]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/coercion.rs
Rollup merge of #61570 - varkor:infer-const-arg, r=eddyb
[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, TypeVariableOriginKind};
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 {
180                         kind: TypeVariableOriginKind::AdjustmentType,
181                         span: self.cause.span,
182                     },
183                 );
184                 self.unify_and(&b, &diverging_ty, simple(Adjust::NeverToAny))
185             } else {
186                 success(simple(Adjust::NeverToAny)(b), b, vec![])
187             };
188         }
189
190         // Consider coercing the subtype to a DST
191         //
192         // NOTE: this is wrapped in a `commit_if_ok` because it creates
193         // a "spurious" type variable, and we don't want to have that
194         // type variable in memory if the coercion fails.
195         let unsize = self.commit_if_ok(|_| self.coerce_unsized(a, b));
196         if unsize.is_ok() {
197             debug!("coerce: unsize successful");
198             return unsize;
199         }
200         debug!("coerce: unsize failed");
201
202         // Examine the supertype and consider auto-borrowing.
203         //
204         // Note: does not attempt to resolve type variables we encounter.
205         // See above for details.
206         match b.sty {
207             ty::RawPtr(mt_b) => {
208                 return self.coerce_unsafe_ptr(a, b, mt_b.mutbl);
209             }
210
211             ty::Ref(r_b, ty, mutbl) => {
212                 let mt_b = ty::TypeAndMut { ty, mutbl };
213                 return self.coerce_borrowed_pointer(a, b, r_b, mt_b);
214             }
215
216             _ => {}
217         }
218
219         match a.sty {
220             ty::FnDef(..) => {
221                 // Function items are coercible to any closure
222                 // type; function pointers are not (that would
223                 // require double indirection).
224                 // Additionally, we permit coercion of function
225                 // items to drop the unsafe qualifier.
226                 self.coerce_from_fn_item(a, b)
227             }
228             ty::FnPtr(a_f) => {
229                 // We permit coercion of fn pointers to drop the
230                 // unsafe qualifier.
231                 self.coerce_from_fn_pointer(a, a_f, b)
232             }
233             ty::Closure(def_id_a, substs_a) => {
234                 // Non-capturing closures are coercible to
235                 // function pointers or unsafe function pointers.
236                 // It cannot convert closures that require unsafe.
237                 self.coerce_closure_to_fn(a, def_id_a, substs_a, b)
238             }
239             _ => {
240                 // Otherwise, just use unification rules.
241                 self.unify_and(a, b, identity)
242             }
243         }
244     }
245
246     /// Reborrows `&mut A` to `&mut B` and `&(mut) A` to `&B`.
247     /// To match `A` with `B`, autoderef will be performed,
248     /// calling `deref`/`deref_mut` where necessary.
249     fn coerce_borrowed_pointer(&self,
250                                a: Ty<'tcx>,
251                                b: Ty<'tcx>,
252                                r_b: ty::Region<'tcx>,
253                                mt_b: TypeAndMut<'tcx>)
254                                -> CoerceResult<'tcx>
255     {
256         debug!("coerce_borrowed_pointer(a={:?}, b={:?})", a, b);
257
258         // If we have a parameter of type `&M T_a` and the value
259         // provided is `expr`, we will be adding an implicit borrow,
260         // meaning that we convert `f(expr)` to `f(&M *expr)`.  Therefore,
261         // to type check, we will construct the type that `&M*expr` would
262         // yield.
263
264         let (r_a, mt_a) = match a.sty {
265             ty::Ref(r_a, ty, mutbl) => {
266                 let mt_a = ty::TypeAndMut { ty, mutbl };
267                 coerce_mutbls(mt_a.mutbl, mt_b.mutbl)?;
268                 (r_a, mt_a)
269             }
270             _ => return self.unify_and(a, b, identity),
271         };
272
273         let span = self.cause.span;
274
275         let mut first_error = None;
276         let mut r_borrow_var = None;
277         let mut autoderef = self.autoderef(span, a);
278         let mut found = None;
279
280         for (referent_ty, autoderefs) in autoderef.by_ref() {
281             if autoderefs == 0 {
282                 // Don't let this pass, otherwise it would cause
283                 // &T to autoref to &&T.
284                 continue;
285             }
286
287             // At this point, we have deref'd `a` to `referent_ty`.  So
288             // imagine we are coercing from `&'a mut Vec<T>` to `&'b mut [T]`.
289             // In the autoderef loop for `&'a mut Vec<T>`, we would get
290             // three callbacks:
291             //
292             // - `&'a mut Vec<T>` -- 0 derefs, just ignore it
293             // - `Vec<T>` -- 1 deref
294             // - `[T]` -- 2 deref
295             //
296             // At each point after the first callback, we want to
297             // check to see whether this would match out target type
298             // (`&'b mut [T]`) if we autoref'd it. We can't just
299             // compare the referent types, though, because we still
300             // have to consider the mutability. E.g., in the case
301             // we've been considering, we have an `&mut` reference, so
302             // the `T` in `[T]` needs to be unified with equality.
303             //
304             // Therefore, we construct reference types reflecting what
305             // the types will be after we do the final auto-ref and
306             // compare those. Note that this means we use the target
307             // mutability [1], since it may be that we are coercing
308             // from `&mut T` to `&U`.
309             //
310             // One fine point concerns the region that we use. We
311             // choose the region such that the region of the final
312             // type that results from `unify` will be the region we
313             // want for the autoref:
314             //
315             // - if in sub mode, that means we want to use `'b` (the
316             //   region from the target reference) for both
317             //   pointers [2]. This is because sub mode (somewhat
318             //   arbitrarily) returns the subtype region.  In the case
319             //   where we are coercing to a target type, we know we
320             //   want to use that target type region (`'b`) because --
321             //   for the program to type-check -- it must be the
322             //   smaller of the two.
323             //   - One fine point. It may be surprising that we can
324             //     use `'b` without relating `'a` and `'b`. The reason
325             //     that this is ok is that what we produce is
326             //     effectively a `&'b *x` expression (if you could
327             //     annotate the region of a borrow), and regionck has
328             //     code that adds edges from the region of a borrow
329             //     (`'b`, here) into the regions in the borrowed
330             //     expression (`*x`, here).  (Search for "link".)
