance to compute the LUB.
916         // We don't allow two-phase borrows on any autorefs this creates since we
917         // probably aren't processing function arguments here and even if we were,
918         // they're going to get autorefed again anyway and we can apply 2-phase borrows
919         // at that time.
920         let mut coerce = Coerce::new(self, cause.clone(), AllowTwoPhase::No);
921         coerce.use_lub = true;
922
923         // First try to coerce the new expression to the type of the previous ones,
924         // but only if the new expression has no coercion already applied to it.
925         let mut first_error = None;
926         if !self.tables.borrow().adjustments().contains_key(new.hir_id) {
927             let result = self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(new_ty, prev_ty));
928             match result {
929                 Ok(ok) => {
930                     let (adjustments, target) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
931                     self.apply_adjustments(new, adjustments);
932                     return Ok(target);
933                 }
934                 Err(e) => first_error = Some(e),
935             }
936         }
937
938         // Then try to coerce the previous expressions to the type of the new one.
939         // This requires ensuring there are no coercions applied to *any* of the
940         // previous expressions, other than noop reborrows (ignoring lifetimes).
941         for expr in exprs {
942             let expr = expr.as_coercion_site();
943             let noop = match self.tables.borrow().expr_adjustments(expr) {
944                 &[
945                     Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
946                     Adjustment { kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(_, mutbl_adj)), .. }
947                 ] => {
948                     match self.node_ty(expr.hir_id).kind {
949                         ty::Ref(_, _, mt_orig) => {
950                             let mutbl_adj: hir::Mutability = mutbl_adj.into();
951                             // Reborrow that we can safely ignore, because
952                             // the next adjustment can only be a Deref
953                             // which will be merged into it.
954                             mutbl_adj == mt_orig
955                         }
956                         _ => false,
957                     }
958                 }
959                 &[Adjustment { kind: Adjust::NeverToAny, .. }] | &[] => true,
960                 _ => false,
961             };
962
963             if !noop {
964                 return self.commit_if_ok(|_|
965                     self.at(cause, self.param_env)
966                         .lub(prev_ty, new_ty)
967                 ).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok));
968             }
969         }
970
971         match self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(prev_ty, new_ty)) {
972             Err(_) => {
973                 // Avoid giving strange errors on failed attempts.
974                 if let Some(e) = first_error {
975                     Err(e)
976                 } else {
977                     self.commit_if_ok(|_|
978                         self.at(cause, self.param_env)
979                             .lub(prev_ty, new_ty)
980                     ).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok))
981                 }
982             }
983             Ok(ok) => {
984                 let (adjustments, target) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
985                 for expr in exprs {
986                     let expr = expr.as_coercion_site();
987                     self.apply_adjustments(expr, adjustments.clone());
988                 }
989                 Ok(target)
990             }
991         }
992     }
993 }
994
995 /// CoerceMany encapsulates the pattern you should use when you have
996 /// many expressions that are all getting coerced to a common
997 /// type. This arises, for example, when you have a match (the result
998 /// of each arm is coerced to a common type). It also arises in less
999 /// obvious places, such as when you have many `break foo` expressions
1000 /// that target the same loop, or the various `return` expressions in
1001 /// a function.
1002 ///
1003 /// The basic protocol is as follows:
1004 ///
1005 /// - Instantiate the `CoerceMany` with an initial `expected_ty`.
1006 ///   This will also serve as the "starting LUB". The expectation is
1007 ///   that this type is something which all of the expressions *must*
1008 ///   be coercible to. Use a fresh type variable if needed.
1009 /// - For each expression whose result is to be coerced, invoke `coerce()` with.
1010 ///   - In some cases we wish to coerce "non-expressions" whose types are implicitly
1011 ///     unit. This happens for example if you have a `break` with no expression,
1012 ///     or an `if` with no `else`. In that case, invoke `coerce_forced_unit()`.
1013 ///   - `coerce()` and `coerce_forced_unit()` may report errors. They hide this
1014 ///     from you so that you don't have to worry your pretty head about it.
