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