]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/mod.rs
Auto merge of #41418 - hirschenberger:prefetch-intrinsic, r=nagisa
[rust.git] / src / librustc_typeck / check / mod.rs
1 // Copyright 2012-2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 /*
12
13 # check.rs
14
15 Within the check phase of type check, we check each item one at a time
16 (bodies of function expressions are checked as part of the containing
17 function).  Inference is used to supply types wherever they are
18 unknown.
19
20 By far the most complex case is checking the body of a function. This
21 can be broken down into several distinct phases:
22
23 - gather: creates type variables to represent the type of each local
24   variable and pattern binding.
25
26 - main: the main pass does the lion's share of the work: it
27   determines the types of all expressions, resolves
28   methods, checks for most invalid conditions, and so forth.  In
29   some cases, where a type is unknown, it may create a type or region
30   variable and use that as the type of an expression.
31
32   In the process of checking, various constraints will be placed on
33   these type variables through the subtyping relationships requested
34   through the `demand` module.  The `infer` module is in charge
35   of resolving those constraints.
36
37 - regionck: after main is complete, the regionck pass goes over all
38   types looking for regions and making sure that they did not escape
39   into places they are not in scope.  This may also influence the
40   final assignments of the various region variables if there is some
41   flexibility.
42
43 - vtable: find and records the impls to use for each trait bound that
44   appears on a type parameter.
45
46 - writeback: writes the final types within a function body, replacing
47   type variables with their final inferred types.  These final types
48   are written into the `tcx.node_types` table, which should *never* contain
49   any reference to a type variable.
50
51 ## Intermediate types
52
53 While type checking a function, the intermediate types for the
54 expressions, blocks, and so forth contained within the function are
55 stored in `fcx.node_types` and `fcx.node_substs`.  These types
56 may contain unresolved type variables.  After type checking is
57 complete, the functions in the writeback module are used to take the
58 types from this table, resolve them, and then write them into their
59 permanent home in the type context `tcx`.
60
61 This means that during inferencing you should use `fcx.write_ty()`
62 and `fcx.expr_ty()` / `fcx.node_ty()` to write/obtain the types of
63 nodes within the function.
64
65 The types of top-level items, which never contain unbound type
66 variables, are stored directly into the `tcx` tables.
67
68 n.b.: A type variable is not the same thing as a type parameter.  A
69 type variable is rather an "instance" of a type parameter: that is,
70 given a generic function `fn foo<T>(t: T)`: while checking the
71 function `foo`, the type `ty_param(0)` refers to the type `T`, which
72 is treated in abstract.  When `foo()` is called, however, `T` will be
73 substituted for a fresh type variable `N`.  This variable will
74 eventually be resolved to some concrete type (which might itself be
75 type parameter).
76
77 */
78
79 pub use self::Expectation::*;
80 use self::autoderef::Autoderef;
81 use self::callee::DeferredCallResolution;
82 use self::coercion::{CoerceMany, DynamicCoerceMany};
83 pub use self::compare_method::{compare_impl_method, compare_const_impl};
84 use self::method::MethodCallee;
85 use self::TupleArgumentsFlag::*;
86
87 use astconv::AstConv;
88 use fmt_macros::{Parser, Piece, Position};
89 use hir::def::{Def, CtorKind};
90 use hir::def_id::{CrateNum, DefId, LOCAL_CRATE};
91 use rustc_back::slice::ref_slice;
92 use rustc::infer::{self, InferCtxt, InferOk, RegionVariableOrigin};
93 use rustc::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin};
94 use rustc::middle::region::CodeExtent;
95 use rustc::ty::subst::{Kind, Subst, Substs};
96 use rustc::traits::{self, FulfillmentContext, ObligationCause, ObligationCauseCode, Reveal};
97 use rustc::ty::{ParamTy, LvaluePreference, NoPreference, PreferMutLvalue};
98 use rustc::ty::{self, Ty, TyCtxt, Visibility};
99 use rustc::ty::adjustment::{Adjust, Adjustment, AutoBorrow};
100 use rustc::ty::fold::{BottomUpFolder, TypeFoldable};
101 use rustc::ty::maps::Providers;
102 use rustc::ty::util::{Representability, IntTypeExt};
103 use errors::DiagnosticBuilder;
104 use require_c_abi_if_variadic;
105 use session::{Session, CompileResult};
106 use TypeAndSubsts;
107 use lint;
108 use util::common::{ErrorReported, indenter};
109 use util::nodemap::{DefIdMap, FxHashMap, NodeMap};
110
111 use std::cell::{Cell, RefCell};
112 use std::collections::hash_map::Entry;
113 use std::cmp;
114 use std::mem::replace;
115 use std::ops::{self, Deref};
116 use syntax::abi::Abi;
117 use syntax::ast;
118 use syntax::codemap::{self, original_sp, Spanned};
119 use syntax::feature_gate::{GateIssue, emit_feature_err};
120 use syntax::ptr::P;
121 use syntax::symbol::{Symbol, InternedString, keywords};
122 use syntax::util::lev_distance::find_best_match_for_name;
123 use syntax_pos::{self, BytePos, Span, DUMMY_SP};
124
125 use rustc::hir::intravisit::{self, Visitor, NestedVisitorMap};
126 use rustc::hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
127 use rustc::hir::{self, PatKind};
128 use rustc::middle::lang_items;
129 use rustc_back::slice;
130 use rustc::middle::const_val::eval_length;
131 use rustc_const_math::ConstInt;
132
133 mod autoderef;
134 pub mod dropck;
135 pub mod _match;
136 pub mod writeback;
137 pub mod regionck;
138 pub mod coercion;
139 pub mod demand;
140 pub mod method;
141 mod upvar;
142 mod wfcheck;
143 mod cast;
144 mod closure;
145 mod callee;
146 mod compare_method;
147 mod intrinsic;
148 mod op;
149
150 /// closures defined within the function.  For example:
151 ///
152 ///     fn foo() {
153 ///         bar(move|| { ... })
154 ///     }
155 ///
156 /// Here, the function `foo()` and the closure passed to
157 /// `bar()` will each have their own `FnCtxt`, but they will
158 /// share the inherited fields.