1015 ///     But if an error is reported, the final type will be `err`.
1016 ///   - Invoking `coerce()` may cause us to go and adjust the "adjustments" on
1017 ///     previously coerced expressions.
1018 /// - When all done, invoke `complete()`. This will return the LUB of
1019 ///   all your expressions.
1020 ///   - WARNING: I don't believe this final type is guaranteed to be
1021 ///     related to your initial `expected_ty` in any particular way,
1022 ///     although it will typically be a subtype, so you should check it.
1023 ///   - Invoking `complete()` may cause us to go and adjust the "adjustments" on
1024 ///     previously coerced expressions.
1025 ///
1026 /// Example:
1027 ///
1028 /// ```
1029 /// let mut coerce = CoerceMany::new(expected_ty);
1030 /// for expr in exprs {
1031 ///     let expr_ty = fcx.check_expr_with_expectation(expr, expected);
1032 ///     coerce.coerce(fcx, &cause, expr, expr_ty);
1033 /// }
1034 /// let final_ty = coerce.complete(fcx);
1035 /// ```
1036 pub struct CoerceMany<'tcx, 'exprs, E: AsCoercionSite> {
1037     expected_ty: Ty<'tcx>,
1038     final_ty: Option<Ty<'tcx>>,
1039     expressions: Expressions<'tcx, 'exprs, E>,
1040     pushed: usize,
1041 }
1042
1043 /// The type of a `CoerceMany` that is storing up the expressions into
1044 /// a buffer. We use this in `check/mod.rs` for things like `break`.
1045 pub type DynamicCoerceMany<'tcx> = CoerceMany<'tcx, 'tcx, P<hir::Expr>>;
1046
1047 enum Expressions<'tcx, 'exprs, E: AsCoercionSite> {
1048     Dynamic(Vec<&'tcx hir::Expr>),
1049     UpFront(&'exprs [E]),
1050 }
1051
1052 impl<'tcx, 'exprs, E: AsCoercionSite> CoerceMany<'tcx, 'exprs, E> {
1053     /// The usual case; collect the set of expressions dynamically.
1054     /// If the full set of coercion sites is known before hand,
1055     /// consider `with_coercion_sites()` instead to avoid allocation.
1056     pub fn new(expected_ty: Ty<'tcx>) -> Self {
1057         Self::make(expected_ty, Expressions::Dynamic(vec![]))
1058     }
1059
1060     /// As an optimization, you can create a `CoerceMany` with a
1061     /// pre-existing slice of expressions. In this case, you are
1062     /// expected to pass each element in the slice to `coerce(...)` in
1063     /// order. This is used with arrays in particular to avoid
1064     /// needlessly cloning the slice.
1065     pub fn with_coercion_sites(expected_ty: Ty<'tcx>,
1066                                coercion_sites: &'exprs [E])
1067                                -> Self {
1068         Self::make(expected_ty, Expressions::UpFront(coercion_sites))
1069     }
1070
1071     fn make(expected_ty: Ty<'tcx>, expressions: Expressions<'tcx, 'exprs, E>) -> Self {
1072         CoerceMany {
1073             expected_ty,
1074             final_ty: None,
1075             expressions,
1076             pushed: 0,
1077         }
1078     }
1079
1080     /// Returns the "expected type" with which this coercion was
1081     /// constructed. This represents the "downward propagated" type
1082     /// that was given to us at the start of typing whatever construct
1083     /// we are typing (e.g., the match expression).
1084     ///
1085     /// Typically, this is used as the expected type when
1086     /// type-checking each of the alternative expressions whose types
1087     /// we are trying to merge.
1088     pub fn expected_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1089         self.expected_ty
1090     }
1091
1092     /// Returns the current "merged type", representing our best-guess
1093     /// at the LUB of the expressions we've seen so far (if any). This
1094     /// isn't *final* until you call `self.final()`, which will return
1095     /// the merged type.
