]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/method/mod.rs
d0aa709069ea3bb0c15d4f4d8a8a9f68710a63b1
[rust.git] / src / librustc_typeck / check / method / mod.rs
1 //! Method lookup: the secret sauce of Rust. See the [rustc guide] for more information.
2 //!
3 //! [rustc guide]: https://rust-lang.github.io/rustc-guide/method-lookup.html
4
5 mod confirm;
6 pub mod probe;
7 mod suggest;
8
9 pub use self::suggest::{SelfSource, TraitInfo};
10 pub use self::CandidateSource::*;
11 pub use self::MethodError::*;
12
13 use crate::check::FnCtxt;
14 use crate::namespace::Namespace;
15 use errors::{Applicability, DiagnosticBuilder};
16 use rustc::hir;
17 use rustc::hir::def::{CtorOf, DefKind};
18 use rustc::hir::def_id::DefId;
19 use rustc::infer::{self, InferOk};
20 use rustc::traits;
21 use rustc::ty::subst::Subst;
22 use rustc::ty::subst::{InternalSubsts, SubstsRef};
23 use rustc::ty::GenericParamDefKind;
24 use rustc::ty::{self, ToPolyTraitRef, ToPredicate, TraitRef, Ty, TypeFoldable};
25 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
26 use syntax::ast;
27 use syntax_pos::Span;
28
29 use self::probe::{IsSuggestion, ProbeScope};
30
31 pub fn provide(providers: &mut ty::query::Providers<'_>) {
32     suggest::provide(providers);
33     probe::provide(providers);
34 }
35
36 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
37 pub struct MethodCallee<'tcx> {
38     /// Impl method ID, for inherent methods, or trait method ID, otherwise.
39     pub def_id: DefId,
40     pub substs: SubstsRef<'tcx>,
41
42     /// Instantiated method signature, i.e., it has been
43     /// substituted, normalized, and has had late-bound
44     /// lifetimes replaced with inference variables.
45     pub sig: ty::FnSig<'tcx>,
46 }
47
48 pub enum MethodError<'tcx> {
49     // Did not find an applicable method, but we did find various near-misses that may work.
50     NoMatch(NoMatchData<'tcx>),
51
52     // Multiple methods might apply.
53     Ambiguity(Vec<CandidateSource>),
54
55     // Found an applicable method, but it is not visible. The third argument contains a list of
56     // not-in-scope traits which may work.
57     PrivateMatch(DefKind, DefId, Vec<DefId>),
58
59     // Found a `Self: Sized` bound where `Self` is a trait object, also the caller may have
60     // forgotten to import a trait.
61     IllegalSizedBound(Vec<DefId>, bool),
62
63     // Found a match, but the return type is wrong
64     BadReturnType,
65 }
66
67 // Contains a list of static methods that may apply, a list of unsatisfied trait predicates which
68 // could lead to matches if satisfied, and a list of not-in-scope traits which may work.
69 pub struct NoMatchData<'tcx> {
70     pub static_candidates: Vec<CandidateSource>,
71     pub unsatisfied_predicates: Vec<TraitRef<'tcx>>,
72     pub out_of_scope_traits: Vec<DefId>,
73     pub lev_candidate: Option<ty::AssocItem>,
74     pub mode: probe::Mode,
75 }
76
77 impl<'tcx> NoMatchData<'tcx> {
78     pub fn new(
79         static_candidates: Vec<CandidateSource>,
80         unsatisfied_predicates: Vec<TraitRef<'tcx>>,
81         out_of_scope_traits: Vec<DefId>,
82         lev_candidate: Option<ty::AssocItem>,
83         mode: probe::Mode,
84     ) -> Self {
85         NoMatchData {
86             static_candidates,
87             unsatisfied_predicates,
88             out_of_scope_traits,
89             lev_candidate,
90             mode,
91         }
92     }
93 }
94
95 // A pared down enum describing just the places from which a method
96 // candidate can arise. Used for error reporting only.
97 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, Ord, PartialEq, PartialOrd)]
98 pub enum CandidateSource {
99     ImplSource(DefId),
100     TraitSource(DefId /* trait id */),
101 }
102
103 impl<'a, 'tcx> FnCtxt<'a, 'tcx> {
104     /// Determines whether the type `self_ty` supports a method name `method_name` or not.