159 pub struct Inherited<'a, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a> {
160     infcx: InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>,
161
162     locals: RefCell<NodeMap<Ty<'tcx>>>,
163
164     fulfillment_cx: RefCell<traits::FulfillmentContext<'tcx>>,
165
166     // When we process a call like `c()` where `c` is a closure type,
167     // we may not have decided yet whether `c` is a `Fn`, `FnMut`, or
168     // `FnOnce` closure. In that case, we defer full resolution of the
169     // call until upvar inference can kick in and make the
170     // decision. We keep these deferred resolutions grouped by the
171     // def-id of the closure, so that once we decide, we can easily go
172     // back and process them.
173     deferred_call_resolutions: RefCell<DefIdMap<Vec<DeferredCallResolution<'gcx, 'tcx>>>>,
174
175     deferred_cast_checks: RefCell<Vec<cast::CastCheck<'tcx>>>,
176
177     // Anonymized types found in explicit return types and their
178     // associated fresh inference variable. Writeback resolves these
179     // variables to get the concrete type, which can be used to
180     // deanonymize TyAnon, after typeck is done with all functions.
181     anon_types: RefCell<NodeMap<Ty<'tcx>>>,
182
183     /// Each type parameter has an implicit region bound that
184     /// indicates it must outlive at least the function body (the user
185     /// may specify stronger requirements). This field indicates the
186     /// region of the callee. If it is `None`, then the parameter
187     /// environment is for an item or something where the "callee" is
188     /// not clear.
189     implicit_region_bound: Option<ty::Region<'tcx>>,
190 }
191
192 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Deref for Inherited<'a, 'gcx, 'tcx> {
193     type Target = InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>;
194     fn deref(&self) -> &Self::Target {
195         &self.infcx
196     }
197 }
198
199 /// When type-checking an expression, we propagate downward
200 /// whatever type hint we are able in the form of an `Expectation`.
201 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
202 pub enum Expectation<'tcx> {
203     /// We know nothing about what type this expression should have.
204     NoExpectation,
205
206     /// This expression should have the type given (or some subtype)
207     ExpectHasType(Ty<'tcx>),
208
209     /// This expression will be cast to the `Ty`
210     ExpectCastableToType(Ty<'tcx>),
211
212     /// This rvalue expression will be wrapped in `&` or `Box` and coerced
213     /// to `&Ty` or `Box<Ty>`, respectively. `Ty` is `[A]` or `Trait`.
214     ExpectRvalueLikeUnsized(Ty<'tcx>),
215 }
216
217 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Expectation<'tcx> {
218     // Disregard "castable to" expectations because they
219     // can lead us astray. Consider for example `if cond
220     // {22} else {c} as u8` -- if we propagate the
221     // "castable to u8" constraint to 22, it will pick the
222     // type 22u8, which is overly constrained (c might not
223     // be a u8). In effect, the problem is that the
224     // "castable to" expectation is not the tightest thing
225     // we can say, so we want to drop it in this case.
226     // The tightest thing we can say is "must unify with
227     // else branch". Note that in the case of a "has type"
228     // constraint, this limitation does not hold.
229
230     // If the expected type is just a type variable, then don't use
231     // an expected type. Otherwise, we might write parts of the type
232     // when checking the 'then' block which are incompatible with the
233     // 'else' branch.
234     fn adjust_for_branches(&self, fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
235         match *self {
236             ExpectHasType(ety) => {
237                 let ety = fcx.shallow_resolve(ety);
238                 if !ety.is_ty_var() {
239                     ExpectHasType(ety)
240                 } else {
241                     NoExpectation
242                 }
243             }
244             ExpectRvalueLikeUnsized(ety) => {
245                 ExpectRvalueLikeUnsized(ety)
246             }
247             _ => NoExpectation
248         }
249     }
250
251     /// Provide an expectation for an rvalue expression given an *optional*
252     /// hint, which is not required for type safety (the resulting type might
253     /// be checked higher up, as is the case with `&expr` and `box expr`), but
254     /// is useful in determining the concrete type.
255     ///
256     /// The primary use case is where the expected type is a fat pointer,
257     /// like `&[isize]`. For example, consider the following statement:
258     ///
259     ///    let x: &[isize] = &[1, 2, 3];
260     ///
261     /// In this case, the expected type for the `&[1, 2, 3]` expression is
262     /// `&[isize]`. If however we were to say that `[1, 2, 3]` has the
263     /// expectation `ExpectHasType([isize])`, that would be too strong --
264     /// `[1, 2, 3]` does not have the type `[isize]` but rather `[isize; 3]`.
265     /// It is only the `&[1, 2, 3]` expression as a whole that can be coerced
266     /// to the type `&[isize]`. Therefore, we propagate this more limited hint,
267     /// which still is useful, because it informs integer literals and the like.
268     /// See the test case `test/run-pass/coerce-expect-unsized.rs` and #20169
269     /// for examples of where this comes up,.
270     fn rvalue_hint(fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
271         match fcx.tcx.struct_tail(ty).sty {
272             ty::TySlice(_) | ty::TyStr | ty::TyDynamic(..) => {
273                 ExpectRvalueLikeUnsized(ty)
274             }
275             _ => ExpectHasType(ty)
276         }
277     }
278
279     // Resolves `expected` by a single level if it is a variable. If
280     // there is no expected type or resolution is not possible (e.g.,
281     // no constraints yet present), just returns `None`.
282     fn resolve(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
283         match self {
284             NoExpectation => {
285                 NoExpectation
286             }
287             ExpectCastableToType(t) => {
288                 ExpectCastableToType(fcx.resolve_type_vars_if_possible(&t))
289             }
290             ExpectHasType(t) => {
291                 ExpectHasType(fcx.resolve_type_vars_if_possible(&t))
292             }
293             ExpectRvalueLikeUnsized(t) => {
294                 ExpectRvalueLikeUnsized(fcx.resolve_type_vars_if_possible(&t))
295             }
296         }
297     }
298
299     fn to_option(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Ty<'tcx>> {
300         match self.resolve(fcx) {
301             NoExpectation => None,
302             ExpectCastableToType(ty) |
303             ExpectHasType(ty) |
304             ExpectRvalueLikeUnsized(ty) => Some(ty),
305         }
306     }
307
308     /// It sometimes happens that we want to turn an expectation into
309     /// a **hard constraint** (i.e., something that must be satisfied
310     /// for the program to type-check). `only_has_type` will return
311     /// such a constraint, if it exists.