331             // - if in lub mode, things can get fairly complicated. The
332             //   easiest thing is just to make a fresh
333             //   region variable [4], which effectively means we defer
334             //   the decision to region inference (and regionck, which will add
335             //   some more edges to this variable). However, this can wind up
336             //   creating a crippling number of variables in some cases --
337             //   e.g., #32278 -- so we optimize one particular case [3].
338             //   Let me try to explain with some examples:
339             //   - The "running example" above represents the simple case,
340             //     where we have one `&` reference at the outer level and
341             //     ownership all the rest of the way down. In this case,
342             //     we want `LUB('a, 'b)` as the resulting region.
343             //   - However, if there are nested borrows, that region is
344             //     too strong. Consider a coercion from `&'a &'x Rc<T>` to
345             //     `&'b T`. In this case, `'a` is actually irrelevant.
346             //     The pointer we want is `LUB('x, 'b`). If we choose `LUB('a,'b)`
347             //     we get spurious errors (`run-pass/regions-lub-ref-ref-rc.rs`).
348             //     (The errors actually show up in borrowck, typically, because
349             //     this extra edge causes the region `'a` to be inferred to something
350             //     too big, which then results in borrowck errors.)
351             //   - We could track the innermost shared reference, but there is already
352             //     code in regionck that has the job of creating links between
353             //     the region of a borrow and the regions in the thing being
354             //     borrowed (here, `'a` and `'x`), and it knows how to handle
355             //     all the various cases. So instead we just make a region variable
356             //     and let regionck figure it out.
357             let r = if !self.use_lub {
358                 r_b // [2] above
359             } else if autoderefs == 1 {
360                 r_a // [3] above
361             } else {
362                 if r_borrow_var.is_none() {
363                     // create var lazilly, at most once
364                     let coercion = Coercion(span);
365                     let r = self.next_region_var(coercion);
366                     r_borrow_var = Some(r); // [4] above
367                 }
368                 r_borrow_var.unwrap()
369             };
370             let derefd_ty_a = self.tcx.mk_ref(r,
371                                               TypeAndMut {
372                                                   ty: referent_ty,
373                                                   mutbl: mt_b.mutbl, // [1] above
374                                               });
375             match self.unify(derefd_ty_a, b) {
376                 Ok(ok) => {
377                     found = Some(ok);
378                     break;
379                 }
380                 Err(err) => {
381                     if first_error.is_none() {
382                         first_error = Some(err);
383                     }
384                 }
385             }
386         }
387
388         // Extract type or return an error. We return the first error
389         // we got, which should be from relating the "base" type
390         // (e.g., in example above, the failure from relating `Vec<T>`
391         // to the target type), since that should be the least
392         // confusing.
393         let InferOk { value: ty, mut obligations } = match found {
394             Some(d) => d,
395             None => {
396                 let err = first_error.expect("coerce_borrowed_pointer had no error");
397                 debug!("coerce_borrowed_pointer: failed with err = {:?}", err);
398                 return Err(err);
399             }
400         };
401
402         if ty == a && mt_a.mutbl == hir::MutImmutable && autoderef.step_count() == 1 {
403             // As a special case, if we would produce `&'a *x`, that's
404             // a total no-op. We end up with the type `&'a T` just as
405             // we started with.  In that case, just skip it
406             // altogether. This is just an optimization.
407             //
408             // Note that for `&mut`, we DO want to reborrow --
409             // otherwise, this would be a move, which might be an
410             // error. For example `foo(self.x)` where `self` and
411             // `self.x` both have `&mut `type would be a move of
412             // `self.x`, but we auto-coerce it to `foo(&mut *self.x)`,
413             // which is a borrow.
414             assert_eq!(mt_b.mutbl, hir::MutImmutable); // can only coerce &T -> &U
415             return success(vec![], ty, obligations);
416         }
417
418         let needs = Needs::maybe_mut_place(mt_b.mutbl);
419         let InferOk { value: mut adjustments, obligations: o }
420             = autoderef.adjust_steps_as_infer_ok(self, needs);
421         obligations.extend(o);
422         obligations.extend(autoderef.into_obligations());
423
424         // Now apply the autoref. We have to extract the region out of
425         // the final ref type we got.
426         let r_borrow = match ty.sty {
427             ty::Ref(r_borrow, _, _) => r_borrow,
428             _ => span_bug!(span, "expected a ref type, got {:?}", ty),
429         };
430         let mutbl = match mt_b.mutbl {
431             hir::MutImmutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
432             hir::MutMutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
433                 allow_two_phase_borrow: self.allow_two_phase,
434             }
435         };
436         adjustments.push(Adjustment {
437             kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(r_borrow, mutbl)),
438             target: ty
439         });
440
441         debug!("coerce_borrowed_pointer: succeeded ty={:?} adjustments={:?}",
442                ty,
443                adjustments);
444
445         success(adjustments, ty, obligations)
446     }
447
448
449     // &[T; n] or &mut [T; n] -> &[T]
450     // or &mut [T; n] -> &mut [T]
451     // or &Concrete -> &Trait, etc.
452     fn coerce_unsized(&self, source: Ty<'tcx>, target: Ty<'tcx>) -> CoerceResult<'tcx> {
453         debug!("coerce_unsized(source={:?}, target={:?})", source, target);
454
455         let traits = (self.tcx.lang_items().unsize_trait(),
456                       self.tcx.lang_items().coerce_unsized_trait());
457         let (unsize_did, coerce_unsized_did) = if let (Some(u), Some(cu)) = traits {
458             (u, cu)
459         } else {
460             debug!("Missing Unsize or CoerceUnsized traits");
461             return Err(TypeError::Mismatch);
462         };
463
464         // Note, we want to avoid unnecessary unsizing. We don't want to coerce to
465         // a DST unless we have to. This currently comes out in the wash since
466         // we can't unify [T] with U. But to properly support DST, we need to allow
467         // that, at which point we will need extra checks on the target here.
468
469         // Handle reborrows before selecting `Source: CoerceUnsized<Target>`.
