]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/coercion.rs
90071e3f3634ad084b37e481f7b9a9725fcf9426
[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/run-pass/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::infer::{Coercion, InferResult, InferOk};
58 use rustc::infer::type_variable::TypeVariableOrigin;
59 use rustc::traits::{self, ObligationCause, ObligationCauseCode};
60 use rustc::ty::adjustment::{Adjustment, Adjust, AllowTwoPhase, AutoBorrow, AutoBorrowMutability};
61 use rustc::ty::{self, TypeAndMut, Ty, ClosureSubsts};
62 use rustc::ty::fold::TypeFoldable;
63 use rustc::ty::error::TypeError;
64 use rustc::ty::relate::RelateResult;
65 use smallvec::{smallvec, SmallVec};
66 use std::ops::Deref;
67 use syntax::feature_gate;
68 use syntax::ptr::P;
69 use syntax_pos;
70
71 struct Coerce<'a, 'gcx: 'a + 'tcx, 'tcx: 'a> {
72     fcx: &'a FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
73     cause: ObligationCause<'tcx>,
74     use_lub: bool,
75     /// Determines whether or not allow_two_phase_borrow is set on any
76     /// autoref adjustments we create while coercing. We don't want to
77     /// allow deref coercions to create two-phase borrows, at least initially,
78     /// but we do need two-phase borrows for function argument reborrows.
79     /// See #47489 and #48598
80     /// See docs on the "AllowTwoPhase" type for a more detailed discussion
81     allow_two_phase: AllowTwoPhase,
82 }
83
84 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Deref for Coerce<'a, 'gcx, 'tcx> {
85     type Target = FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>;
86     fn deref(&self) -> &Self::Target {
87         &self.fcx
88     }
89 }
90
91 type CoerceResult<'tcx> = InferResult<'tcx, (Vec<Adjustment<'tcx>>, Ty<'tcx>)>;
92
93 fn coerce_mutbls<'tcx>(from_mutbl: hir::Mutability,
94                        to_mutbl: hir::Mutability)
95                        -> RelateResult<'tcx, ()> {
96     match (from_mutbl, to_mutbl) {
97         (hir::MutMutable, hir::MutMutable) |
98         (hir::MutImmutable, hir::MutImmutable) |
99         (hir::MutMutable, hir::MutImmutable) => Ok(()),
100         (hir::MutImmutable, hir::MutMutable) => Err(TypeError::Mutability),
101     }
102 }
103
104 fn identity(_: Ty) -> Vec<Adjustment> { vec![] }
105
106 fn simple<'tcx>(kind: Adjust<'tcx>) -> impl FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>> {
107     move |target| vec![Adjustment { kind, target }]
108 }
109
110 fn success<'tcx>(adj: Vec<Adjustment<'tcx>>,
111                  target: Ty<'tcx>,
112                  obligations: traits::PredicateObligations<'tcx>)
113                  -> CoerceResult<'tcx> {
114     Ok(InferOk {
115         value: (adj, target),
116         obligations
117     })
118 }
119
120 impl<'f, 'gcx, 'tcx> Coerce<'f, 'gcx, 'tcx> {
121     fn new(fcx: &'f FnCtxt<'f, 'gcx, 'tcx>,
122            cause: ObligationCause<'tcx>,
123            allow_two_phase: AllowTwoPhase) -> Self {
124         Coerce {
125             fcx,
126             cause,
127             allow_two_phase,
128             use_lub: false,
129         }
130     }
131
132     fn unify(&self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>) -> InferResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
133         self.commit_if_ok(|_| {
134             if self.use_lub {
135                 self.at(&self.cause, self.fcx.param_env).lub(b, a)
136             } else {
137                 self.at(&self.cause, self.fcx.param_env)
138                     .sup(b, a)
139                     .map(|InferOk { value: (), obligations }| InferOk { value: a, obligations })
140             }
141         })
142     }
143
144     /// Unify two types (using sub or lub) and produce a specific coercion.
145     fn unify_and<F>(&self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>, f: F)
146                     -> CoerceResult<'tcx>
147         where F: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>
148     {
149         self.unify(&a, &b).and_then(|InferOk { value: ty, obligations }| {
150             success(f(ty), ty, obligations)
151         })
152     }
153
154     fn coerce(&self, a: Ty<'tcx>, b: Ty<'tcx>) -> CoerceResult<'tcx> {
155         let a = self.shallow_resolve(a);
156         debug!("Coerce.tys({:?} => {:?})", a, b);
157
158         // Just ignore error types.
159         if a.references_error() || b.references_error() {
160             return success(vec![], b, vec![]);
161         }
162
163         if a.is_never() {
164             // Subtle: If we are coercing from `!` to `?T`, where `?T` is an unbound
165             // type variable, we want `?T` to fallback to `!` if not
166             // otherwise constrained. An example where this arises:
167             //
168             //     let _: Option<?T> = Some({ return; });
169             //
170             // here, we would coerce from `!` to `?T`.
171             let b = self.shallow_resolve(b);
172             return if self.shallow_resolve(b).is_ty_var() {
173                 // micro-optimization: no need for this if `b` is
174                 // already resolved in some way.
175                 let diverging_ty = self.next_diverging_ty_var(
176                     TypeVariableOrigin::AdjustmentType(self.cause.span));
177                 self.unify_and(&b, &diverging_ty, simple(Adjust::NeverToAny))
178             } else {
179                 success(simple(Adjust::NeverToAny)(b), b, vec![])
180             };
181         }
182
183         // Consider coercing the subtype to a DST
184         //
185         // NOTE: this is wrapped in a `commit_if_ok` because it creates
186         // a "spurious" type variable, and we don't want to have that
187         // type variable in memory if the coercion fails.
188         let unsize = self.commit_if_ok(|_| self.coerce_unsized(a, b));
189         if unsize.is_ok() {
190             debug!("coerce: unsize successful");
191             return unsize;
192         }
193         debug!("coerce: unsize failed");
194
195         // Examine the supertype and consider auto-borrowing.
196         //
197         // Note: does not attempt to resolve type variables we encounter.
198         // See above for details.
199         match b.sty {
200             ty::RawPtr(mt_b) => {
201                 return self.coerce_unsafe_ptr(a, b, mt_b.mutbl);
202             }
203
204             ty::Ref(r_b, ty, mutbl) => {
205                 let mt_b = ty::TypeAndMut { ty, mutbl };
206                 return self.coerce_borrowed_pointer(a, b, r_b, mt_b);
207             }
208
209             _ => {}
210         }
211
212         match a.sty {
213             ty::FnDef(..) => {
214                 // Function items are coercible to any closure
215                 // type; function pointers are not (that would
216                 // require double indirection).