312     fn only_has_type(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>) -> Option<Ty<'tcx>> {
313         match self.resolve(fcx) {
314             ExpectHasType(ty) => Some(ty),
315             _ => None
316         }
317     }
318
319     /// Like `only_has_type`, but instead of returning `None` if no
320     /// hard constraint exists, creates a fresh type variable.
321     fn coercion_target_type(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, span: Span) -> Ty<'tcx> {
322         self.only_has_type(fcx)
323             .unwrap_or_else(|| fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin::MiscVariable(span)))
324     }
325 }
326
327 #[derive(Copy, Clone)]
328 pub struct UnsafetyState {
329     pub def: ast::NodeId,
330     pub unsafety: hir::Unsafety,
331     pub unsafe_push_count: u32,
332     from_fn: bool
333 }
334
335 impl UnsafetyState {
336     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: ast::NodeId) -> UnsafetyState {
337         UnsafetyState { def: def, unsafety: unsafety, unsafe_push_count: 0, from_fn: true }
338     }
339
340     pub fn recurse(&mut self, blk: &hir::Block) -> UnsafetyState {
341         match self.unsafety {
342             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
343             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
344             // way the block can be warned about instead of ignoring this
345             // extraneous block (functions are never warned about).
346             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => *self,
347
348             unsafety => {
349                 let (unsafety, def, count) = match blk.rules {
350                     hir::PushUnsafeBlock(..) =>
351                         (unsafety, blk.id, self.unsafe_push_count.checked_add(1).unwrap()),
352                     hir::PopUnsafeBlock(..) =>
353                         (unsafety, blk.id, self.unsafe_push_count.checked_sub(1).unwrap()),
354                     hir::UnsafeBlock(..) =>
355                         (hir::Unsafety::Unsafe, blk.id, self.unsafe_push_count),
356                     hir::DefaultBlock =>
357                         (unsafety, self.def, self.unsafe_push_count),
358                 };
359                 UnsafetyState{ def: def,
360                                unsafety: unsafety,
361                                unsafe_push_count: count,
362                                from_fn: false }
363             }
364         }
365     }
366 }
367
368 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
369 pub enum LvalueOp {
370     Deref,
371     Index
372 }
373
374 /// Tracks whether executing a node may exit normally (versus
375 /// return/break/panic, which "diverge", leaving dead code in their
376 /// wake). Tracked semi-automatically (through type variables marked
377 /// as diverging), with some manual adjustments for control-flow
378 /// primitives (approximating a CFG).
379 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
380 pub enum Diverges {
381     /// Potentially unknown, some cases converge,
382     /// others require a CFG to determine them.
383     Maybe,
384
385     /// Definitely known to diverge and therefore
386     /// not reach the next sibling or its parent.
387     Always,
388
389     /// Same as `Always` but with a reachability
390     /// warning already emitted
391     WarnedAlways
392 }
393
394 // Convenience impls for combinig `Diverges`.
395
396 impl ops::BitAnd for Diverges {
397     type Output = Self;
398     fn bitand(self, other: Self) -> Self {
399         cmp::min(self, other)
400     }
401 }
402
403 impl ops::BitOr for Diverges {
404     type Output = Self;
405     fn bitor(self, other: Self) -> Self {
406         cmp::max(self, other)
407     }
408 }
409
410 impl ops::BitAndAssign for Diverges {
411     fn bitand_assign(&mut self, other: Self) {
412         *self = *self & other;
413     }
414 }
415
416 impl ops::BitOrAssign for Diverges {
417     fn bitor_assign(&mut self, other: Self) {
418         *self = *self | other;
419     }
420 }
421
422 impl Diverges {
423     fn always(self) -> bool {
424         self >= Diverges::Always
425     }
426 }
427
428 pub struct BreakableCtxt<'gcx: 'tcx, 'tcx> {
429     may_break: bool,
430
431     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
432     // such as `while`, `for`, and `while let`
433     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'gcx, 'tcx>>,
434 }
435
436 pub struct EnclosingBreakables<'gcx: 'tcx, 'tcx> {
437     stack: Vec<BreakableCtxt<'gcx, 'tcx>>,
438     by_id: NodeMap<usize>,
439 }
440
441 impl<'gcx, 'tcx> EnclosingBreakables<'gcx, 'tcx> {
442     fn find_breakable(&mut self, target_id: ast::NodeId) -> &mut BreakableCtxt<'gcx, 'tcx> {
443         let ix = *self.by_id.get(&target_id).unwrap_or_else(|| {
444             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
445         });
446         &mut self.stack[ix]
447     }
448 }
449
450 pub struct FnCtxt<'a, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a> {
451     body_id: ast::NodeId,
452
453     // Number of errors that had been reported when we started
454     // checking this function. On exit, if we find that *more* errors
455     // have been reported, we will skip regionck and other work that
456     // expects the types within the function to be consistent.
457     err_count_on_creation: usize,
458
459     ret_coercion: Option<RefCell<DynamicCoerceMany<'gcx, 'tcx>>>,
460
461     ps: RefCell<UnsafetyState>,
462
463     /// Whether the last checked node generates a divergence (e.g.,
464     /// `return` will set this to Always). In general, when entering
465     /// an expression or other node in the tree, the initial value
466     /// indicates whether prior parts of the containing expression may
467     /// have diverged. It is then typically set to `Maybe` (and the
468     /// old value remembered) for processing the subparts of the
469     /// current expression. As each subpart is processed, they may set
470     /// the flag to `Always` etc.  Finally, at the end, we take the
471     /// result and "union" it with the original value, so that when we
472     /// return the flag indicates if any subpart of the the parent
473     /// expression (up to and including this part) has diverged.  So,
474     /// if you read it after evaluating a subexpression `X`, the value
475     /// you get indicates whether any subexpression that was
476     /// evaluating up to and including `X` diverged.