470         let reborrow = match (&source.sty, &target.sty) {
471             (&ty::Ref(_, ty_a, mutbl_a), &ty::Ref(_, _, mutbl_b)) => {
472                 coerce_mutbls(mutbl_a, mutbl_b)?;
473
474                 let coercion = Coercion(self.cause.span);
475                 let r_borrow = self.next_region_var(coercion);
476                 let mutbl = match mutbl_b {
477                     hir::MutImmutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
478                     hir::MutMutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
479                         // We don't allow two-phase borrows here, at least for initial
480                         // implementation. If it happens that this coercion is a function argument,
481                         // the reborrow in coerce_borrowed_ptr will pick it up.
482                         allow_two_phase_borrow: AllowTwoPhase::No,
483                     }
484                 };
485                 Some((Adjustment {
486                     kind: Adjust::Deref(None),
487                     target: ty_a
488                 }, Adjustment {
489                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(r_borrow, mutbl)),
490                     target:  self.tcx.mk_ref(r_borrow, ty::TypeAndMut {
491                         mutbl: mutbl_b,
492                         ty: ty_a
493                     })
494                 }))
495             }
496             (&ty::Ref(_, ty_a, mt_a), &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { mutbl: mt_b, .. })) => {
497                 coerce_mutbls(mt_a, mt_b)?;
498
499                 Some((Adjustment {
500                     kind: Adjust::Deref(None),
501                     target: ty_a
502                 }, Adjustment {
503                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::RawPtr(mt_b)),
504                     target:  self.tcx.mk_ptr(ty::TypeAndMut {
505                         mutbl: mt_b,
506                         ty: ty_a
507                     })
508                 }))
509             }
510             _ => None,
511         };
512         let coerce_source = reborrow.as_ref().map_or(source, |&(_, ref r)| r.target);
513
514         // Setup either a subtyping or a LUB relationship between
515         // the `CoerceUnsized` target type and the expected type.
516         // We only have the latter, so we use an inference variable
517         // for the former and let type inference do the rest.
518         let origin = TypeVariableOrigin {
519             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
520             span: self.cause.span,
521         };
522         let coerce_target = self.next_ty_var(origin);
523         let mut coercion = self.unify_and(coerce_target, target, |target| {
524             let unsize = Adjustment {
525                 kind: Adjust::Pointer(PointerCast::Unsize),
526                 target
527             };
528             match reborrow {
529                 None => vec![unsize],
530                 Some((ref deref, ref autoref)) => {
531                     vec![deref.clone(), autoref.clone(), unsize]
532                 }
533             }
534         })?;
535
536         let mut selcx = traits::SelectionContext::new(self);
537
538         // Create an obligation for `Source: CoerceUnsized<Target>`.
539         let cause = ObligationCause::misc(self.cause.span, self.body_id);
540
541         // Use a FIFO queue for this custom fulfillment procedure.
542         //
543         // A Vec (or SmallVec) is not a natural choice for a queue. However,
544         // this code path is hot, and this queue usually has a max length of 1
545         // and almost never more than 3. By using a SmallVec we avoid an
546         // allocation, at the (very small) cost of (occasionally) having to
547         // shift subsequent elements down when removing the front element.
548         let mut queue: SmallVec<[_; 4]> =
549             smallvec![self.tcx.predicate_for_trait_def(self.fcx.param_env,
550                                                        cause,
551                                                        coerce_unsized_did,
552                                                        0,
553                                                        coerce_source,
554                                                        &[coerce_target.into()])];
555
556         let mut has_unsized_tuple_coercion = false;
557
558         // Keep resolving `CoerceUnsized` and `Unsize` predicates to avoid
559         // emitting a coercion in cases like `Foo<$1>` -> `Foo<$2>`, where
560         // inference might unify those two inner type variables later.
561         let traits = [coerce_unsized_did, unsize_did];
562         while !queue.is_empty() {
563             let obligation = queue.remove(0);
564             debug!("coerce_unsized resolve step: {:?}", obligation);
565             let trait_ref = match obligation.predicate {
566                 ty::Predicate::Trait(ref tr) if traits.contains(&tr.def_id()) => {
567                     if unsize_did == tr.def_id() {
568                         let sty = &tr.skip_binder().input_types().nth(1).unwrap().sty;
569                         if let ty::Tuple(..) = sty {
570                             debug!("coerce_unsized: found unsized tuple coercion");
571                             has_unsized_tuple_coercion = true;
572                         }
573                     }
574                     tr.clone()
575                 }
576                 _ => {
577                     coercion.obligations.push(obligation);
578                     continue;
579                 }
580             };
581             match selcx.select(&obligation.with(trait_ref)) {
582                 // Uncertain or unimplemented.
583                 Ok(None) => {
584                     if trait_ref.def_id() == unsize_did {
585                         let trait_ref = self.resolve_vars_if_possible(&trait_ref);
586                         let self_ty = trait_ref.skip_binder().self_ty();
587                         let unsize_ty = trait_ref.skip_binder().input_types().nth(1).unwrap();
588                         debug!("coerce_unsized: ambiguous unsize case for {:?}", trait_ref);
589                         match (&self_ty.sty, &unsize_ty.sty) {
590                             (ty::Infer(ty::TyVar(v)),
591                              ty::Dynamic(..)) if self.type_var_is_sized(*v) => {
592                                 debug!("coerce_unsized: have sized infer {:?}", v);
593                                 coercion.obligations.push(obligation);
594                                 // `$0: Unsize<dyn Trait>` where we know that `$0: Sized`, try going
595                                 // for unsizing.
596                             }
597                             _ => {
598                                 // Some other case for `$0: Unsize<Something>`. Note that we
599                                 // hit this case even if `Something` is a sized type, so just
600                                 // don't do the coercion.
601                                 debug!("coerce_unsized: ambiguous unsize");
602                                 return Err(TypeError::Mismatch);
603                             }
604                         }
605                     } else {
606                         debug!("coerce_unsized: early return - ambiguous");
607                         return Err(TypeError::Mismatch);
608                     }
609                 }
610                 Err(traits::Unimplemented) => {
611                     debug!("coerce_unsized: early return - can't prove obligation");
612                     return Err(TypeError::Mismatch);
613                 }
614
615                 // Object safety violations or miscellaneous.