217                 // Additionally, we permit coercion of function
218                 // items to drop the unsafe qualifier.
219                 self.coerce_from_fn_item(a, b)
220             }
221             ty::FnPtr(a_f) => {
222                 // We permit coercion of fn pointers to drop the
223                 // unsafe qualifier.
224                 self.coerce_from_fn_pointer(a, a_f, b)
225             }
226             ty::Closure(def_id_a, substs_a) => {
227                 // Non-capturing closures are coercible to
228                 // function pointers
229                 self.coerce_closure_to_fn(a, def_id_a, substs_a, b)
230             }
231             _ => {
232                 // Otherwise, just use unification rules.
233                 self.unify_and(a, b, identity)
234             }
235         }
236     }
237
238     /// Reborrows `&mut A` to `&mut B` and `&(mut) A` to `&B`.
239     /// To match `A` with `B`, autoderef will be performed,
240     /// calling `deref`/`deref_mut` where necessary.
241     fn coerce_borrowed_pointer(&self,
242                                a: Ty<'tcx>,
243                                b: Ty<'tcx>,
244                                r_b: ty::Region<'tcx>,
245                                mt_b: TypeAndMut<'tcx>)
246                                -> CoerceResult<'tcx>
247     {
248         debug!("coerce_borrowed_pointer(a={:?}, b={:?})", a, b);
249
250         // If we have a parameter of type `&M T_a` and the value
251         // provided is `expr`, we will be adding an implicit borrow,
252         // meaning that we convert `f(expr)` to `f(&M *expr)`.  Therefore,
253         // to type check, we will construct the type that `&M*expr` would
254         // yield.
255
256         let (r_a, mt_a) = match a.sty {
257             ty::Ref(r_a, ty, mutbl) => {
258                 let mt_a = ty::TypeAndMut { ty, mutbl };
259                 coerce_mutbls(mt_a.mutbl, mt_b.mutbl)?;
260                 (r_a, mt_a)
261             }
262             _ => return self.unify_and(a, b, identity),
263         };
264
265         let span = self.cause.span;
266
267         let mut first_error = None;
268         let mut r_borrow_var = None;
269         let mut autoderef = self.autoderef(span, a);
270         let mut found = None;
271
272         for (referent_ty, autoderefs) in autoderef.by_ref() {
273             if autoderefs == 0 {
274                 // Don't let this pass, otherwise it would cause
275                 // &T to autoref to &&T.
276                 continue;
277             }
278
279             // At this point, we have deref'd `a` to `referent_ty`.  So
280             // imagine we are coercing from `&'a mut Vec<T>` to `&'b mut [T]`.
281             // In the autoderef loop for `&'a mut Vec<T>`, we would get
282             // three callbacks:
283             //
284             // - `&'a mut Vec<T>` -- 0 derefs, just ignore it
285             // - `Vec<T>` -- 1 deref
286             // - `[T]` -- 2 deref
287             //
288             // At each point after the first callback, we want to
289             // check to see whether this would match out target type
290             // (`&'b mut [T]`) if we autoref'd it. We can't just
291             // compare the referent types, though, because we still
292             // have to consider the mutability. E.g., in the case
293             // we've been considering, we have an `&mut` reference, so
294             // the `T` in `[T]` needs to be unified with equality.
295             //
296             // Therefore, we construct reference types reflecting what
297             // the types will be after we do the final auto-ref and
298             // compare those. Note that this means we use the target
299             // mutability [1], since it may be that we are coercing
300             // from `&mut T` to `&U`.
301             //
302             // One fine point concerns the region that we use. We
303             // choose the region such that the region of the final
304             // type that results from `unify` will be the region we
305             // want for the autoref:
306             //
307             // - if in sub mode, that means we want to use `'b` (the
308             //   region from the target reference) for both
309             //   pointers [2]. This is because sub mode (somewhat
310             //   arbitrarily) returns the subtype region.  In the case
311             //   where we are coercing to a target type, we know we
312             //   want to use that target type region (`'b`) because --
313             //   for the program to type-check -- it must be the
314             //   smaller of the two.
315             //   - One fine point. It may be surprising that we can
316             //     use `'b` without relating `'a` and `'b`. The reason
317             //     that this is ok is that what we produce is
318             //     effectively a `&'b *x` expression (if you could
319             //     annotate the region of a borrow), and regionck has
320             //     code that adds edges from the region of a borrow
321             //     (`'b`, here) into the regions in the borrowed
322             //     expression (`*x`, here).  (Search for "link".)
323             // - if in lub mode, things can get fairly complicated. The
324             //   easiest thing is just to make a fresh
325             //   region variable [4], which effectively means we defer
326             //   the decision to region inference (and regionck, which will add
327             //   some more edges to this variable). However, this can wind up
328             //   creating a crippling number of variables in some cases --
329             //   e.g., #32278 -- so we optimize one particular case [3].
330             //   Let me try to explain with some examples:
331             //   - The "running example" above represents the simple case,
332             //     where we have one `&` reference at the outer level and
333             //     ownership all the rest of the way down. In this case,
334             //     we want `LUB('a, 'b)` as the resulting region.
335             //   - However, if there are nested borrows, that region is
336             //     too strong. Consider a coercion from `&'a &'x Rc<T>` to
337             //     `&'b T`. In this case, `'a` is actually irrelevant.
338             //     The pointer we want is `LUB('x, 'b`). If we choose `LUB('a,'b)`
339             //     we get spurious errors (`run-pass/regions-lub-ref-ref-rc.rs`).
340             //     (The errors actually show up in borrowck, typically, because
341             //     this extra edge causes the region `'a` to be inferred to something
342             //     too big, which then results in borrowck errors.)
343             //   - We could track the innermost shared reference, but there is already
344             //     code in regionck that has the job of creating links between
345             //     the region of a borrow and the regions in the thing being
346             //     borrowed (here, `'a` and `'x`), and it knows how to handle
347             //     all the various cases. So instead we just make a region variable
348             //     and let regionck figure it out.
349             let r = if !self.use_lub {
350                 r_b // [2] above
351             } else if autoderefs == 1 {
352                 r_a // [3] above
353             } else {
354                 if r_borrow_var.is_none() {
355                     // create var lazilly, at most once
356                     let coercion = Coercion(span);
357                     let r = self.next_region_var(coercion);
358                     r_borrow_var = Some(r); // [4] above
359                 }
360                 r_borrow_var.unwrap()
361             };
362             let derefd_ty_a = self.tcx.mk_ref(r,
363                                               TypeAndMut {
364                                                   ty: referent_ty,
365                                                   mutbl: mt_b.mutbl, // [1] above
366                                               });
367             match self.unify(derefd_ty_a, b) {
368                 Ok(ok) => {
369                     found = Some(ok);
370                     break;
371                 }
372                 Err(err) => {
373                     if first_error.is_none() {
374                         first_error = Some(err);
375                     }
376                 }
377             }
378         }
379
380         // Extract type or return an error. We return the first error
381         // we got, which should be from relating the "base" type
382         // (e.g., in example above, the failure from relating `Vec<T>`
383         // to the target type), since that should be the least
384         // confusing.