477     ///
478     /// We use this flag for two purposes:
479     ///
480     /// - To warn about unreachable code: if, after processing a
481     ///   sub-expression but before we have applied the effects of the
482     ///   current node, we see that the flag is set to `Always`, we
483     ///   can issue a warning. This corresponds to something like
484     ///   `foo(return)`; we warn on the `foo()` expression. (We then
485     ///   update the flag to `WarnedAlways` to suppress duplicate
486     ///   reports.) Similarly, if we traverse to a fresh statement (or
487     ///   tail expression) from a `Always` setting, we will isssue a
488     ///   warning. This corresponds to something like `{return;
489     ///   foo();}` or `{return; 22}`, where we would warn on the
490     ///   `foo()` or `22`.
491     ///
492     /// - To permit assignment into a local variable or other lvalue
493     ///   (including the "return slot") of type `!`.  This is allowed
494     ///   if **either** the type of value being assigned is `!`, which
495     ///   means the current code is dead, **or** the expression's
496     ///   divering flag is true, which means that a divering value was
497     ///   wrapped (e.g., `let x: ! = foo(return)`).
498     ///
499     /// To repeat the last point: an expression represents dead-code
500     /// if, after checking it, **either** its type is `!` OR the
501     /// diverges flag is set to something other than `Maybe`.
502     diverges: Cell<Diverges>,
503
504     /// Whether any child nodes have any type errors.
505     has_errors: Cell<bool>,
506
507     enclosing_breakables: RefCell<EnclosingBreakables<'gcx, 'tcx>>,
508
509     inh: &'a Inherited<'a, 'gcx, 'tcx>,
510 }
511
512 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Deref for FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
513     type Target = Inherited<'a, 'gcx, 'tcx>;
514     fn deref(&self) -> &Self::Target {
515         &self.inh
516     }
517 }
518
519 /// Helper type of a temporary returned by Inherited::build(...).
520 /// Necessary because we can't write the following bound:
521 /// F: for<'b, 'tcx> where 'gcx: 'tcx FnOnce(Inherited<'b, 'gcx, 'tcx>).
522 pub struct InheritedBuilder<'a, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a> {
523     infcx: infer::InferCtxtBuilder<'a, 'gcx, 'tcx>,
524     def_id: DefId,
525 }
526
527 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Inherited<'a, 'gcx, 'tcx> {
528     pub fn build(tcx: TyCtxt<'a, 'gcx, 'gcx>, def_id: DefId)
529                  -> InheritedBuilder<'a, 'gcx, 'tcx> {
530         let tables = ty::TypeckTables::empty();
531         let param_env = tcx.param_env(def_id);
532         InheritedBuilder {
533             infcx: tcx.infer_ctxt((tables, param_env), Reveal::UserFacing),
534             def_id,
535         }
536     }
537 }
538
539 impl<'a, 'gcx, 'tcx> InheritedBuilder<'a, 'gcx, 'tcx> {
540     fn enter<F, R>(&'tcx mut self, f: F) -> R
541         where F: for<'b> FnOnce(Inherited<'b, 'gcx, 'tcx>) -> R
542     {
543         let def_id = self.def_id;
544         self.infcx.enter(|infcx| f(Inherited::new(infcx, def_id)))
545     }
546 }
547
548 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Inherited<'a, 'gcx, 'tcx> {
549     fn new(infcx: InferCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>, def_id: DefId) -> Self {
550         let tcx = infcx.tcx;
551         let item_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id);
552         let body_id = item_id.and_then(|id| tcx.hir.maybe_body_owned_by(id));
553         let implicit_region_bound = body_id.map(|body| {
554             tcx.mk_region(ty::ReScope(CodeExtent::CallSiteScope(body)))
555         });
556
557         Inherited {
558             infcx: infcx,
559             fulfillment_cx: RefCell::new(traits::FulfillmentContext::new()),
560             locals: RefCell::new(NodeMap()),
561             deferred_call_resolutions: RefCell::new(DefIdMap()),
562             deferred_cast_checks: RefCell::new(Vec::new()),
563             anon_types: RefCell::new(NodeMap()),
564             implicit_region_bound,
565         }
566     }
567
568     fn register_predicate(&self, obligation: traits::PredicateObligation<'tcx>) {
569         debug!("register_predicate({:?})", obligation);
570         if obligation.has_escaping_regions() {
571             span_bug!(obligation.cause.span, "escaping regions in predicate {:?}",
572                       obligation);
573         }
574         self.fulfillment_cx
575             .borrow_mut()
576             .register_predicate_obligation(self, obligation);
577     }
578
579     fn register_predicates(&self, obligations: Vec<traits::PredicateObligation<'tcx>>) {
580         for obligation in obligations {
581             self.register_predicate(obligation);
582         }
583     }
584
585     fn register_infer_ok_obligations<T>(&self, infer_ok: InferOk<'tcx, T>) -> T {
586         self.register_predicates(infer_ok.obligations);
587         infer_ok.value
588     }
589
590     fn normalize_associated_types_in<T>(&self,
591                                         span: Span,
592                                         body_id: ast::NodeId,
593                                         value: &T) -> T
594         where T : TypeFoldable<'tcx>
595     {
596         let ok = self.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(span, body_id, value);
597         self.register_infer_ok_obligations(ok)
598     }
599
600     fn normalize_associated_types_in_as_infer_ok<T>(&self,
601                                                     span: Span,
602                                                     body_id: ast::NodeId,
603                                                     value: &T)
604                                                     -> InferOk<'tcx, T>
605         where T : TypeFoldable<'tcx>
606     {
607         debug!("normalize_associated_types_in(value={:?})", value);
608         let mut selcx = traits::SelectionContext::new(self);
609         let cause = ObligationCause::misc(span, body_id);
610         let traits::Normalized { value, obligations } =
611             traits::normalize(&mut selcx, cause, value);
612         debug!("normalize_associated_types_in: result={:?} predicates={:?}",
613             value,
614             obligations);
615         InferOk { value, obligations }
616     }
617
618     /// Replace any late-bound regions bound in `value` with
619     /// free variants attached to `all_outlive_scope`.