616                 Err(err) => {
617                     self.report_selection_error(&obligation, &err, false);
618                     // Treat this like an obligation and follow through
619                     // with the unsizing - the lack of a coercion should
620                     // be silent, as it causes a type mismatch later.
621                 }
622
623                 Ok(Some(vtable)) => {
624                     queue.extend(vtable.nested_obligations())
625                 }
626             }
627         }
628
629         if has_unsized_tuple_coercion && !self.tcx.features().unsized_tuple_coercion {
630             feature_gate::emit_feature_err(&self.tcx.sess.parse_sess,
631                                            sym::unsized_tuple_coercion,
632                                            self.cause.span,
633                                            feature_gate::GateIssue::Language,
634                                            feature_gate::EXPLAIN_UNSIZED_TUPLE_COERCION);
635         }
636
637         Ok(coercion)
638     }
639
640     fn coerce_from_safe_fn<F, G>(&self,
641                                  a: Ty<'tcx>,
642                                  fn_ty_a: ty::PolyFnSig<'tcx>,
643                                  b: Ty<'tcx>,
644                                  to_unsafe: F,
645                                  normal: G)
646                                  -> CoerceResult<'tcx>
647         where F: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>,
648               G: FnOnce(Ty<'tcx>) -> Vec<Adjustment<'tcx>>
649     {
650         if let ty::FnPtr(fn_ty_b) = b.sty {
651             if let (hir::Unsafety::Normal, hir::Unsafety::Unsafe)
652                 = (fn_ty_a.unsafety(), fn_ty_b.unsafety())
653             {
654                 let unsafe_a = self.tcx.safe_to_unsafe_fn_ty(fn_ty_a);
655                 return self.unify_and(unsafe_a, b, to_unsafe);
656             }
657         }
658         self.unify_and(a, b, normal)
659     }
660
661     fn coerce_from_fn_pointer(&self,
662                               a: Ty<'tcx>,
663                               fn_ty_a: ty::PolyFnSig<'tcx>,
664                               b: Ty<'tcx>)
665                               -> CoerceResult<'tcx> {
666         //! Attempts to coerce from the type of a Rust function item
667         //! into a closure or a `proc`.
668         //!
669
670         let b = self.shallow_resolve(b);
671         debug!("coerce_from_fn_pointer(a={:?}, b={:?})", a, b);
672
673         self.coerce_from_safe_fn(a, fn_ty_a, b,
674             simple(Adjust::Pointer(PointerCast::UnsafeFnPointer)), identity)
675     }
676
677     fn coerce_from_fn_item(&self,
678                            a: Ty<'tcx>,
679                            b: Ty<'tcx>)
680                            -> CoerceResult<'tcx> {
681         //! Attempts to coerce from the type of a Rust function item
682         //! into a closure or a `proc`.
683
684         let b = self.shallow_resolve(b);
685         debug!("coerce_from_fn_item(a={:?}, b={:?})", a, b);
686
687         match b.sty {
688             ty::FnPtr(_) => {
689                 let a_sig = a.fn_sig(self.tcx);
690                 let InferOk { value: a_sig, mut obligations } =
691                     self.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(self.cause.span, &a_sig);
692
693                 let a_fn_pointer = self.tcx.mk_fn_ptr(a_sig);
694                 let InferOk { value, obligations: o2 } = self.coerce_from_safe_fn(
695                     a_fn_pointer,
696                     a_sig,
697                     b,
698                     |unsafe_ty| {
699                         vec![
700                             Adjustment {
701                                 kind: Adjust::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer),
702                                 target: a_fn_pointer
703                             },
704                             Adjustment {
705                                 kind: Adjust::Pointer(PointerCast::UnsafeFnPointer),
706                                 target: unsafe_ty
707                             },
708                         ]
709                     },
710                     simple(Adjust::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer))
711                 )?;
712
713                 obligations.extend(o2);
714                 Ok(InferOk { value, obligations })
715             }
716             _ => self.unify_and(a, b, identity),
717         }
718     }
719
720     fn coerce_closure_to_fn(&self,
721                            a: Ty<'tcx>,
722                            def_id_a: DefId,
723                            substs_a: ClosureSubsts<'tcx>,
724                            b: Ty<'tcx>)
725                            -> CoerceResult<'tcx> {
726         //! Attempts to coerce from the type of a non-capturing closure
727         //! into a function pointer.
728         //!
729
730         let b = self.shallow_resolve(b);
731
732         match b.sty {
733             ty::FnPtr(fn_ty) if self.tcx.upvars(def_id_a).map_or(true, |v| v.is_empty()) => {
734                 // We coerce the closure, which has fn type
735                 //     `extern "rust-call" fn((arg0,arg1,...)) -> _`
736                 // to
737                 //     `fn(arg0,arg1,...) -> _`
738                 // or
739                 //     `unsafe fn(arg0,arg1,...) -> _`
740                 let sig = self.closure_sig(def_id_a, substs_a);
741                 let unsafety = fn_ty.unsafety();
742                 let pointer_ty = self.tcx.coerce_closure_fn_ty(sig, unsafety);
743                 debug!("coerce_closure_to_fn(a={:?}, b={:?}, pty={:?})",
744                        a, b, pointer_ty);
745                 self.unify_and(pointer_ty, b, simple(
746                     Adjust::Pointer(PointerCast::ClosureFnPointer(unsafety))
747                 ))
748             }
749             _ => self.unify_and(a, b, identity),
750         }
751     }
752
753     fn coerce_unsafe_ptr(&self,
754                          a: Ty<'tcx>,
755                          b: Ty<'tcx>,
756                          mutbl_b: hir::Mutability)
757                          -> CoerceResult<'tcx> {
758         debug!("coerce_unsafe_ptr(a={:?}, b={:?})", a, b);
759
760         let (is_ref, mt_a) = match a.sty {
761             ty::Ref(_, ty, mutbl) => (true, ty::TypeAndMut { ty, mutbl }),
762             ty::RawPtr(mt) => (false, mt),
763             _ => return self.unify_and(a, b, identity)
764         };
765
766         // Check that the types which they point at are compatible.