385         let InferOk { value: ty, mut obligations } = match found {
386             Some(d) => d,
387             None => {
388                 let err = first_error.expect("coerce_borrowed_pointer had no error");
389                 debug!("coerce_borrowed_pointer: failed with err = {:?}", err);
390                 return Err(err);
391             }
392         };
393
394         if ty == a && mt_a.mutbl == hir::MutImmutable && autoderef.step_count() == 1 {
395             // As a special case, if we would produce `&'a *x`, that's
396             // a total no-op. We end up with the type `&'a T` just as
397             // we started with.  In that case, just skip it
398             // altogether. This is just an optimization.
399             //
400             // Note that for `&mut`, we DO want to reborrow --
401             // otherwise, this would be a move, which might be an
402             // error. For example `foo(self.x)` where `self` and
403             // `self.x` both have `&mut `type would be a move of
404             // `self.x`, but we auto-coerce it to `foo(&mut *self.x)`,
405             // which is a borrow.
406             assert_eq!(mt_b.mutbl, hir::MutImmutable); // can only coerce &T -> &U
407             return success(vec![], ty, obligations);
408         }
409
410         let needs = Needs::maybe_mut_place(mt_b.mutbl);
411         let InferOk { value: mut adjustments, obligations: o }
412             = autoderef.adjust_steps_as_infer_ok(self, needs);
413         obligations.extend(o);
414         obligations.extend(autoderef.into_obligations());
415
416         // Now apply the autoref. We have to extract the region out of
417         // the final ref type we got.
418         let r_borrow = match ty.sty {
419             ty::Ref(r_borrow, _, _) => r_borrow,
420             _ => span_bug!(span, "expected a ref type, got {:?}", ty),
421         };
422         let mutbl = match mt_b.mutbl {
423             hir::MutImmutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
424             hir::MutMutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
425                 allow_two_phase_borrow: self.allow_two_phase,
426             }
427         };
428         adjustments.push(Adjustment {
429             kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(r_borrow, mutbl)),
430             target: ty
431         });
432
433         debug!("coerce_borrowed_pointer: succeeded ty={:?} adjustments={:?}",
434                ty,
435                adjustments);
436
437         success(adjustments, ty, obligations)
438     }
439
440
441     // &[T; n] or &mut [T; n] -> &[T]
442     // or &mut [T; n] -> &mut [T]
443     // or &Concrete -> &Trait, etc.
444     fn coerce_unsized(&self, source: Ty<'tcx>, target: Ty<'tcx>) -> CoerceResult<'tcx> {
445         debug!("coerce_unsized(source={:?}, target={:?})", source, target);
446
447         let traits = (self.tcx.lang_items().unsize_trait(),
448                       self.tcx.lang_items().coerce_unsized_trait());
449         let (unsize_did, coerce_unsized_did) = if let (Some(u), Some(cu)) = traits {
450             (u, cu)
451         } else {
452             debug!("Missing Unsize or CoerceUnsized traits");
453             return Err(TypeError::Mismatch);
454         };
455
456         // Note, we want to avoid unnecessary unsizing. We don't want to coerce to
457         // a DST unless we have to. This currently comes out in the wash since
458         // we can't unify [T] with U. But to properly support DST, we need to allow
459         // that, at which point we will need extra checks on the target here.
460
461         // Handle reborrows before selecting `Source: CoerceUnsized<Target>`.
462         let reborrow = match (&source.sty, &target.sty) {
463             (&ty::Ref(_, ty_a, mutbl_a), &ty::Ref(_, _, mutbl_b)) => {
464                 coerce_mutbls(mutbl_a, mutbl_b)?;
465
466                 let coercion = Coercion(self.cause.span);
467                 let r_borrow = self.next_region_var(coercion);
468                 let mutbl = match mutbl_b {
469                     hir::MutImmutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
470                     hir::MutMutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
471                         // We don't allow two-phase borrows here, at least for initial
472                         // implementation. If it happens that this coercion is a function argument,
473                         // the reborrow in coerce_borrowed_ptr will pick it up.
474                         allow_two_phase_borrow: AllowTwoPhase::No,
475                     }
476                 };
477                 Some((Adjustment {
478                     kind: Adjust::Deref(None),
479                     target: ty_a
480                 }, Adjustment {
481                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(r_borrow, mutbl)),
482                     target:  self.tcx.mk_ref(r_borrow, ty::TypeAndMut {
483                         mutbl: mutbl_b,
484                         ty: ty_a
485                     })
486                 }))
487             }
488             (&ty::Ref(_, ty_a, mt_a), &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { mutbl: mt_b, .. })) => {
489                 coerce_mutbls(mt_a, mt_b)?;
490
491                 Some((Adjustment {
492                     kind: Adjust::Deref(None),
493                     target: ty_a
494                 }, Adjustment {
495                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::RawPtr(mt_b)),
496                     target:  self.tcx.mk_ptr(ty::TypeAndMut {
497                         mutbl: mt_b,
498                         ty: ty_a
499                     })
500                 }))
501             }
502             _ => None,
503         };
504         let coerce_source = reborrow.as_ref().map_or(source, |&(_, ref r)| r.target);
505
506         // Setup either a subtyping or a LUB relationship between
507         // the `CoerceUnsized` target type and the expected type.
508         // We only have the latter, so we use an inference variable
509         // for the former and let type inference do the rest.
510         let origin = TypeVariableOrigin::MiscVariable(self.cause.span);
511         let coerce_target = self.next_ty_var(origin);
512         let mut coercion = self.unify_and(coerce_target, target, |target| {
513             let unsize = Adjustment {
514                 kind: Adjust::Unsize,
515                 target
516             };
517             match reborrow {
518                 None => vec![unsize],
519                 Some((ref deref, ref autoref)) => {
520                     vec![deref.clone(), autoref.clone(), unsize]
521                 }
522             }
523         })?;
524
525         let mut selcx = traits::SelectionContext::new(self);
526
527         // Create an obligation for `Source: CoerceUnsized<Target>`.
528         let cause = ObligationCause::misc(self.cause.span, self.body_id);
529
530         // Use a FIFO queue for this custom fulfillment procedure.