105     pub fn method_exists(
106         &self,
107         method_name: ast::Ident,
108         self_ty: Ty<'tcx>,
109         call_expr_id: hir::HirId,
110         allow_private: bool,
111     ) -> bool {
112         let mode = probe::Mode::MethodCall;
113         match self.probe_for_name(
114             method_name.span,
115             mode,
116             method_name,
117             IsSuggestion(false),
118             self_ty,
119             call_expr_id,
120             ProbeScope::TraitsInScope,
121         ) {
122             Ok(..) => true,
123             Err(NoMatch(..)) => false,
124             Err(Ambiguity(..)) => true,
125             Err(PrivateMatch(..)) => allow_private,
126             Err(IllegalSizedBound(..)) => true,
127             Err(BadReturnType) => bug!("no return type expectations but got BadReturnType"),
128         }
129     }
130
131     /// Adds a suggestion to call the given method to the provided diagnostic.
132     crate fn suggest_method_call(
133         &self,
134         err: &mut DiagnosticBuilder<'a>,
135         msg: &str,
136         method_name: ast::Ident,
137         self_ty: Ty<'tcx>,
138         call_expr_id: hir::HirId,
139     ) {
140         let has_params = self
141             .probe_for_name(
142                 method_name.span,
143                 probe::Mode::MethodCall,
144                 method_name,
145                 IsSuggestion(false),
146                 self_ty,
147                 call_expr_id,
148                 ProbeScope::TraitsInScope,
149             )
150             .and_then(|pick| {
151                 let sig = self.tcx.fn_sig(pick.item.def_id);
152                 Ok(sig.inputs().skip_binder().len() > 1)
153             });
154
155         let (suggestion, applicability) = if has_params.unwrap_or_default() {
156             (format!("{}(...)", method_name), Applicability::HasPlaceholders)
157         } else {
158             (format!("{}()", method_name), Applicability::MaybeIncorrect)
159         };
160
161         err.span_suggestion(method_name.span, msg, suggestion, applicability);
162     }
163
164     /// Performs method lookup. If lookup is successful, it will return the callee
165     /// and store an appropriate adjustment for the self-expr. In some cases it may
166     /// report an error (e.g., invoking the `drop` method).
167     ///
168     /// # Arguments
169     ///
170     /// Given a method call like `foo.bar::<T1,...Tn>(...)`:
171     ///
172     /// * `fcx`:                   the surrounding `FnCtxt` (!)
173     /// * `span`:                  the span for the method call
174     /// * `method_name`:           the name of the method being called (`bar`)
175     /// * `self_ty`:               the (unadjusted) type of the self expression (`foo`)
176     /// * `supplied_method_types`: the explicit method type parameters, if any (`T1..Tn`)
177     /// * `self_expr`:             the self expression (`foo`)
178     pub fn lookup_method(
179         &self,
180         self_ty: Ty<'tcx>,
181         segment: &hir::PathSegment,
182         span: Span,
183         call_expr: &'tcx hir::Expr,
184         self_expr: &'tcx hir::Expr,
185     ) -> Result<MethodCallee<'tcx>, MethodError<'tcx>> {
186         debug!(
187             "lookup(method_name={}, self_ty={:?}, call_expr={:?}, self_expr={:?})",
188             segment.ident, self_ty, call_expr, self_expr
189         );
190
191         let pick =
192             self.lookup_probe(span, segment.ident, self_ty, call_expr, ProbeScope::TraitsInScope)?;
193
194         for import_id in &pick.import_ids {
195             let import_def_id = self.tcx.hir().local_def_id(*import_id);
196             debug!("used_trait_import: {:?}", import_def_id);
197             Lrc::get_mut(&mut self.tables.borrow_mut().used_trait_imports)
198                 .unwrap()
199                 .insert(import_def_id);
200         }
201
202         self.tcx.check_stability(pick.item.def_id, Some(call_expr.hir_id), span);
203
204         let result =
205             self.confirm_method(span, self_expr, call_expr, self_ty, pick.clone(), segment);
206
207         if result.illegal_sized_bound {
208             let mut needs_mut = false;
209             if let ty::Ref(region, t_type, mutability) = self_ty.kind {
210                 let trait_type = self
211                     .tcx
212                     .mk_ref(region, ty::TypeAndMut { ty: t_type, mutbl: mutability.invert() });
213                 // We probe again to see if there might be a borrow mutability discrepancy.
214                 match self.lookup_probe(
215                     span,
216                     segment.ident,
217                     trait_type,
218                     call_expr,
219                     ProbeScope::TraitsInScope,
220                 ) {
221                     Ok(ref new_pick) if *new_pick != pick => {
222                         needs_mut = true;
223                     }
224                     _ => {}
225                 }
226             }
227
228             // We probe again, taking all traits into account (not only those in scope).
229             let candidates = match self.lookup_probe(
230                 span,
231                 segment.ident,
232                 self_ty,
233                 call_expr,
234                 ProbeScope::AllTraits,
235             ) {
236                 // If we find a different result the caller probably forgot to import a trait.