767         let a_unsafe = self.tcx.mk_ptr(ty::TypeAndMut {
768             mutbl: mutbl_b,
769             ty: mt_a.ty,
770         });
771         coerce_mutbls(mt_a.mutbl, mutbl_b)?;
772         // Although references and unsafe ptrs have the same
773         // representation, we still register an Adjust::DerefRef so that
774         // regionck knows that the region for `a` must be valid here.
775         if is_ref {
776             self.unify_and(a_unsafe, b, |target| {
777                 vec![Adjustment {
778                     kind: Adjust::Deref(None),
779                     target: mt_a.ty
780                 }, Adjustment {
781                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::RawPtr(mutbl_b)),
782                     target
783                 }]
784             })
785         } else if mt_a.mutbl != mutbl_b {
786             self.unify_and(
787                 a_unsafe, b, simple(Adjust::Pointer(PointerCast::MutToConstPointer))
788             )
789         } else {
790             self.unify_and(a_unsafe, b, identity)
791         }
792     }
793 }
794
795 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
796     /// Attempt to coerce an expression to a type, and return the
797     /// adjusted type of the expression, if successful.
798     /// Adjustments are only recorded if the coercion succeeded.
799     /// The expressions *must not* have any pre-existing adjustments.
800     pub fn try_coerce(&self,
801                       expr: &hir::Expr,
802                       expr_ty: Ty<'tcx>,
803                       target: Ty<'tcx>,
804                       allow_two_phase: AllowTwoPhase)
805                       -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
806         let source = self.resolve_type_vars_with_obligations(expr_ty);
807         debug!("coercion::try({:?}: {:?} -> {:?})", expr, source, target);
808
809         let cause = self.cause(expr.span, ObligationCauseCode::ExprAssignable);
810         let coerce = Coerce::new(self, cause, allow_two_phase);
811         let ok = self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(source, target))?;
812
813         let (adjustments, _) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
814         self.apply_adjustments(expr, adjustments);
815         Ok(target)
816     }
817
818     /// Same as `try_coerce()`, but without side-effects.
819     pub fn can_coerce(&self, expr_ty: Ty<'tcx>, target: Ty<'tcx>) -> bool {
820         let source = self.resolve_type_vars_with_obligations(expr_ty);
821         debug!("coercion::can({:?} -> {:?})", source, target);
822
823         let cause = self.cause(syntax_pos::DUMMY_SP, ObligationCauseCode::ExprAssignable);
824         // We don't ever need two-phase here since we throw out the result of the coercion
825         let coerce = Coerce::new(self, cause, AllowTwoPhase::No);
826         self.probe(|_| coerce.coerce(source, target)).is_ok()
827     }
828
829     /// Given some expressions, their known unified type and another expression,
830     /// tries to unify the types, potentially inserting coercions on any of the
831     /// provided expressions and returns their LUB (aka "common supertype").
832     ///
833     /// This is really an internal helper. From outside the coercion
834     /// module, you should instantiate a `CoerceMany` instance.
835     fn try_find_coercion_lub<E>(&self,
836                                 cause: &ObligationCause<'tcx>,
837                                 exprs: &[E],
838                                 prev_ty: Ty<'tcx>,
839                                 new: &hir::Expr,
840                                 new_ty: Ty<'tcx>)
841                                 -> RelateResult<'tcx, Ty<'tcx>>
842         where E: AsCoercionSite
843     {
844         let prev_ty = self.resolve_type_vars_with_obligations(prev_ty);
845         let new_ty = self.resolve_type_vars_with_obligations(new_ty);
846         debug!("coercion::try_find_coercion_lub({:?}, {:?})", prev_ty, new_ty);
847
848         // Special-case that coercion alone cannot handle:
849         // Two function item types of differing IDs or InternalSubsts.
850         if let (&ty::FnDef(..), &ty::FnDef(..)) = (&prev_ty.sty, &new_ty.sty) {
851             // Don't reify if the function types have a LUB, i.e., they
852             // are the same function and their parameters have a LUB.
853             let lub_ty = self.commit_if_ok(|_| {
854                 self.at(cause, self.param_env)
855                     .lub(prev_ty, new_ty)
856             }).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok));
857
858             if lub_ty.is_ok() {
859                 // We have a LUB of prev_ty and new_ty, just return it.
860                 return lub_ty;
861             }
862
863             // The signature must match.
864             let a_sig = prev_ty.fn_sig(self.tcx);
865             let a_sig = self.normalize_associated_types_in(new.span, &a_sig);
866             let b_sig = new_ty.fn_sig(self.tcx);
867             let b_sig = self.normalize_associated_types_in(new.span, &b_sig);
868             let sig = self.at(cause, self.param_env)
869                           .trace(prev_ty, new_ty)
870                           .lub(&a_sig, &b_sig)
871                           .map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok))?;
872
873             // Reify both sides and return the reified fn pointer type.
874             let fn_ptr = self.tcx.mk_fn_ptr(sig);
875             for expr in exprs.iter().map(|e| e.as_coercion_site()).chain(Some(new)) {
876                 // The only adjustment that can produce an fn item is
877                 // `NeverToAny`, so this should always be valid.
878                 self.apply_adjustments(expr, vec![Adjustment {
879                     kind: Adjust::Pointer(PointerCast::ReifyFnPointer),
880                     target: fn_ptr
881                 }]);
882             }
883             return Ok(fn_ptr);
884         }
885
886         // Configure a Coerce instance to compute the LUB.
887         // We don't allow two-phase borrows on any autorefs this creates since we
888         // probably aren't processing function arguments here and even if we were,
889         // they're going to get autorefed again anyway and we can apply 2-phase borrows
890         // at that time.
891         let mut coerce = Coerce::new(self, cause.clone(), AllowTwoPhase::No);
892         coerce.use_lub = true;
893
894         // First try to coerce the new expression to the type of the previous ones,
895         // but only if the new expression has no coercion already applied to it.
896         let mut first_error = None;
897         if !self.tables.borrow().adjustments().contains_key(new.hir_id) {
898             let result = self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(new_ty, prev_ty));
899             match result {
900                 Ok(ok) => {
901                     let (adjustments, target) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
902                     self.apply_adjustments(new, adjustments);
903                     return Ok(target);
904                 }
905                 Err(e) => first_error = Some(e),
906             }
907         }
908
909         // Then try to coerce the previous expressions to the type of the new one.