531         //
532         // A Vec (or SmallVec) is not a natural choice for a queue. However,
533         // this code path is hot, and this queue usually has a max length of 1
534         // and almost never more than 3. By using a SmallVec we avoid an
535         // allocation, at the (very small) cost of (occasionally) having to
536         // shift subsequent elements down when removing the front element.
537         let mut queue: SmallVec<[_; 4]> =
538             smallvec![self.tcx.predicate_for_trait_def(self.fcx.param_env,
539                                                        cause,
540                                                        coerce_unsized_did,
541                                                        0,
542                                                        coerce_source,
543                                                        &[coerce_target.into()])];
544
545         let mut has_unsized_tuple_coercion = false;
546
547         // Keep resolving `CoerceUnsized` and `Unsize` predicates to avoid
548         // emitting a coercion in cases like `Foo<$1>` -> `Foo<$2>`, where
549         // inference might unify those two inner type variables later.
550         let traits = [coerce_unsized_did, unsize_did];
551         while !queue.is_empty() {
552             let obligation = queue.remove(0);
553             debug!("coerce_unsized resolve step: {:?}", obligation);
554             let trait_ref = match obligation.predicate {
555                 ty::Predicate::Trait(ref tr) if traits.contains(&tr.def_id()) => {
556                     if unsize_did == tr.def_id() {
557                         let sty = &tr.skip_binder().input_types().nth(1).unwrap().sty;
558                         if let ty::Tuple(..) = sty {
559                             debug!("coerce_unsized: found unsized tuple coercion");
560                             has_unsized_tuple_coercion = true;
561                         }
562                     }
563                     tr.clone()
564                 }
565                 _ => {
566                     coercion.obligations.push(obligation);
567                     continue;
568                 }
569             };
570             match selcx.select(&obligation.with(trait_ref)) {
571                 // Uncertain or unimplemented.
572                 Ok(None) => {
573                     if trait_ref.def_id() == unsize_did {
574                         let trait_ref = self.resolve_type_vars_if_possible(&trait_ref);
575                         let self_ty = trait_ref.skip_binder().self_ty();
576                         let unsize_ty = trait_ref.skip_binder().input_types().nth(1).unwrap();
577                         debug!("coerce_unsized: ambiguous unsize case for {:?}", trait_ref);
578                         match (&self_ty.sty, &unsize_ty.sty) {
579                             (ty::Infer(ty::TyVar(v)),
580                              ty::Dynamic(..)) if self.type_var_is_sized(*v) => {
581                                 debug!("coerce_unsized: have sized infer {:?}", v);
582                                 coercion.obligations.push(obligation);
583                                 // `$0: Unsize<dyn Trait>` where we know that `$0: Sized`, try going
584                                 // for unsizing.
585                             }
586                             _ => {
587                                 // Some other case for `$0: Unsize<Something>`. Note that we
588                                 // hit this case even if `Something` is a sized type, so just
589                                 // don't do the coercion.
590                                 debug!("coerce_unsized: ambiguous unsize");
591                                 return Err(TypeError::Mismatch);
592                             }
593                         }
594                     } else {
595                         debug!("coerce_unsized: early return - ambiguous");
596                         return Err(TypeError::Mismatch);
597                     }
598                 }
599                 Err(traits::Unimplemented) => {
600                     debug!("coerce_unsized: early return - can't prove obligation");
601                     return Err(TypeError::Mismatch);
602                 }
603
604                 // Object safety violations or miscellaneous.
605                 Err(err) => {
606                     self.report_selection_error(&obligation, &err, false);
607                     // Treat this like an obligation and follow through
608                     // with the unsizing - the lack of a coercion should
609                     // be silent, as it causes a type mismatch later.
610                 }
611
612                 Ok(Some(vtable)) => {
613                     queue.extend(vtable.nested_obligations())
614                 }
615             }
616         }
617
618         if has_unsized_tuple_coercion && !self.tcx.features().unsized_tuple_coercion {
619             feature_gate::emit_feature_err(&self.tcx.sess.parse_sess,
620                                            "unsized_tuple_coercion",
621                                            self.cause.span,
622                                            feature_gate::GateIssue::Language,
623                                            feature_gate::EXPLAIN_UNSIZED_TUPLE_COERCION);
624         }
625
626         Ok(coercion)
627     }
628
629     fn coerce_from_safe_fn<F, G>(&self,
630                                  a: Ty<'tcx>,
631                                  fn_ty_a: ty::PolyFnSig<'tcx>,
632                                  b: Ty<'tcx>,
633                                  to_unsafe: F,
634                                  normal: G)
635                                  -> CoerceResult<'tcx>
636         where F: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>,
637               G: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>
638     {
639         if let ty::FnPtr(fn_ty_b) = b.sty {
640             if let (hir::Unsafety::Normal, hir::Unsafety::Unsafe)
641                 = (fn_ty_a.unsafety(), fn_ty_b.unsafety())
642             {
643                 let unsafe_a = self.tcx.safe_to_unsafe_fn_ty(fn_ty_a);
644                 return self.unify_and(unsafe_a, b, to_unsafe);
645             }
646         }
647         self.unify_and(a, b, normal)
648     }
649
650     fn coerce_from_fn_pointer(&self,
651                               a: Ty<'tcx>,
652                               fn_ty_a: ty::PolyFnSig<'tcx>,
653                               b: Ty<'tcx>)
654                               -> CoerceResult<'tcx> {
655         //! Attempts to coerce from the type of a Rust function item
656         //! into a closure or a `proc`.
657         //!
658
659         let b = self.shallow_resolve(b);
660         debug!("coerce_from_fn_pointer(a={:?}, b={:?})", a, b);
661
662         self.coerce_from_safe_fn(a, fn_ty_a, b,
663             simple(Adjust::UnsafeFnPointer), identity)
664     }
665
666     fn coerce_from_fn_item(&self,
667                            a: Ty<'tcx>,
668                            b: Ty<'tcx>)
669                            -> CoerceResult<'tcx> {
670         //! Attempts to coerce from the type of a Rust function item
671         //! into a closure or a `proc`.