620     fn liberate_late_bound_regions<T>(&self,
621         all_outlive_scope: DefId,
622         value: &ty::Binder<T>)
623         -> T
624         where T: TypeFoldable<'tcx>
625     {
626         self.tcx.replace_late_bound_regions(value, |br| {
627             self.tcx.mk_region(ty::ReFree(ty::FreeRegion {
628                 scope: all_outlive_scope,
629                 bound_region: br
630             }))
631         }).0
632     }
633 }
634
635 struct CheckItemTypesVisitor<'a, 'tcx: 'a> { tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx> }
636
637 impl<'a, 'tcx> ItemLikeVisitor<'tcx> for CheckItemTypesVisitor<'a, 'tcx> {
638     fn visit_item(&mut self, i: &'tcx hir::Item) {
639         check_item_type(self.tcx, i);
640     }
641     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'tcx hir::TraitItem) { }
642     fn visit_impl_item(&mut self, _: &'tcx hir::ImplItem) { }
643 }
644
645 pub fn check_wf_new<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> CompileResult {
646     tcx.sess.track_errors(|| {
647         let mut visit = wfcheck::CheckTypeWellFormedVisitor::new(tcx);
648         tcx.hir.krate().visit_all_item_likes(&mut visit.as_deep_visitor());
649     })
650 }
651
652 pub fn check_item_types<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> CompileResult {
653     tcx.sess.track_errors(|| {
654         tcx.hir.krate().visit_all_item_likes(&mut CheckItemTypesVisitor { tcx });
655     })
656 }
657
658 pub fn check_item_bodies<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) -> CompileResult {
659     tcx.typeck_item_bodies(LOCAL_CRATE)
660 }
661
662 fn typeck_item_bodies<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, crate_num: CrateNum) -> CompileResult {
663     debug_assert!(crate_num == LOCAL_CRATE);
664     tcx.sess.track_errors(|| {
665         for body_owner_def_id in tcx.body_owners() {
666             tcx.typeck_tables_of(body_owner_def_id);
667         }
668     })
669 }
670
671 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
672     *providers = Providers {
673         typeck_item_bodies,
674         typeck_tables_of,
675         has_typeck_tables,
676         closure_type,
677         closure_kind,
678         adt_destructor,
679         ..*providers
680     };
681 }
682
683 fn closure_type<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
684                           def_id: DefId)
685                           -> ty::PolyFnSig<'tcx> {
686     let node_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
687     tcx.typeck_tables_of(def_id).closure_tys[&node_id]
688 }
689
690 fn closure_kind<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
691                           def_id: DefId)
692                           -> ty::ClosureKind {
693     let node_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
694     tcx.typeck_tables_of(def_id).closure_kinds[&node_id].0
695 }
696
697 fn adt_destructor<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
698                             def_id: DefId)
699                             -> Option<ty::Destructor> {
700     tcx.calculate_dtor(def_id, &mut dropck::check_drop_impl)
701 }
702
703 /// If this def-id is a "primary tables entry", returns `Some((body_id, decl))`
704 /// with information about it's body-id and fn-decl (if any). Otherwise,
705 /// returns `None`.
706 ///
707 /// If this function returns "some", then `typeck_tables(def_id)` will
708 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_tables(def_id)` may or
709 /// may not succeed.  In some cases where this function returns `None`
710 /// (notably closures), `typeck_tables(def_id)` would wind up
711 /// redirecting to the owning function.
712 fn primary_body_of<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
713                              id: ast::NodeId)
714                              -> Option<(hir::BodyId, Option<&'tcx hir::FnDecl>)>
715 {
716     match tcx.hir.get(id) {
717         hir::map::NodeItem(item) => {
718             match item.node {
719                 hir::ItemConst(_, body) |
720                 hir::ItemStatic(_, _, body) =>
721                     Some((body, None)),
722                 hir::ItemFn(ref decl, .., body) =>
723                     Some((body, Some(decl))),
724                 _ =>
725                     None,
726             }
727         }
728         hir::map::NodeTraitItem(item) => {
729             match item.node {
730                 hir::TraitItemKind::Const(_, Some(body)) =>
731                     Some((body, None)),
732                 hir::TraitItemKind::Method(ref sig, hir::TraitMethod::Provided(body)) =>
733                     Some((body, Some(&sig.decl))),
734                 _ =>
735                     None,
736             }
737         }
738         hir::map::NodeImplItem(item) => {
739             match item.node {
740                 hir::ImplItemKind::Const(_, body) =>
741                     Some((body, None)),
742                 hir::ImplItemKind::Method(ref sig, body) =>
743                     Some((body, Some(&sig.decl))),
744                 _ =>
745                     None,
746             }
747         }
748         hir::map::NodeExpr(expr) => {
749             // FIXME(eddyb) Closures should have separate
750             // function definition IDs and expression IDs.
751             // Type-checking should not let closures get
752             // this far in a constant position.
753             // Assume that everything other than closures
754             // is a constant "initializer" expression.
755             match expr.node {
756                 hir::ExprClosure(..) =>
757                     None,
758                 _ =>
759                     Some((hir::BodyId { node_id: expr.id }, None)),
760             }
761         }
762         _ => None,
763     }
764 }
765
766 fn has_typeck_tables<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
767                                def_id: DefId)
768                                -> bool {
769     // Closures' tables come from their outermost function,
770     // as they are part of the same "inference environment".
771     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
772     if outer_def_id != def_id {
773         return tcx.has_typeck_tables(outer_def_id);
774     }
775
776     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
777     primary_body_of(tcx, id).is_some()
778 }
779
780 fn typeck_tables_of<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
781                               def_id: DefId)
782                               -> &'tcx ty::TypeckTables<'tcx> {
783     // Closures' tables come from their outermost function,
784     // as they are part of the same "inference environment".