910         // This requires ensuring there are no coercions applied to *any* of the
911         // previous expressions, other than noop reborrows (ignoring lifetimes).
912         for expr in exprs {
913             let expr = expr.as_coercion_site();
914             let noop = match self.tables.borrow().expr_adjustments(expr) {
915                 &[
916                     Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
917                     Adjustment { kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(_, mutbl_adj)), .. }
918                 ] => {
919                     match self.node_ty(expr.hir_id).sty {
920                         ty::Ref(_, _, mt_orig) => {
921                             let mutbl_adj: hir::Mutability = mutbl_adj.into();
922                             // Reborrow that we can safely ignore, because
923                             // the next adjustment can only be a Deref
924                             // which will be merged into it.
925                             mutbl_adj == mt_orig
926                         }
927                         _ => false,
928                     }
929                 }
930                 &[Adjustment { kind: Adjust::NeverToAny, .. }] | &[] => true,
931                 _ => false,
932             };
933
934             if !noop {
935                 return self.commit_if_ok(|_|
936                     self.at(cause, self.param_env)
937                         .lub(prev_ty, new_ty)
938                 ).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok));
939             }
940         }
941
942         match self.commit_if_ok(|_| coerce.coerce(prev_ty, new_ty)) {
943             Err(_) => {
944                 // Avoid giving strange errors on failed attempts.
945                 if let Some(e) = first_error {
946                     Err(e)
947                 } else {
948                     self.commit_if_ok(|_|
949                         self.at(cause, self.param_env)
950                             .lub(prev_ty, new_ty)
951                     ).map(|ok| self.register_infer_ok_obligations(ok))
952                 }
953             }
954             Ok(ok) => {
955                 let (adjustments, target) = self.register_infer_ok_obligations(ok);
956                 for expr in exprs {
957                     let expr = expr.as_coercion_site();
958                     self.apply_adjustments(expr, adjustments.clone());
959                 }
960                 Ok(target)
961             }
962         }
963     }
964 }
965
966 /// CoerceMany encapsulates the pattern you should use when you have
967 /// many expressions that are all getting coerced to a common
968 /// type. This arises, for example, when you have a match (the result
969 /// of each arm is coerced to a common type). It also arises in less
970 /// obvious places, such as when you have many `break foo` expressions
971 /// that target the same loop, or the various `return` expressions in
972 /// a function.
973 ///
974 /// The basic protocol is as follows:
975 ///
976 /// - Instantiate the `CoerceMany` with an initial `expected_ty`.
977 ///   This will also serve as the "starting LUB". The expectation is
978 ///   that this type is something which all of the expressions *must*
979 ///   be coercible to. Use a fresh type variable if needed.
980 /// - For each expression whose result is to be coerced, invoke `coerce()` with.
981 ///   - In some cases we wish to coerce "non-expressions" whose types are implicitly
982 ///     unit. This happens for example if you have a `break` with no expression,
983 ///     or an `if` with no `else`. In that case, invoke `coerce_forced_unit()`.
984 ///   - `coerce()` and `coerce_forced_unit()` may report errors. They hide this
985 ///     from you so that you don't have to worry your pretty head about it.
986 ///     But if an error is reported, the final type will be `err`.
987 ///   - Invoking `coerce()` may cause us to go and adjust the "adjustments" on
988 ///     previously coerced expressions.
989 /// - When all done, invoke `complete()`. This will return the LUB of
990 ///   all your expressions.
991 ///   - WARNING: I don't believe this final type is guaranteed to be
992 ///     related to your initial `expected_ty` in any particular way,
993 ///     although it will typically be a subtype, so you should check it.
994 ///   - Invoking `complete()` may cause us to go and adjust the "adjustments" on
995 ///     previously coerced expressions.
996 ///
997 /// Example:
998 ///
999 /// ```
1000 /// let mut coerce = CoerceMany::new(expected_ty);
1001 /// for expr in exprs {
1002 ///     let expr_ty = fcx.check_expr_with_expectation(expr, expected);
1003 ///     coerce.coerce(fcx, &cause, expr, expr_ty);
1004 /// }
1005 /// let final_ty = coerce.complete(fcx);
1006 /// ```
1007 pub struct CoerceMany<'gcx, 'tcx, 'exprs, E>
1008     where 'gcx: 'tcx, E: 'exprs + AsCoercionSite,
1009 {
1010     expected_ty: Ty<'tcx>,
1011     final_ty: Option<Ty<'tcx>>,
1012     expressions: Expressions<'gcx, 'exprs, E>,
1013     pushed: usize,
1014 }
1015
1016 /// The type of a `CoerceMany` that is storing up the expressions into
1017 /// a buffer. We use this in `check/mod.rs` for things like `break`.
1018 pub type DynamicCoerceMany<'gcx, 'tcx> = CoerceMany<'gcx, 'tcx, 'gcx, P<hir::Expr>>;
1019
1020 enum Expressions<'gcx, 'exprs, E>
1021     where E: 'exprs + AsCoercionSite,
1022 {
1023     Dynamic(Vec<&'gcx hir::Expr>),
1024     UpFront(&'exprs [E]),
1025 }
1026
1027 impl<'gcx, 'tcx, 'exprs, E> CoerceMany<'gcx, 'tcx, 'exprs, E>
1028     where 'gcx: 'tcx, E: 'exprs + AsCoercionSite,
1029 {
1030     /// The usual case; collect the set of expressions dynamically.
1031     /// If the full set of coercion sites is known before hand,
1032     /// consider `with_coercion_sites()` instead to avoid allocation.
1033     pub fn new(expected_ty: Ty<'tcx>) -> Self {
1034         Self::make(expected_ty, Expressions::Dynamic(vec![]))
1035     }
1036
1037     /// As an optimization, you can create a `CoerceMany` with a
1038     /// pre-existing slice of expressions. In this case, you are
1039     /// expected to pass each element in the slice to `coerce(...)` in
1040     /// order. This is used with arrays in particular to avoid
1041     /// needlessly cloning the slice.