672
673         let b = self.shallow_resolve(b);
674         debug!("coerce_from_fn_item(a={:?}, b={:?})", a, b);
675
676         match b.sty {
677             ty::FnPtr(_) => {
678                 let a_sig = a.fn_sig(self.tcx);
679                 let InferOk { value: a_sig, mut obligations } =
680                     self.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(self.cause.span, &a_sig);
681
682                 let a_fn_pointer = self.tcx.mk_fn_ptr(a_sig);
683                 let InferOk { value, obligations: o2 } = self.coerce_from_safe_fn(
684                     a_fn_pointer,
685                     a_sig,
686                     b,
687                     |unsafe_ty| {
688                         vec![
689                             Adjustment { kind: Adjust::ReifyFnPointer, target: a_fn_pointer },
690                             Adjustment { kind: Adjust::UnsafeFnPointer, target: unsafe_ty },
691                         ]
692                     },
693                     simple(Adjust::ReifyFnPointer)
694                 )?;
695
696                 obligations.extend(o2);
697                 Ok(InferOk { value, obligations })
698             }
699             _ => self.unify_and(a, b, identity),
700         }
701     }
702
703     fn coerce_closure_to_fn(&self,
704                            a: Ty<'tcx>,
705                            def_id_a: DefId,
706                            substs_a: ClosureSubsts<'tcx>,
707                            b: Ty<'tcx>)
708                            -> CoerceResult<'tcx> {
709         //! Attempts to coerce from the type of a non-capturing closure
710         //! into a function pointer.
711         //!
712
713         let b = self.shallow_resolve(b);
714
715         let node_id_a = self.tcx.hir().as_local_node_id(def_id_a).unwrap();
716         match b.sty {
717             ty::FnPtr(_) if self.tcx.with_freevars(node_id_a, |v| v.is_empty()) => {
718                 // We coerce the closure, which has fn type
719                 //     `extern "rust-call" fn((arg0,arg1,...)) -> _`
720                 // to
721                 //     `fn(arg0,arg1,...) -> _`
722                 let sig = self.closure_sig(def_id_a, substs_a);
723                 let pointer_ty = self.tcx.coerce_closure_fn_ty(sig);
724                 debug!("coerce_closure_to_fn(a={:?}, b={:?}, pty={:?})",
725                        a, b, pointer_ty);
726                 self.unify_and(pointer_ty, b, simple(Adjust::ClosureFnPointer))
727             }
728             _ => self.unify_and(a, b, identity),
729         }
730     }
731
732     fn coerce_unsafe_ptr(&self,
733                          a: Ty<'tcx>,
734                          b: Ty<'tcx>,
735                          mutbl_b: hir::Mutability)
736                          -> CoerceResult<'tcx> {
737         debug!("coerce_unsafe_ptr(a={:?}, b={:?})", a, b);
738
739         let (is_ref, mt_a) = match a.sty {
740             ty::Ref(_, ty, mutbl) => (true, ty::TypeAndMut { ty, mutbl }),
741             ty::RawPtr(mt) => (false, mt),
742             _ => return self.unify_and(a, b, identity)
743         };
744
745         // Check that the types which they point at are compatible.
746         let a_unsafe = self.tcx.mk_ptr(ty::TypeAndMut {
747             mutbl: mutbl_b,
748             ty: mt_a.ty,
749         });
750         coerce_mutbls(mt_a.mutbl, mutbl_b)?;
751         // Although references and unsafe ptrs have the same
752         // representation, we still register an Adjust::DerefRef so that
753         // regionck knows that the region for `a` must be valid here.
754         if is_ref {
755             self.unify_and(a_unsafe, b, |target| {
756                 vec![Adjustment {
757                     kind: Adjust::Deref(None),
758                     target: mt_a.ty
759                 }, Adjustment {
760                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::RawPtr(mutbl_b)),
761                     target
762                 }]
763             })
764         } else if mt_a.mutbl != mutbl_b {
765             self.unify_and(a_unsafe, b, simple(Adjust::MutToConstPointer))
766         } else {
767             self.unify_and(a_unsafe, b, identity)
768         }
769     }
770 }
771
772 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
773     /// Attempt to coerce an expression to a type, and return the
774     /// adjusted type of the expression, if successful.
775     /// Adjustments are only recorded if the coercion succeeded.
776     /// The expressions *must not* have any pre-existing adjustments.
777     pub fn try_coerce(&self,
778                       expr: &hir::Expr,
779                       expr_ty: Ty<'tcx>,
780                       target: Ty<'tcx>,
781                       allow_two_phase: AllowTwoPhase)
782                       -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
783         let source = self.resolve_type_vars_with_obligations(expr_ty);
784         debug!("coercion::try({:?}: {:?} -> {:?})", expr, source, target);
785
786         let cause = self.cause(expr.span, ObligationCauseCode::ExprAssignable);
787         let coerce = Coerce::new(self, cause, allow_two_phase);
788         let ok = self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(source, target))?;
789
790         let (adjustments, _) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
791         self.apply_adjustments(expr, adjustments);
792         Ok(target)
793     }
794
795     /// Same as `try_coerce()`, but without side-effects.
796     pub fn can_coerce(&self, expr_ty: Ty<'tcx>, target: Ty<'tcx>) -> bool {
797         let source = self.resolve_type_vars_with_obligations(expr_ty);
798         debug!("coercion::can({:?} -> {:?})", source, target);
799
800         let cause = self.cause(syntax_pos::DUMMY_SP, ObligationCauseCode::ExprAssignable);
801         // We don't ever need two-phase here since we throw out the result of the coercion
802         let coerce = Coerce::new(self, cause, AllowTwoPhase::No);
803         self.probe(|_| coerce.coerce(source, target)).is_ok()
804     }
805
806     /// Given some expressions, their known unified type and another expression,
807     /// tries to unify the types, potentially inserting coercions on any of the
808     /// provided expressions and returns their LUB (aka "common supertype").
809     ///
810     /// This is really an internal helper. From outside the coercion
811     /// module, you should instantiate a `CoerceMany` instance.
812     fn try_find_coercion_lub<E>(&self,
813                                 cause: &ObligationCause<'tcx>,
814                                 exprs: &[E],
815                                 prev_ty: Ty<'tcx>,
816                                 new: &hir::Expr,
817                                 new_ty: Ty<'tcx>)
818                                 -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
819         where E: AsCoercionSite
820     {
821         let prev_ty = self.resolve_type_vars_with_obligations(prev_ty);
822         let new_ty = self.resolve_type_vars_with_obligations(new_ty);
823         debug!("coercion::try_find_coercion_lub({:?}, {:?})", prev_ty, new_ty);
824
825         // Special-case that coercion alone cannot handle:
826         // Two function item types of differing IDs or Substs.
827         if let (&ty::FnDef(..), &ty::FnDef(..)) = (&prev_ty.sty, &new_ty.sty) {
828             // Don't reify if the function types have a LUB, i.e., they
829             // are the same function and their parameters have a LUB.
830             let lub_ty = self.commit_if_ok(|_| {
831                 self.at(cause, self.param_env)
832                     .lub(prev_ty, new_ty)
833             }).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok));
834
835             if lub_ty.is_ok() {
836                 // We have a LUB of prev_ty and new_ty, just return it.