785     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
786     if outer_def_id != def_id {
787         return tcx.typeck_tables_of(outer_def_id);
788     }
789
790     let id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
791     let span = tcx.hir.span(id);
792
793     // Figure out what primary body this item has.
794     let (body_id, fn_decl) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
795         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
796     });
797     let body = tcx.hir.body(body_id);
798
799     Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
800         let fcx = if let Some(decl) = fn_decl {
801             let fn_sig = tcx.type_of(def_id).fn_sig();
802
803             check_abi(tcx, span, fn_sig.abi());
804
805             // Compute the fty from point of view of inside fn.
806             let fn_sig =
807                 inh.liberate_late_bound_regions(def_id, &fn_sig);
808             let fn_sig =
809                 inh.normalize_associated_types_in(body.value.span, body_id.node_id, &fn_sig);
810
811             check_fn(&inh, fn_sig, decl, id, body)
812         } else {
813             let fcx = FnCtxt::new(&inh, body.value.id);
814             let expected_type = tcx.type_of(def_id);
815             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, &expected_type);
816             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
817
818             // Gather locals in statics (because of block expressions).
819             // This is technically unnecessary because locals in static items are forbidden,
820             // but prevents type checking from blowing up before const checking can properly
821             // emit an error.
822             GatherLocalsVisitor { fcx: &fcx }.visit_body(body);
823
824             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, expected_type);
825
826             fcx
827         };
828
829         fcx.select_all_obligations_and_apply_defaults();
830         fcx.closure_analyze(body);
831         fcx.select_obligations_where_possible();
832         fcx.check_casts();
833         fcx.select_all_obligations_or_error();
834
835         if fn_decl.is_some() {
836             fcx.regionck_fn(id, body);
837         } else {
838             fcx.regionck_expr(body);
839         }
840
841         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
842     })
843 }
844
845 fn check_abi<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, span: Span, abi: Abi) {
846     if !tcx.sess.target.target.is_abi_supported(abi) {
847         struct_span_err!(tcx.sess, span, E0570,
848             "The ABI `{}` is not supported for the current target", abi).emit()
849     }
850 }
851
852 struct GatherLocalsVisitor<'a, 'gcx: 'a+'tcx, 'tcx: 'a> {
853     fcx: &'a FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>
854 }
855
856 impl<'a, 'gcx, 'tcx> GatherLocalsVisitor<'a, 'gcx, 'tcx> {
857     fn assign(&mut self, span: Span, nid: ast::NodeId, ty_opt: Option<Ty<'tcx>>) -> Ty<'tcx> {
858         match ty_opt {
859             None => {
860                 // infer the variable's type
861                 let var_ty = self.fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin::TypeInference(span));
862                 self.fcx.locals.borrow_mut().insert(nid, var_ty);
863                 var_ty
864             }
865             Some(typ) => {
866                 // take type that the user specified
867                 self.fcx.locals.borrow_mut().insert(nid, typ);
868                 typ
869             }
870         }
871     }
872 }
873
874 impl<'a, 'gcx, 'tcx> Visitor<'gcx> for GatherLocalsVisitor<'a, 'gcx, 'tcx> {
875     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'gcx> {
876         NestedVisitorMap::None
877     }
878
879     // Add explicitly-declared locals.
880     fn visit_local(&mut self, local: &'gcx hir::Local) {
881         let o_ty = match local.ty {
882             Some(ref ty) => Some(self.fcx.to_ty(&ty)),
883             None => None
884         };
885         self.assign(local.span, local.id, o_ty);
886         debug!("Local variable {:?} is assigned type {}",
887                local.pat,
888                self.fcx.ty_to_string(
889                    self.fcx.locals.borrow().get(&local.id).unwrap().clone()));
890         intravisit::walk_local(self, local);
891     }
892
893     // Add pattern bindings.
894     fn visit_pat(&mut self, p: &'gcx hir::Pat) {
895         if let PatKind::Binding(_, _, ref path1, _) = p.node {
896             let var_ty = self.assign(p.span, p.id, None);
897
898             self.fcx.require_type_is_sized(var_ty, p.span,
899                                            traits::VariableType(p.id));
900
901             debug!("Pattern binding {} is assigned to {} with type {:?}",
902                    path1.node,
903                    self.fcx.ty_to_string(
904                        self.fcx.locals.borrow().get(&p.id).unwrap().clone()),
905                    var_ty);
906         }
907         intravisit::walk_pat(self, p);
908     }
909
910     // Don't descend into the bodies of nested closures
911     fn visit_fn(&mut self, _: intravisit::FnKind<'gcx>, _: &'gcx hir::FnDecl,
912                 _: hir::BodyId, _: Span, _: ast::NodeId) { }
913 }
914
915 /// Helper used for fns and closures. Does the grungy work of checking a function
916 /// body and returns the function context used for that purpose, since in the case of a fn item
917 /// there is still a bit more to do.
918 ///
919 /// * ...
920 /// * inherited: other fields inherited from the enclosing fn (if any)
921 fn check_fn<'a, 'gcx, 'tcx>(inherited: &'a Inherited<'a, 'gcx, 'tcx>,
922                             fn_sig: ty::FnSig<'tcx>,
923                             decl: &'gcx hir::FnDecl,
924                             fn_id: ast::NodeId,
925                             body: &'gcx hir::Body)
926                             -> FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx>
927 {
928     let mut fn_sig = fn_sig.clone();
929
930     debug!("check_fn(sig={:?}, fn_id={})", fn_sig, fn_id);
931
932     // Create the function context.  This is either derived from scratch or,
933     // in the case of function expressions, based on the outer context.