237                 Ok(ref new_pick) if *new_pick != pick => vec![new_pick.item.container.id()],
238                 Err(Ambiguity(ref sources)) => sources
239                     .iter()
240                     .filter_map(|source| {
241                         match *source {
242                             // Note: this cannot come from an inherent impl,
243                             // because the first probing succeeded.
244                             ImplSource(def) => self.tcx.trait_id_of_impl(def),
245                             TraitSource(_) => None,
246                         }
247                     })
248                     .collect(),
249                 _ => Vec::new(),
250             };
251
252             return Err(IllegalSizedBound(candidates, needs_mut));
253         }
254
255         Ok(result.callee)
256     }
257
258     pub fn lookup_probe(
259         &self,
260         span: Span,
261         method_name: ast::Ident,
262         self_ty: Ty<'tcx>,
263         call_expr: &'tcx hir::Expr,
264         scope: ProbeScope,
265     ) -> probe::PickResult<'tcx> {
266         let mode = probe::Mode::MethodCall;
267         let self_ty = self.resolve_vars_if_possible(&self_ty);
268         self.probe_for_name(
269             span,
270             mode,
271             method_name,
272             IsSuggestion(false),
273             self_ty,
274             call_expr.hir_id,
275             scope,
276         )
277     }
278
279     /// `lookup_method_in_trait` is used for overloaded operators.
280     /// It does a very narrow slice of what the normal probe/confirm path does.
281     /// In particular, it doesn't really do any probing: it simply constructs
282     /// an obligation for a particular trait with the given self type and checks
283     /// whether that trait is implemented.
284     //
285     // FIXME(#18741): it seems likely that we can consolidate some of this
286     // code with the other method-lookup code. In particular, the second half
287     // of this method is basically the same as confirmation.
288     pub fn lookup_method_in_trait(
289         &self,
290         span: Span,
291         m_name: ast::Ident,
292         trait_def_id: DefId,
293         self_ty: Ty<'tcx>,
294         opt_input_types: Option<&[Ty<'tcx>]>,
295     ) -> Option<InferOk<'tcx, MethodCallee<'tcx>>> {
296         debug!(
297             "lookup_in_trait_adjusted(self_ty={:?}, \
298                 m_name={}, trait_def_id={:?})",
299             self_ty, m_name, trait_def_id
300         );
301
302         // Construct a trait-reference `self_ty : Trait<input_tys>`
303         let substs = InternalSubsts::for_item(self.tcx, trait_def_id, |param, _| {
304             match param.kind {
305                 GenericParamDefKind::Lifetime | GenericParamDefKind::Const => {}
306                 GenericParamDefKind::Type { .. } => {
307                     if param.index == 0 {
308                         return self_ty.into();
309                     } else if let Some(ref input_types) = opt_input_types {
310                         return input_types[param.index as usize - 1].into();
311                     }
312                 }
313             }
314             self.var_for_def(span, param)
315         });
316
317         let trait_ref = ty::TraitRef::new(trait_def_id, substs);
318
319         // Construct an obligation
320         let poly_trait_ref = trait_ref.to_poly_trait_ref();
321         let obligation = traits::Obligation::misc(
322             span,
323             self.body_id,
324             self.param_env,
325             poly_trait_ref.to_predicate(),
326         );
327
328         // Now we want to know if this can be matched
329         if !self.predicate_may_hold(&obligation) {
330             debug!("--> Cannot match obligation");
331             return None; // Cannot be matched, no such method resolution is possible.
332         }
333
334         // Trait must have a method named `m_name` and it should not have
335         // type parameters or early-bound regions.
336         let tcx = self.tcx;
337         let method_item = match self.associated_item(trait_def_id, m_name, Namespace::Value) {
338             Some(method_item) => method_item,
339             None => {
340                 tcx.sess.delay_span_bug(
341                     span,
342                     "operator trait does not have corresponding operator method",
343                 );
344                 return None;
345             }
346         };
347         let def_id = method_item.def_id;
348         let generics = tcx.generics_of(def_id);
349         assert_eq!(generics.params.len(), 0);
350
351         debug!("lookup_in_trait_adjusted: method_item={:?}", method_item);
352         let mut obligations = vec![];
353
354         // Instantiate late-bound regions and substitute the trait
355         // parameters into the method type to get the actual method type.
356         //
357         // N.B., instantiate late-bound regions first so that
358         // `instantiate_type_scheme` can normalize associated types that
359         // may reference those regions.