837                 return lub_ty;
838             }
839
840             // The signature must match.
841             let a_sig = prev_ty.fn_sig(self.tcx);
842             let a_sig = self.normalize_associated_types_in(new.span, &a_sig);
843             let b_sig = new_ty.fn_sig(self.tcx);
844             let b_sig = self.normalize_associated_types_in(new.span, &b_sig);
845             let sig = self.at(cause, self.param_env)
846                           .trace(prev_ty, new_ty)
847                           .lub(&a_sig, &b_sig)
848                           .map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok))?;
849
850             // Reify both sides and return the reified fn pointer type.
851             let fn_ptr = self.tcx.mk_fn_ptr(sig);
852             for expr in exprs.iter().map(|e| e.as_coercion_site()).chain(Some(new)) {
853                 // The only adjustment that can produce an fn item is
854                 // `NeverToAny`, so this should always be valid.
855                 self.apply_adjustments(expr, vec![Adjustment {
856                     kind: Adjust::ReifyFnPointer,
857                     target: fn_ptr
858                 }]);
859             }
860             return Ok(fn_ptr);
861         }
862
863         // Configure a Coerce instance to compute the LUB.
864         // We don't allow two-phase borrows on any autorefs this creates since we
865         // probably aren't processing function arguments here and even if we were,
866         // they're going to get autorefed again anyway and we can apply 2-phase borrows
867         // at that time.
868         let mut coerce = Coerce::new(self, cause.clone(), AllowTwoPhase::No);
869         coerce.use_lub = true;
870
871         // First try to coerce the new expression to the type of the previous ones,
872         // but only if the new expression has no coercion already applied to it.
873         let mut first_error = None;
874         if !self.tables.borrow().adjustments().contains_key(new.hir_id) {
875             let result = self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(new_ty, prev_ty));
876             match result {
877                 Ok(ok) => {
878                     let (adjustments, target) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
879                     self.apply_adjustments(new, adjustments);
880                     return Ok(target);
881                 }
882                 Err(e) => first_error = Some(e),
883             }
884         }
885
886         // Then try to coerce the previous expressions to the type of the new one.
887         // This requires ensuring there are no coercions applied to *any* of the
888         // previous expressions, other than noop reborrows (ignoring lifetimes).
889         for expr in exprs {
890             let expr = expr.as_coercion_site();
891             let noop = match self.tables.borrow().expr_adjustments(expr) {
892                 &[
893                     Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
894                     Adjustment { kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(_, mutbl_adj)), .. }
895                 ] => {
896                     match self.node_ty(expr.hir_id).sty {
897                         ty::Ref(_, _, mt_orig) => {
898                             let mutbl_adj: hir::Mutability = mutbl_adj.into();
899                             // Reborrow that we can safely ignore, because
900                             // the next adjustment can only be a Deref
901                             // which will be merged into it.
902                             mutbl_adj == mt_orig
903                         }
904                         _ => false,
905                     }
906                 }
907                 &[Adjustment { kind: Adjust::NeverToAny, .. }] | &[] => true,
908                 _ => false,
909             };
910
911             if !noop {
912                 return self.commit_if_ok(|_|
913                     self.at(cause, self.param_env)
914                         .lub(prev_ty, new_ty)
915                 ).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok));
916             }
917         }
918
919         match self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(prev_ty, new_ty)) {
920             Err(_) => {
921                 // Avoid giving strange errors on failed attempts.
922                 if let Some(e) = first_error {
923                     Err(e)
924                 } else {
925                     self.commit_if_ok(|_|
926                         self.at(cause, self.param_env)
927                             .lub(prev_ty, new_ty)
928                     ).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok))
929                 }
930             }
931             Ok(ok) => {
932                 let (adjustments, target) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
933                 for expr in exprs {
934                     let expr = expr.as_coercion_site();
935                     self.apply_adjustments(expr, adjustments.clone());
936                 }
937                 Ok(target)
938             }
939         }
940     }
941 }
942
943 /// CoerceMany encapsulates the pattern you should use when you have
944 /// many expressions that are all getting coerced to a common
945 /// type. This arises, for example, when you have a match (the result
946 /// of each arm is coerced to a common type). It also arises in less
947 /// obvious places, such as when you have many `break foo` expressions
948 /// that target the same loop, or the various `return` expressions in
949 /// a function.
950 ///
951 /// The basic protocol is as follows:
952 ///
953 /// - Instantiate the `CoerceMany` with an initial `expected_ty`.
954 ///   This will also serve as the "starting LUB". The expectation is
955 ///   that this type is something which all of the expressions *must*
956 ///   be coercible to. Use a fresh type variable if needed.
957 /// - For each expression whose result is to be coerced, invoke `coerce()` with.
958 ///   - In some cases we wish to coerce "non-expressions" whose types are implicitly
959 ///     unit. This happens for example if you have a `break` with no expression,
960 ///     or an `if` with no `else`. In that case, invoke `coerce_forced_unit()`.
961 ///   - `coerce()` and `coerce_forced_unit()` may report errors. They hide this
962 ///     from you so that you don't have to worry your pretty head about it.
963 ///     But if an error is reported, the final type will be `err`.
964 ///   - Invoking `coerce()` may cause us to go and adjust the "adjustments" on
965 ///     previously coerced expressions.
966 /// - When all done, invoke `complete()`. This will return the LUB of
967 ///   all your expressions.
968 ///   - WARNING: I don't believe this final type is guaranteed to be
969 ///     related to your initial `expected_ty` in any particular way,
970 ///     although it will typically be a subtype, so you should check it.
971 ///   - Invoking `complete()` may cause us to go and adjust the "adjustments" on
972 ///     previously coerced expressions.
973 ///
974 /// Example:
975 ///
976 /// ```
977 /// let mut coerce = CoerceMany::new(expected_ty);
978 /// for expr in exprs {
979 ///     let expr_ty = fcx.check_expr_with_expectation(expr, expected);
980 ///     coerce.coerce(fcx, &cause, expr, expr_ty);
981 /// }
982 /// let final_ty = coerce.complete(fcx);
983 /// ```
984 pub struct CoerceMany<'gcx, 'tcx, 'exprs, E>
985     where 'gcx: 'tcx, E: 'exprs + AsCoercionSite,
986 {
987     expected_ty: Ty<'tcx>,
988     final_ty: Option<Ty<'tcx>>,
989     expressions: Expressions<'gcx, 'exprs, E>,
990     pushed: usize,
991 }
992
993 /// The type of a `CoerceMany` that is storing up the expressions into
994 /// a buffer. We use this in `check/mod.rs` for things like `break`.