934     let mut fcx = FnCtxt::new(inherited, body.value.id);
935     *fcx.ps.borrow_mut() = UnsafetyState::function(fn_sig.unsafety, fn_id);
936
937     let ret_ty = fn_sig.output();
938     fcx.require_type_is_sized(ret_ty, decl.output.span(), traits::ReturnType);
939     let ret_ty = fcx.instantiate_anon_types(&ret_ty);
940     fcx.ret_coercion = Some(RefCell::new(CoerceMany::new(ret_ty)));
941     fn_sig = fcx.tcx.mk_fn_sig(
942         fn_sig.inputs().iter().cloned(),
943         ret_ty,
944         fn_sig.variadic,
945         fn_sig.unsafety,
946         fn_sig.abi
947     );
948
949     GatherLocalsVisitor { fcx: &fcx, }.visit_body(body);
950
951     // Add formal parameters.
952     for (arg_ty, arg) in fn_sig.inputs().iter().zip(&body.arguments) {
953         // The type of the argument must be well-formed.
954         //
955         // NB -- this is now checked in wfcheck, but that
956         // currently only results in warnings, so we issue an
957         // old-style WF obligation here so that we still get the
958         // errors that we used to get.
959         fcx.register_old_wf_obligation(arg_ty, arg.pat.span, traits::MiscObligation);
960
961         // Check the pattern.
962         fcx.check_pat_arg(&arg.pat, arg_ty, true);
963         fcx.write_ty(arg.id, arg_ty);
964     }
965
966     inherited.tables.borrow_mut().liberated_fn_sigs.insert(fn_id, fn_sig);
967
968     fcx.check_return_expr(&body.value);
969
970     // Finalize the return check by taking the LUB of the return types
971     // we saw and assigning it to the expected return type. This isn't
972     // really expected to fail, since the coercions would have failed
973     // earlier when trying to find a LUB.
974     //
975     // However, the behavior around `!` is sort of complex. In the
976     // event that the `actual_return_ty` comes back as `!`, that
977     // indicates that the fn either does not return or "returns" only
978     // values of type `!`. In this case, if there is an expected
979     // return type that is *not* `!`, that should be ok. But if the
980     // return type is being inferred, we want to "fallback" to `!`:
981     //
982     //     let x = move || panic!();
983     //
984     // To allow for that, I am creating a type variable with diverging
985     // fallback. This was deemed ever so slightly better than unifying
986     // the return value with `!` because it allows for the caller to
987     // make more assumptions about the return type (e.g., they could do
988     //
989     //     let y: Option<u32> = Some(x());
990     //
991     // which would then cause this return type to become `u32`, not
992     // `!`).
993     let coercion = fcx.ret_coercion.take().unwrap().into_inner();
994     let mut actual_return_ty = coercion.complete(&fcx);
995     if actual_return_ty.is_never() {
996         actual_return_ty = fcx.next_diverging_ty_var(
997             TypeVariableOrigin::DivergingFn(body.value.span));
998     }
999     fcx.demand_suptype(body.value.span, ret_ty, actual_return_ty);
1000
1001     fcx
1002 }
1003
1004 fn check_struct<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1005                           id: ast::NodeId,
1006                           span: Span) {
1007     let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1008     let def = tcx.adt_def(def_id);
1009     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
1010     check_representable(tcx, span, def_id);
1011
1012     if def.repr.simd() {
1013         check_simd(tcx, span, def_id);
1014     }
1015
1016     // if struct is packed and not aligned, check fields for alignment.
1017     // Checks for combining packed and align attrs on single struct are done elsewhere.
1018     if tcx.adt_def(def_id).repr.packed() && tcx.adt_def(def_id).repr.align == 0 {
1019         check_packed(tcx, span, def_id);
1020     }
1021 }
1022
1023 fn check_union<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1024                          id: ast::NodeId,
1025                          span: Span) {
1026     let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1027     let def = tcx.adt_def(def_id);
1028     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
1029     check_representable(tcx, span, def_id);
1030 }
1031
1032 pub fn check_item_type<'a,'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, it: &'tcx hir::Item) {
1033     debug!("check_item_type(it.id={}, it.name={})",
1034            it.id,
1035            tcx.item_path_str(tcx.hir.local_def_id(it.id)));
1036     let _indenter = indenter();
1037     match it.node {
1038       // Consts can play a role in type-checking, so they are included here.
1039       hir::ItemStatic(..) |
1040       hir::ItemConst(..) => {
1041         tcx.typeck_tables_of(tcx.hir.local_def_id(it.id));
1042       }
1043       hir::ItemEnum(ref enum_definition, _) => {
1044         check_enum(tcx,
1045                    it.span,
1046                    &enum_definition.variants,
1047                    it.id);
1048       }
1049       hir::ItemFn(..) => {} // entirely within check_item_body
1050       hir::ItemImpl(.., ref impl_item_refs) => {
1051           debug!("ItemImpl {} with id {}", it.name, it.id);
1052           let impl_def_id = tcx.hir.local_def_id(it.id);
1053           if let Some(impl_trait_ref) = tcx.impl_trait_ref(impl_def_id) {
1054               check_impl_items_against_trait(tcx,
1055                                              it.span,
1056                                              impl_def_id,
1057                                              impl_trait_ref,
1058                                              impl_item_refs);
1059               let trait_def_id = impl_trait_ref.def_id;
1060               check_on_unimplemented(tcx, trait_def_id, it);
1061           }
1062       }
1063       hir::ItemTrait(..) => {
1064         let def_id = tcx.hir.local_def_id(it.id);
1065         check_on_unimplemented(tcx, def_id, it);
1066       }
1067       hir::ItemStruct(..) => {
1068         check_struct(tcx, it.id, it.span);
1069       }
1070       hir::ItemUnion(..) => {
1071         check_union(tcx, it.id, it.span);
1072       }
1073       hir::ItemTy(_, ref generics) => {
1074         let def_id = tcx.hir.local_def_id(it.id);
1075         let pty_ty = tcx.type_of(def_id);
1076         check_bounds_are_used(tcx, generics, pty_ty);
1077       }
1078       hir::ItemForeignMod(ref m) => {
1079         check_abi(tcx, it.span, m.abi);
1080
1081         if m.abi == Abi::RustIntrinsic {
1082             for item in &m.items {
1083                 intrinsic::check_intrinsic_type(tcx, item);
1084             }
1085         } else if m.abi == Abi::PlatformIntrinsic {
1086             for item in &m.items {
1087                 intrinsic::check_platform_intrinsic_type(tcx, item);
1088             }
1089         } else {
1090             for item in &m.items {
1091                 let generics = tcx.generics_of(tcx.hir.local_def_id(item.id));
1092                 if !generics.types.is_empty() {
1093                     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, item.span, E0044,