1096     pub fn merged_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1097         self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty)
1098     }
1099
1100     /// Indicates that the value generated by `expression`, which is
1101     /// of type `expression_ty`, is one of the possibilities that we
1102     /// could coerce from. This will record `expression`, and later
1103     /// calls to `coerce` may come back and add adjustments and things
1104     /// if necessary.
1105     pub fn coerce<'a>(
1106         &mut self,
1107         fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>,
1108         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1109         expression: &'tcx hir::Expr,
1110         expression_ty: Ty<'tcx>,
1111     ) {
1112         self.coerce_inner(fcx,
1113                           cause,
1114                           Some(expression),
1115                           expression_ty,
1116                           None, false)
1117     }
1118
1119     /// Indicates that one of the inputs is a "forced unit". This
1120     /// occurs in a case like `if foo { ... };`, where the missing else
1121     /// generates a "forced unit". Another example is a `loop { break;
1122     /// }`, where the `break` has no argument expression. We treat
1123     /// these cases slightly differently for error-reporting
1124     /// purposes. Note that these tend to correspond to cases where
1125     /// the `()` expression is implicit in the source, and hence we do
1126     /// not take an expression argument.
1127     ///
1128     /// The `augment_error` gives you a chance to extend the error
1129     /// message, in case any results (e.g., we use this to suggest
1130     /// removing a `;`).
1131     pub fn coerce_forced_unit<'a>(
1132         &mut self,
1133         fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>,
1134         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1135         augment_error: &mut dyn FnMut(&mut DiagnosticBuilder<'_>),
1136         label_unit_as_expected: bool,
1137     ) {
1138         self.coerce_inner(fcx,
1139                           cause,
1140                           None,
1141                           fcx.tcx.mk_unit(),
1142                           Some(augment_error),
1143                           label_unit_as_expected)
1144     }
1145
1146     /// The inner coercion "engine". If `expression` is `None`, this
1147     /// is a forced-unit case, and hence `expression_ty` must be
1148     /// `Nil`.
1149     fn coerce_inner<'a>(
1150         &mut self,
1151         fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>,
1152         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1153         expression: Option<&'tcx hir::Expr>,
1154         mut expression_ty: Ty<'tcx>,
1155         augment_error: Option<&mut dyn FnMut(&mut DiagnosticBuilder<'_>)>,
1156         label_expression_as_expected: bool,
1157     ) {
1158         // Incorporate whatever type inference information we have
1159         // until now; in principle we might also want to process
1160         // pending obligations, but doing so should only improve
1161         // compatibility (hopefully that is true) by helping us
1162         // uncover never types better.
1163         if expression_ty.is_ty_var() {
1164             expression_ty = fcx.infcx.shallow_resolve(expression_ty);
1165         }
1166
1167         // If we see any error types, just propagate that error
1168         // upwards.
1169         if expression_ty.references_error() || self.merged_ty().references_error() {
1170             self.final_ty = Some(fcx.tcx.types.err);
1171             return;
1172         }
1173
1174         // Handle the actual type unification etc.
1175         let result = if let Some(expression) = expression {
1176             if self.pushed == 0 {
1177                 // Special-case the first expression we are coercing.
1178                 // To be honest, I'm not entirely sure why we do this.
1179                 // We don't allow two-phase borrows, see comment in try_find_coercion_lub for why
1180                 fcx.try_coerce(expression, expression_ty, self.expected_ty, AllowTwoPhase::No)
1181             } else {
1182                 match self.expressions {
1183                     Expressions::Dynamic(ref exprs) => fcx.try_find_coercion_lub(
1184                         cause,
1185                         exprs,
1186                         self.merged_ty(),
1187                         expression,
1188                         expression_ty,
1189                     ),
1190                     Expressions::UpFront(ref coercion_sites) => fcx.try_find_coercion_lub(
1191                         cause,
1192                         &coercion_sites[0..self.pushed],
1193                         self.merged_ty(),
1194                         expression,
1195                         expression_ty,
1196                     ),
1197                 }
1198             }
1199         } else {
1200             // this is a hack for cases where we default to `()` because
1201             // the expression etc has been omitted from the source. An
1202             // example is an `if let` without an else:
1203             //
1204             //     if let Some(x) = ... { }
1205             //
1206             // we wind up with a second match arm that is like `_ =>
1207             // ()`.  That is the case we are considering here. We take
1208             // a different path to get the right "expected, found"
1209             // message and so forth (and because we know that
1210             // `expression_ty` will be unit).