995 pub type DynamicCoerceMany<'gcx, 'tcx> = CoerceMany<'gcx, 'tcx, 'gcx, P<hir::Expr>>;
996
997 enum Expressions<'gcx, 'exprs, E>
998     where E: 'exprs + AsCoercionSite,
999 {
1000     Dynamic(Vec<&'gcx hir::Expr>),
1001     UpFront(&'exprs [E]),
1002 }
1003
1004 impl<'gcx, 'tcx, 'exprs, E> CoerceMany<'gcx, 'tcx, 'exprs, E>
1005     where 'gcx: 'tcx, E: 'exprs + AsCoercionSite,
1006 {
1007     /// The usual case; collect the set of expressions dynamically.
1008     /// If the full set of coercion sites is known before hand,
1009     /// consider `with_coercion_sites()` instead to avoid allocation.
1010     pub fn new(expected_ty: Ty<'tcx>) -> Self {
1011         Self::make(expected_ty, Expressions::Dynamic(vec![]))
1012     }
1013
1014     /// As an optimization, you can create a `CoerceMany` with a
1015     /// pre-existing slice of expressions. In this case, you are
1016     /// expected to pass each element in the slice to `coerce(...)` in
1017     /// order. This is used with arrays in particular to avoid
1018     /// needlessly cloning the slice.
1019     pub fn with_coercion_sites(expected_ty: Ty<'tcx>,
1020                                coercion_sites: &'exprs [E])
1021                                -> Self {
1022         Self::make(expected_ty, Expressions::UpFront(coercion_sites))
1023     }
1024
1025     fn make(expected_ty: Ty<'tcx>, expressions: Expressions<'gcx, 'exprs, E>) -> Self {
1026         CoerceMany {
1027             expected_ty,
1028             final_ty: None,
1029             expressions,
1030             pushed: 0,
1031         }
1032     }
1033
1034     /// Returns the "expected type" with which this coercion was
1035     /// constructed. This represents the "downward propagated" type
1036     /// that was given to us at the start of typing whatever construct
1037     /// we are typing (e.g., the match expression).
1038     ///
1039     /// Typically, this is used as the expected type when
1040     /// type-checking each of the alternative expressions whose types
1041     /// we are trying to merge.
1042     pub fn expected_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1043         self.expected_ty
1044     }
1045
1046     /// Returns the current "merged type", representing our best-guess
1047     /// at the LUB of the expressions we've seen so far (if any). This
1048     /// isn't *final* until you call `self.final()`, which will return
1049     /// the merged type.
1050     pub fn merged_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1051         self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty)
1052     }
1053
1054     /// Indicates that the value generated by `expression`, which is
1055     /// of type `expression_ty`, is one of the possibilities that we
1056     /// could coerce from. This will record `expression`, and later
1057     /// calls to `coerce` may come back and add adjustments and things
1058     /// if necessary.
1059     pub fn coerce<'a>(&mut self,
1060                       fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1061                       cause: &ObligationCause<'tcx>,
1062                       expression: &'gcx hir::Expr,
1063                       expression_ty: Ty<'tcx>)
1064     {
1065         self.coerce_inner(fcx,
1066                           cause,
1067                           Some(expression),
1068                           expression_ty,
1069                           None, false)
1070     }
1071
1072     /// Indicates that one of the inputs is a "forced unit". This
1073     /// occurs in a case like `if foo { ... };`, where the missing else
1074     /// generates a "forced unit". Another example is a `loop { break;
1075     /// }`, where the `break` has no argument expression. We treat
1076     /// these cases slightly differently for error-reporting
1077     /// purposes. Note that these tend to correspond to cases where
1078     /// the `()` expression is implicit in the source, and hence we do
1079     /// not take an expression argument.
1080     ///
1081     /// The `augment_error` gives you a chance to extend the error
1082     /// message, in case any results (e.g., we use this to suggest
1083     /// removing a `;`).
1084     pub fn coerce_forced_unit<'a>(&mut self,
1085                                   fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1086                                   cause: &ObligationCause<'tcx>,
1087                                   augment_error: &mut dyn FnMut(&mut DiagnosticBuilder),
1088                                   label_unit_as_expected: bool)
1089     {
1090         self.coerce_inner(fcx,
1091                           cause,
1092                           None,
1093                           fcx.tcx.mk_unit(),
1094                           Some(augment_error),
1095                           label_unit_as_expected)
1096     }
1097
1098     /// The inner coercion "engine". If `expression` is `None`, this
1099     /// is a forced-unit case, and hence `expression_ty` must be
1100     /// `Nil`.
1101     fn coerce_inner<'a>(&mut self,
1102                         fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1103                         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1104                         expression: Option<&'gcx hir::Expr>,
1105                         mut expression_ty: Ty<'tcx>,
1106                         augment_error: Option<&mut dyn FnMut(&mut DiagnosticBuilder)>,
1107                         label_expression_as_expected: bool)
1108     {
1109         // Incorporate whatever type inference information we have
1110         // until now; in principle we might also want to process
1111         // pending obligations, but doing so should only improve
1112         // compatibility (hopefully that is true) by helping us
1113         // uncover never types better.
1114         if expression_ty.is_ty_var() {
1115             expression_ty = fcx.infcx.shallow_resolve(expression_ty);
1116         }
1117
1118         // If we see any error types, just propagate that error
1119         // upwards.
1120         if expression_ty.references_error() || self.merged_ty().references_error() {
1121             self.final_ty = Some(fcx.tcx.types.err);
1122             return;
1123         }
1124
1125         // Handle the actual type unification etc.
1126         let result = if let Some(expression) = expression {
1127             if self.pushed == 0 {
1128                 // Special-case the first expression we are coercing.
1129                 // To be honest, I'm not entirely sure why we do this.
1130                 // We don't allow two-phase borrows, see comment in try_find_coercion_lub for why
1131                 fcx.try_coerce(expression, expression_ty, self.expected_ty, AllowTwoPhase::No)
1132             } else {
1133                 match self.expressions {
1134                     Expressions::Dynamic(ref exprs) =>
1135                         fcx.try_find_coercion_lub(cause,
1136                                                   exprs,
1137                                                   self.merged_ty(),
1138                                                   expression,
1139                                                   expression_ty),
1140                     Expressions::UpFront(ref coercion_sites) =>
1141                         fcx.try_find_coercion_lub(cause,
1142                                                   &coercion_sites[0..self.pushed],
1143                                                   self.merged_ty(),
1144                                                   expression,
1145                                                   expression_ty),
1146                 }
1147             }
1148         } else {
1149             // this is a hack for cases where we default to `()` because
1150             // the expression etc has been omitted from the source. An
1151             // example is an `if let` without an else:
1152             //
1153             //     if let Some(x) = ... { }
1154             //
1155             // we wind up with a second match arm that is like `_ =>
1156             // ()`.  That is the case we are considering here. We take
1157             // a different path to get the right "expected, found"
1158             // message and so forth (and because we know that
1159             // `expression_ty` will be unit).