1042     pub fn with_coercion_sites(expected_ty: Ty<'tcx>,
1043                                coercion_sites: &'exprs [E])
1044                                -> Self {
1045         Self::make(expected_ty, Expressions::UpFront(coercion_sites))
1046     }
1047
1048     fn make(expected_ty: Ty<'tcx>, expressions: Expressions<'gcx, 'exprs, E>) -> Self {
1049         CoerceMany {
1050             expected_ty,
1051             final_ty: None,
1052             expressions,
1053             pushed: 0,
1054         }
1055     }
1056
1057     /// Returns the "expected type" with which this coercion was
1058     /// constructed. This represents the "downward propagated" type
1059     /// that was given to us at the start of typing whatever construct
1060     /// we are typing (e.g., the match expression).
1061     ///
1062     /// Typically, this is used as the expected type when
1063     /// type-checking each of the alternative expressions whose types
1064     /// we are trying to merge.
1065     pub fn expected_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1066         self.expected_ty
1067     }
1068
1069     /// Returns the current "merged type", representing our best-guess
1070     /// at the LUB of the expressions we've seen so far (if any). This
1071     /// isn't *final* until you call `self.final()`, which will return
1072     /// the merged type.
1073     pub fn merged_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
1074         self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty)
1075     }
1076
1077     /// Indicates that the value generated by `expression`, which is
1078     /// of type `expression_ty`, is one of the possibilities that we
1079     /// could coerce from. This will record `expression`, and later
1080     /// calls to `coerce` may come back and add adjustments and things
1081     /// if necessary.
1082     pub fn coerce<'a>(&mut self,
1083                       fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1084                       cause: &ObligationCause<'tcx>,
1085                       expression: &'gcx hir::Expr,
1086                       expression_ty: Ty<'tcx>)
1087     {
1088         self.coerce_inner(fcx,
1089                           cause,
1090                           Some(expression),
1091                           expression_ty,
1092                           None, false)
1093     }
1094
1095     /// Indicates that one of the inputs is a "forced unit". This
1096     /// occurs in a case like `if foo { ... };`, where the missing else
1097     /// generates a "forced unit". Another example is a `loop { break;
1098     /// }`, where the `break` has no argument expression. We treat
1099     /// these cases slightly differently for error-reporting
1100     /// purposes. Note that these tend to correspond to cases where
1101     /// the `()` expression is implicit in the source, and hence we do
1102     /// not take an expression argument.
1103     ///
1104     /// The `augment_error` gives you a chance to extend the error
1105     /// message, in case any results (e.g., we use this to suggest
1106     /// removing a `;`).
1107     pub fn coerce_forced_unit<'a>(&mut self,
1108                                   fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1109                                   cause: &ObligationCause<'tcx>,
1110                                   augment_error: &mut dyn FnMut(&mut DiagnosticBuilder<'_>),
1111                                   label_unit_as_expected: bool)
1112     {
1113         self.coerce_inner(fcx,
1114                           cause,
1115                           None,
1116                           fcx.tcx.mk_unit(),
1117                           Some(augment_error),
1118                           label_unit_as_expected)
1119     }
1120
1121     /// The inner coercion "engine". If `expression` is `None`, this
1122     /// is a forced-unit case, and hence `expression_ty` must be
1123     /// `Nil`.
1124     fn coerce_inner<'a>(&mut self,
1125                         fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1126                         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1127                         expression: Option<&'gcx hir::Expr>,
1128                         mut expression_ty: Ty<'tcx>,
1129                         augment_error: Option<&mut dyn FnMut(&mut DiagnosticBuilder<'_>)>,
1130                         label_expression_as_expected: bool)
1131     {
1132         // Incorporate whatever type inference information we have
1133         // until now; in principle we might also want to process
1134         // pending obligations, but doing so should only improve
1135         // compatibility (hopefully that is true) by helping us
1136         // uncover never types better.
1137         if expression_ty.is_ty_var() {
1138             expression_ty = fcx.infcx.shallow_resolve(expression_ty);
1139         }
1140
1141         // If we see any error types, just propagate that error
1142         // upwards.
1143         if expression_ty.references_error() || self.merged_ty().references_error() {
1144             self.final_ty = Some(fcx.tcx.types.err);
1145             return;
1146         }
1147
1148         // Handle the actual type unification etc.
1149         let result = if let Some(expression) = expression {
1150             if self.pushed == 0 {
1151                 // Special-case the first expression we are coercing.
1152                 // To be honest, I'm not entirely sure why we do this.
1153                 // We don't allow two-phase borrows, see comment in try_find_coercion_lub for why
1154                 fcx.try_coerce(expression, expression_ty, self.expected_ty, AllowTwoPhase::No)
1155             } else {
1156                 match self.expressions {
1157                     Expressions::Dynamic(ref exprs) =>
1158                         fcx.try_find_coercion_lub(cause,
1159                                                   exprs,
1160                                                   self.merged_ty(),
1161                                                   expression,
1162                                                   expression_ty),
1163                     Expressions::UpFront(ref coercion_sites) =>
1164                         fcx.try_find_coercion_lub(cause,
1165                                                   &coercion_sites[0..self.pushed],
1166                                                   self.merged_ty(),
1167                                                   expression,
1168                                                   expression_ty),
1169                 }
1170             }
1171         } else {
1172             // this is a hack for cases where we default to `()` because
1173             // the expression etc has been omitted from the source. An
1174             // example is an `if let` without an else:
1175             //
1176             //     if let Some(x) = ... { }
1177             //
1178             // we wind up with a second match arm that is like `_ =>
1179             // ()`.  That is the case we are considering here. We take
1180             // a different path to get the right "expected, found"
1181             // message and so forth (and because we know that
1182             // `expression_ty` will be unit).
1183             //
1184             // Another example is `break` with no argument expression.