1211             //
1212             // Another example is `break` with no argument expression.
1213             assert!(expression_ty.is_unit(), "if let hack without unit type");
1214             fcx.at(cause, fcx.param_env)
1215                .eq_exp(label_expression_as_expected, expression_ty, self.merged_ty())
1216                .map(|infer_ok| {
1217                    fcx.register_infer_ok_obligations(infer_ok);
1218                    expression_ty
1219                })
1220         };
1221
1222         match result {
1223             Ok(v) => {
1224                 self.final_ty = Some(v);
1225                 if let Some(e) = expression {
1226                     match self.expressions {
1227                         Expressions::Dynamic(ref mut buffer) => buffer.push(e),
1228                         Expressions::UpFront(coercion_sites) => {
1229                             // if the user gave us an array to validate, check that we got
1230                             // the next expression in the list, as expected
1231                             assert_eq!(coercion_sites[self.pushed].as_coercion_site().hir_id,
1232                                        e.hir_id);
1233                         }
1234                     }
1235                     self.pushed += 1;
1236                 }
1237             }
1238             Err(coercion_error) => {
1239                 let (expected, found) = if label_expression_as_expected {
1240                     // In the case where this is a "forced unit", like
1241                     // `break`, we want to call the `()` "expected"
1242                     // since it is implied by the syntax.
1243                     // (Note: not all force-units work this way.)"
1244                     (expression_ty, self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty))
1245                 } else {
1246                     // Otherwise, the "expected" type for error
1247                     // reporting is the current unification type,
1248                     // which is basically the LUB of the expressions
1249                     // we've seen so far (combined with the expected
1250                     // type)
1251                     (self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty), expression_ty)
1252                 };
1253
1254                 let mut err;
1255                 match cause.code {
1256                     ObligationCauseCode::ReturnNoExpression => {
1257                         err = struct_span_err!(
1258                             fcx.tcx.sess, cause.span, E0069,
1259                             "`return;` in a function whose return type is not `()`");
1260                         err.span_label(cause.span, "return type is not `()`");
1261                     }
1262                     ObligationCauseCode::BlockTailExpression(blk_id) => {
1263                         let parent_id = fcx.tcx.hir().get_parent_node(blk_id);
1264                         err = self.report_return_mismatched_types(
1265                             cause,
1266                             expected,
1267                             found,
1268                             coercion_error,
1269                             fcx,
1270                             parent_id,
1271                             expression.map(|expr| (expr, blk_id)),
1272                         );
1273                     }
1274                     ObligationCauseCode::ReturnValue(id) => {
1275                         err = self.report_return_mismatched_types(
1276                             cause, expected, found, coercion_error, fcx, id, None);
1277                     }
1278                     _ => {
1279                         err = fcx.report_mismatched_types(cause, expected, found, coercion_error);
1280                     }
1281                 }
1282
1283                 if let Some(augment_error) = augment_error {
1284                     augment_error(&mut err);
1285                 }
1286
1287                 if let Some(expr) = expression {
1288                     fcx.emit_coerce_suggestions(&mut err, expr, found, expected);
1289                 }
1290
1291                 // Error possibly reported in `check_assign` so avoid emitting error again.