1160             //
1161             // Another example is `break` with no argument expression.
1162             assert!(expression_ty.is_unit(), "if let hack without unit type");
1163             fcx.at(cause, fcx.param_env)
1164                .eq_exp(label_expression_as_expected, expression_ty, self.merged_ty())
1165                .map(|infer_ok| {
1166                    fcx.register_infer_ok_obligations(infer_ok);
1167                    expression_ty
1168                })
1169         };
1170
1171         match result {
1172             Ok(v) => {
1173                 self.final_ty = Some(v);
1174                 if let Some(e) = expression {
1175                     match self.expressions {
1176                         Expressions::Dynamic(ref mut buffer) => buffer.push(e),
1177                         Expressions::UpFront(coercion_sites) => {
1178                             // if the user gave us an array to validate, check that we got
1179                             // the next expression in the list, as expected
1180                             assert_eq!(coercion_sites[self.pushed].as_coercion_site().id, e.id);
1181                         }
1182                     }
1183                     self.pushed += 1;
1184                 }
1185             }
1186             Err(err) => {
1187                 let (expected, found) = if label_expression_as_expected {
1188                     // In the case where this is a "forced unit", like
1189                     // `break`, we want to call the `()` "expected"
1190                     // since it is implied by the syntax.
1191                     // (Note: not all force-units work this way.)"
1192                     (expression_ty, self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty))
1193                 } else {
1194                     // Otherwise, the "expected" type for error
1195                     // reporting is the current unification type,
1196                     // which is basically the LUB of the expressions
1197                     // we've seen so far (combined with the expected
1198                     // type)
1199                     (self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty), expression_ty)
1200                 };
1201
1202                 let mut db;
1203                 match cause.code {
1204                     ObligationCauseCode::ReturnNoExpression => {
1205                         db = struct_span_err!(
1206                             fcx.tcx.sess, cause.span, E0069,
1207                             "`return;` in a function whose return type is not `()`");
1208                         db.span_label(cause.span, "return type is not `()`");
1209                     }
1210                     ObligationCauseCode::BlockTailExpression(blk_id) => {
1211                         let parent_id = fcx.tcx.hir().get_parent_node(blk_id);
1212                         db = self.report_return_mismatched_types(
1213                             cause,
1214                             expected,
1215                             found,
1216                             err,
1217                             fcx,
1218                             parent_id,
1219                             expression.map(|expr| (expr, blk_id)),
1220                         );
1221                     }
1222                     ObligationCauseCode::ReturnType(id) => {
1223                         db = self.report_return_mismatched_types(
1224                             cause, expected, found, err, fcx, id, None);
1225                     }
1226                     _ => {
1227                         db = fcx.report_mismatched_types(cause, expected, found, err);
1228                     }
1229                 }
1230
1231                 if let Some(augment_error) = augment_error {
1232                     augment_error(&mut db);
1233                 }
1234
1235                 db.emit();
1236
1237                 self.final_ty = Some(fcx.tcx.types.err);
1238             }
1239         }
1240     }
1241
1242     fn report_return_mismatched_types<'a>(
1243         &self,
1244         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1245         expected: Ty<'tcx>,
1246         found: Ty<'tcx>,
1247         err: TypeError<'tcx>,
1248         fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1249         id: syntax::ast::NodeId,
1250         expression: Option<(&'gcx hir::Expr, syntax::ast::NodeId)>,
1251     ) -> DiagnosticBuilder<'a> {
1252         let mut db = fcx.report_mismatched_types(cause, expected, found, err);
1253
1254         let mut pointing_at_return_type = false;
1255         let mut return_sp = None;
1256
1257         // Verify that this is a tail expression of a function, otherwise the
1258         // label pointing out the cause for the type coercion will be wrong
1259         // as prior return coercions would not be relevant (#57664).
1260         let parent_id = fcx.tcx.hir().get_parent_node(id);
1261         let fn_decl = if let Some((expr, blk_id)) = expression {
1262             pointing_at_return_type = fcx.suggest_mismatched_types_on_tail(
1263                 &mut db,
1264                 expr,
1265                 expected,
1266                 found,
1267                 cause.span,
1268                 blk_id,
1269             );
1270             let parent = fcx.tcx.hir().get(parent_id);
1271             fcx.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, _, is_main)| (fn_decl, is_main))
1272         } else {
1273             fcx.get_fn_decl(parent_id)
1274         };
1275
1276         if let (Some((fn_decl, can_suggest)), _) = (fn_decl, pointing_at_return_type) {
1277             if expression.is_none() {
1278                 pointing_at_return_type |= fcx.suggest_missing_return_type(
1279                     &mut db, &fn_decl, expected, found, can_suggest);
1280             }
1281             if !pointing_at_return_type {
1282                 return_sp = Some(fn_decl.output.span()); // `impl Trait` return type
1283             }
1284         }
1285         if let (Some(sp), Some(return_sp)) = (fcx.ret_coercion_span.borrow().as_ref(), return_sp) {
1286             db.span_label(return_sp, "expected because this return type...");
1287             db.span_label( *sp, format!(
1288                 "...is found to be `{}` here",
1289                 fcx.resolve_type_vars_with_obligations(expected),
1290             ));
1291         }
1292         db
1293     }
1294
1295     pub fn complete<'a>(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1296         if let Some(final_ty) = self.final_ty {
1297             final_ty
1298         } else {
1299             // If we only had inputs that were of type `!` (or no
1300             // inputs at all), then the final type is `!`.
1301             assert_eq!(self.pushed, 0);
1302             fcx.tcx.types.never
1303         }
1304     }
1305 }
1306
1307 /// Something that can be converted into an expression to which we can
1308 /// apply a coercion.
1309 pub trait AsCoercionSite {
1310     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr;
1311 }
1312
1313 impl AsCoercionSite for hir::Expr {
1314     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1315         self
1316     }
1317 }
1318
1319 impl AsCoercionSite for P<hir::Expr> {
1320     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1321         self
1322     }
1323 }
1324
1325 impl<'a, T> AsCoercionSite for &'a T
1326     where T: AsCoercionSite
1327 {
1328     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1329         (**self).as_coercion_site()
1330     }
1331 }
1332
1333 impl AsCoercionSite for ! {
1334     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1335         unreachable!()
1336     }
1337 }
1338
1339 impl AsCoercionSite for hir::Arm {
1340     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1341         &self.body
1342     }
1343 }