360         let fn_sig = tcx.fn_sig(def_id);
361         let fn_sig = self.replace_bound_vars_with_fresh_vars(span, infer::FnCall, &fn_sig).0;
362         let fn_sig = fn_sig.subst(self.tcx, substs);
363         let fn_sig = match self.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(span, &fn_sig) {
364             InferOk { value, obligations: o } => {
365                 obligations.extend(o);
366                 value
367             }
368         };
369
370         // Register obligations for the parameters. This will include the
371         // `Self` parameter, which in turn has a bound of the main trait,
372         // so this also effectively registers `obligation` as well.  (We
373         // used to register `obligation` explicitly, but that resulted in
374         // double error messages being reported.)
375         //
376         // Note that as the method comes from a trait, it should not have
377         // any late-bound regions appearing in its bounds.
378         let bounds = self.tcx.predicates_of(def_id).instantiate(self.tcx, substs);
379         let bounds = match self.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(span, &bounds) {
380             InferOk { value, obligations: o } => {
381                 obligations.extend(o);
382                 value
383             }
384         };
385         assert!(!bounds.has_escaping_bound_vars());
386
387         let cause = traits::ObligationCause::misc(span, self.body_id);
388         obligations.extend(traits::predicates_for_generics(cause.clone(), self.param_env, &bounds));
389
390         // Also add an obligation for the method type being well-formed.
391         let method_ty = tcx.mk_fn_ptr(ty::Binder::bind(fn_sig));
392         debug!(
393             "lookup_in_trait_adjusted: matched method method_ty={:?} obligation={:?}",
394             method_ty, obligation
395         );
396         obligations.push(traits::Obligation::new(
397             cause,
398             self.param_env,
399             ty::Predicate::WellFormed(method_ty),
400         ));
401
402         let callee = MethodCallee { def_id, substs: trait_ref.substs, sig: fn_sig };
403
404         debug!("callee = {:?}", callee);
405
406         Some(InferOk { obligations, value: callee })
407     }
408
409     pub fn resolve_ufcs(
410         &self,
411         span: Span,
412         method_name: ast::Ident,
413         self_ty: Ty<'tcx>,
414         expr_id: hir::HirId,
415     ) -> Result<(DefKind, DefId), MethodError<'tcx>> {
416         debug!(
417             "resolve_ufcs: method_name={:?} self_ty={:?} expr_id={:?}",
418             method_name, self_ty, expr_id,
419         );
420
421         let tcx = self.tcx;
422
423         // Check if we have an enum variant.
424         if let ty::Adt(adt_def, _) = self_ty.kind {
425             if adt_def.is_enum() {
426                 let variant_def = adt_def
427                     .variants
428                     .iter()
429                     .find(|vd| tcx.hygienic_eq(method_name, vd.ident, adt_def.did));
430                 if let Some(variant_def) = variant_def {
431                     // Braced variants generate unusable names in value namespace (reserved for
432                     // possible future use), so variants resolved as associated items may refer to
433                     // them as well. It's ok to use the variant's id as a ctor id since an
434                     // error will be reported on any use of such resolution anyway.
435                     let ctor_def_id = variant_def.ctor_def_id.unwrap_or(variant_def.def_id);
436                     tcx.check_stability(ctor_def_id, Some(expr_id), span);
437                     return Ok((
438                         DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, variant_def.ctor_kind),
439                         ctor_def_id,
440                     ));
441                 }
442             }
443         }
444
445         let pick = self.probe_for_name(
446             span,
447             probe::Mode::Path,
448             method_name,
449             IsSuggestion(false),
450             self_ty,
451             expr_id,
452             ProbeScope::TraitsInScope,
453         )?;
454         debug!("resolve_ufcs: pick={:?}", pick);
455         for import_id in pick.import_ids {
456             let import_def_id = tcx.hir().local_def_id(import_id);
457             debug!("resolve_ufcs: used_trait_import: {:?}", import_def_id);
458             Lrc::get_mut(&mut self.tables.borrow_mut().used_trait_imports)
459                 .unwrap()
460                 .insert(import_def_id);
461         }
462
463         let def_kind = pick.item.def_kind();
464         debug!("resolve_ufcs: def_kind={:?}, def_id={:?}", def_kind, pick.item.def_id);
465         tcx.check_stability(pick.item.def_id, Some(expr_id), span);
466         Ok((def_kind, pick.item.def_id))
467     }
468
469     /// Finds item with name `item_name` defined in impl/trait `def_id`
470     /// and return it, or `None`, if no such item was defined there.
471     pub fn associated_item(
472         &self,
473         def_id: DefId,
474         item_name: ast::Ident,
475         ns: Namespace,
476     ) -> Option<ty::AssocItem> {
477         self.tcx.associated_items(def_id).find(|item| {
478             Namespace::from(item.kind) == ns && self.tcx.hygienic_eq(item_name, item.ident, def_id)
479         })
480     }
481 }