1292                 err.emit_unless(expression.filter(|e| fcx.is_assign_to_bool(e, expected))
1293                     .is_some());
1294
1295                 self.final_ty = Some(fcx.tcx.types.err);
1296             }
1297         }
1298     }
1299
1300     fn report_return_mismatched_types<'a>(
1301         &self,
1302         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1303         expected: Ty<'tcx>,
1304         found: Ty<'tcx>,
1305         ty_err: TypeError<'tcx>,
1306         fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>,
1307         id: hir::HirId,
1308         expression: Option<(&'tcx hir::Expr, hir::HirId)>,
1309     ) -> DiagnosticBuilder<'a> {
1310         let mut err = fcx.report_mismatched_types(cause, expected, found, ty_err);
1311
1312         let mut pointing_at_return_type = false;
1313         let mut return_sp = None;
1314
1315         // Verify that this is a tail expression of a function, otherwise the
1316         // label pointing out the cause for the type coercion will be wrong
1317         // as prior return coercions would not be relevant (#57664).
1318         let parent_id = fcx.tcx.hir().get_parent_node(id);
1319         let fn_decl = if let Some((expr, blk_id)) = expression {
1320             pointing_at_return_type = fcx.suggest_mismatched_types_on_tail(
1321                 &mut err,
1322                 expr,
1323                 expected,
1324                 found,
1325                 cause.span,
1326                 blk_id,
1327             );
1328             let parent = fcx.tcx.hir().get(parent_id);
1329             if let (Some(match_expr), true, false) = (
1330                 fcx.tcx.hir().get_match_if_cause(expr.hir_id),
1331                 expected.is_unit(),
1332                 pointing_at_return_type,
1333             ) {
1334                 if match_expr.span.desugaring_kind().is_none() {
1335                     err.span_label(match_expr.span, "expected this to be `()`");
1336                     fcx.suggest_semicolon_at_end(match_expr.span, &mut err);
1337                 }
1338             }
1339             fcx.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, _, is_main)| (fn_decl, is_main))
1340         } else {
1341             fcx.get_fn_decl(parent_id)
1342         };
1343
1344         if let (Some((fn_decl, can_suggest)), _) = (fn_decl, pointing_at_return_type) {
1345             if expression.is_none() {
1346                 pointing_at_return_type |= fcx.suggest_missing_return_type(
1347                     &mut err, &fn_decl, expected, found, can_suggest);
1348             }
1349             if !pointing_at_return_type {
1350                 return_sp = Some(fn_decl.output.span()); // `impl Trait` return type
1351             }
1352         }
1353         if let (Some(sp), Some(return_sp)) = (fcx.ret_coercion_span.borrow().as_ref(), return_sp) {
1354             err.span_label(return_sp, "expected because this return type...");
1355             err.span_label( *sp, format!(
1356                 "...is found to be `{}` here",
1357                 fcx.resolve_vars_with_obligations(expected),
1358             ));
1359         }
1360         err
1361     }
1362
1363     pub fn complete<'a>(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1364         if let Some(final_ty) = self.final_ty {
1365             final_ty
1366         } else {
1367             // If we only had inputs that were of type `!` (or no
1368             // inputs at all), then the final type is `!`.
1369             assert_eq!(self.pushed, 0);
1370             fcx.tcx.types.never
1371         }
1372     }
1373 }
1374
1375 /// Something that can be converted into an expression to which we can
1376 /// apply a coercion.
1377 pub trait AsCoercionSite {
1378     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr;
1379 }
1380
1381 impl AsCoercionSite for hir::Expr {
1382     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1383         self
1384     }
1385 }
1386
1387 impl AsCoercionSite for P<hir::Expr> {
1388     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1389         self
1390     }
1391 }
1392
1393 impl<'a, T> AsCoercionSite for &'a T
1394     where T: AsCoercionSite
1395 {
1396     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1397         (**self).as_coercion_site()
1398     }
1399 }
1400
1401 impl AsCoercionSite for ! {
1402     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1403         unreachable!()
1404     }
1405 }
1406
1407 impl AsCoercionSite for hir::Arm {
1408     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1409         &self.body
1410     }
1411 }