1185             assert!(expression_ty.is_unit(), "if let hack without unit type");
1186             fcx.at(cause, fcx.param_env)
1187                .eq_exp(label_expression_as_expected, expression_ty, self.merged_ty())
1188                .map(|infer_ok| {
1189                    fcx.register_infer_ok_obligations(infer_ok);
1190                    expression_ty
1191                })
1192         };
1193
1194         match result {
1195             Ok(v) => {
1196                 self.final_ty = Some(v);
1197                 if let Some(e) = expression {
1198                     match self.expressions {
1199                         Expressions::Dynamic(ref mut buffer) => buffer.push(e),
1200                         Expressions::UpFront(coercion_sites) => {
1201                             // if the user gave us an array to validate, check that we got
1202                             // the next expression in the list, as expected
1203                             assert_eq!(coercion_sites[self.pushed].as_coercion_site().hir_id,
1204                                        e.hir_id);
1205                         }
1206                     }
1207                     self.pushed += 1;
1208                 }
1209             }
1210             Err(err) => {
1211                 let (expected, found) = if label_expression_as_expected {
1212                     // In the case where this is a "forced unit", like
1213                     // `break`, we want to call the `()` "expected"
1214                     // since it is implied by the syntax.
1215                     // (Note: not all force-units work this way.)"
1216                     (expression_ty, self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty))
1217                 } else {
1218                     // Otherwise, the "expected" type for error
1219                     // reporting is the current unification type,
1220                     // which is basically the LUB of the expressions
1221                     // we've seen so far (combined with the expected
1222                     // type)
1223                     (self.final_ty.unwrap_or(self.expected_ty), expression_ty)
1224                 };
1225
1226                 let mut db;
1227                 match cause.code {
1228                     ObligationCauseCode::ReturnNoExpression => {
1229                         db = struct_span_err!(
1230                             fcx.tcx.sess, cause.span, E0069,
1231                             "`return;` in a function whose return type is not `()`");
1232                         db.span_label(cause.span, "return type is not `()`");
1233                     }
1234                     ObligationCauseCode::BlockTailExpression(blk_id) => {
1235                         let parent_id = fcx.tcx.hir().get_parent_node_by_hir_id(blk_id);
1236                         db = self.report_return_mismatched_types(
1237                             cause,
1238                             expected,
1239                             found,
1240                             err,
1241                             fcx,
1242                             parent_id,
1243                             expression.map(|expr| (expr, blk_id)),
1244                         );
1245                     }
1246                     ObligationCauseCode::ReturnType(id) => {
1247                         db = self.report_return_mismatched_types(
1248                             cause, expected, found, err, fcx, id, None);
1249                     }
1250                     _ => {
1251                         db = fcx.report_mismatched_types(cause, expected, found, err);
1252                     }
1253                 }
1254
1255                 if let Some(augment_error) = augment_error {
1256                     augment_error(&mut db);
1257                 }
1258
1259                 // Error possibly reported in `check_assign` so avoid emitting error again.
1260                 db.emit_unless(expression.filter(|e| fcx.is_assign_to_bool(e, expected)).is_some());
1261
1262                 self.final_ty = Some(fcx.tcx.types.err);
1263             }
1264         }
1265     }
1266
1267     fn report_return_mismatched_types<'a>(
1268         &self,
1269         cause: &ObligationCause<'tcx>,
1270         expected: Ty<'tcx>,
1271         found: Ty<'tcx>,
1272         err: TypeError<'tcx>,
1273         fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
1274         id: hir::HirId,
1275         expression: Option<(&'gcx hir::Expr, hir::HirId)>,
1276     ) -> DiagnosticBuilder<'a> {
1277         let mut db = fcx.report_mismatched_types(cause, expected, found, err);
1278
1279         let mut pointing_at_return_type = false;
1280         let mut return_sp = None;
1281
1282         // Verify that this is a tail expression of a function, otherwise the
1283         // label pointing out the cause for the type coercion will be wrong
1284         // as prior return coercions would not be relevant (#57664).
1285         let parent_id = fcx.tcx.hir().get_parent_node_by_hir_id(id);
1286         let fn_decl = if let Some((expr, blk_id)) = expression {
1287             pointing_at_return_type = fcx.suggest_mismatched_types_on_tail(
1288                 &mut db,
1289                 expr,
1290                 expected,
1291                 found,
1292                 cause.span,
1293                 blk_id,
1294             );
1295             let parent = fcx.tcx.hir().get_by_hir_id(parent_id);
1296             fcx.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, _, is_main)| (fn_decl, is_main))
1297         } else {
1298             fcx.get_fn_decl(parent_id)
1299         };
1300
1301         if let (Some((fn_decl, can_suggest)), _) = (fn_decl, pointing_at_return_type) {
1302             if expression.is_none() {
1303                 pointing_at_return_type |= fcx.suggest_missing_return_type(
1304                     &mut db, &fn_decl, expected, found, can_suggest);
1305             }
1306             if !pointing_at_return_type {
1307                 return_sp = Some(fn_decl.output.span()); // `impl Trait` return type
1308             }
1309         }
1310         if let (Some(sp), Some(return_sp)) = (fcx.ret_coercion_span.borrow().as_ref(), return_sp) {
1311             db.span_label(return_sp, "expected because this return type...");
1312             db.span_label( *sp, format!(
1313                 "...is found to be `{}` here",
1314                 fcx.resolve_type_vars_with_obligations(expected),
1315             ));
1316         }
1317         db
1318     }
1319
1320     pub fn complete<'a>(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1321         if let Some(final_ty) = self.final_ty {
1322             final_ty
1323         } else {
1324             // If we only had inputs that were of type `!` (or no
1325             // inputs at all), then the final type is `!`.
1326             assert_eq!(self.pushed, 0);
1327             fcx.tcx.types.never
1328         }
1329     }
1330 }
1331
1332 /// Something that can be converted into an expression to which we can
1333 /// apply a coercion.
1334 pub trait AsCoercionSite {
1335     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr;
1336 }
1337
1338 impl AsCoercionSite for hir::Expr {
1339     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1340         self
1341     }
1342 }
1343
1344 impl AsCoercionSite for P<hir::Expr> {
1345     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1346         self
1347     }
1348 }
1349
1350 impl<'a, T> AsCoercionSite for &'a T
1351     where T: AsCoercionSite
1352 {
1353     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1354         (**self).as_coercion_site()
1355     }
1356 }
1357
1358 impl AsCoercionSite for ! {
1359     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1360         unreachable!()
1361     }
1362 }
1363
1364 impl AsCoercionSite for hir::Arm {
1365     fn as_coercion_site(&self) -> &hir::Expr {
1366         &self.body
1367     }
1368 }