1094                         "foreign items may not have type parameters");
1095                     span_help!(&mut err, item.span,
1096                         "consider using specialization instead of \
1097                         type parameters");
1098                     err.emit();
1099                 }
1100
1101                 if let hir::ForeignItemFn(ref fn_decl, _, _) = item.node {
1102                     require_c_abi_if_variadic(tcx, fn_decl, m.abi, item.span);
1103                 }
1104             }
1105         }
1106       }
1107       _ => {/* nothing to do */ }
1108     }
1109 }
1110
1111 fn check_on_unimplemented<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1112                                     def_id: DefId,
1113                                     item: &hir::Item) {
1114     let generics = tcx.generics_of(def_id);
1115     if let Some(ref attr) = item.attrs.iter().find(|a| {
1116         a.check_name("rustc_on_unimplemented")
1117     }) {
1118         if let Some(istring) = attr.value_str() {
1119             let istring = istring.as_str();
1120             let parser = Parser::new(&istring);
1121             let types = &generics.types;
1122             for token in parser {
1123                 match token {
1124                     Piece::String(_) => (), // Normal string, no need to check it
1125                     Piece::NextArgument(a) => match a.position {
1126                         // `{Self}` is allowed
1127                         Position::ArgumentNamed(s) if s == "Self" => (),
1128                         // So is `{A}` if A is a type parameter
1129                         Position::ArgumentNamed(s) => match types.iter().find(|t| {
1130                             t.name == s
1131                         }) {
1132                             Some(_) => (),
1133                             None => {
1134                                 let name = tcx.item_name(def_id);
1135                                 span_err!(tcx.sess, attr.span, E0230,
1136                                                  "there is no type parameter \
1137                                                           {} on trait {}",
1138                                                            s, name);
1139                             }
1140                         },
1141                         // `{:1}` and `{}` are not to be used
1142                         Position::ArgumentIs(_) => {
1143                             span_err!(tcx.sess, attr.span, E0231,
1144                                                   "only named substitution \
1145                                                    parameters are allowed");
1146                         }
1147                     }
1148                 }
1149             }
1150         } else {
1151             struct_span_err!(
1152                 tcx.sess, attr.span, E0232,
1153                 "this attribute must have a value")
1154                 .span_label(attr.span, "attribute requires a value")
1155                 .note(&format!("eg `#[rustc_on_unimplemented = \"foo\"]`"))
1156                 .emit();
1157         }
1158     }
1159 }
1160
1161 fn report_forbidden_specialization<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1162                                              impl_item: &hir::ImplItem,
1163                                              parent_impl: DefId)
1164 {
1165     let mut err = struct_span_err!(
1166         tcx.sess, impl_item.span, E0520,
1167         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
1168          that item is not marked `default`",
1169         impl_item.name);
1170     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`",
1171                                             impl_item.name));
1172
1173     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
1174         Ok(span) => {
1175             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
1176             err.note(&format!("to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
1177                               impl_item.name));
1178         }
1179         Err(cname) => {
1180             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{}`", cname));
1181         }
1182     }
1183
1184     err.emit();
1185 }
1186
1187 fn check_specialization_validity<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1188                                            trait_def: &ty::TraitDef,
1189                                            impl_id: DefId,
1190                                            impl_item: &hir::ImplItem)
1191 {
1192     let ancestors = trait_def.ancestors(tcx, impl_id);
1193
1194     let kind = match impl_item.node {
1195         hir::ImplItemKind::Const(..) => ty::AssociatedKind::Const,
1196         hir::ImplItemKind::Method(..) => ty::AssociatedKind::Method,
1197         hir::ImplItemKind::Type(_) => ty::AssociatedKind::Type
1198     };
1199     let parent = ancestors.defs(tcx, impl_item.name, kind).skip(1).next()
1200         .map(|node_item| node_item.map(|parent| parent.defaultness));
1201
1202     if let Some(parent) = parent {
1203         if tcx.impl_item_is_final(&parent) {
1204             report_forbidden_specialization(tcx, impl_item, parent.node.def_id());
1205         }
1206     }
1207
1208 }
1209
1210 fn check_impl_items_against_trait<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1211                                             impl_span: Span,
1212                                             impl_id: DefId,
1213                                             impl_trait_ref: ty::TraitRef<'tcx>,
1214                                             impl_item_refs: &[hir::ImplItemRef]) {
1215     // If the trait reference itself is erroneous (so the compilation is going
1216     // to fail), skip checking the items here -- the `impl_item` table in `tcx`
1217     // isn't populated for such impls.
1218     if impl_trait_ref.references_error() { return; }
1219
1220     // Locate trait definition and items
1221     let trait_def = tcx.trait_def(impl_trait_ref.def_id);
1222     let mut overridden_associated_type = None;
1223
1224     let impl_items = || impl_item_refs.iter().map(|iiref| tcx.hir.impl_item(iiref.id));
1225
1226     // Check existing impl methods to see if they are both present in trait
1227     // and compatible with trait signature
1228     for impl_item in impl_items() {
1229         let ty_impl_item = tcx.associated_item(tcx.hir.local_def_id(impl_item.id));
1230         let ty_trait_item = tcx.associated_items(impl_trait_ref.def_id)
1231             .find(|ac| ac.name == ty_impl_item.name);
1232
1233         // Check that impl definition matches trait definition
1234         if let Some(ty_trait_item) = ty_trait_item {
1235             match impl_item.node {
1236                 hir::ImplItemKind::Const(..) => {
1237                     // Find associated const definition.
1238                     if ty_trait_item.kind == ty::AssociatedKind::Const {
1239                         compare_const_impl(tcx,
1240                                            &ty_impl_item,
1241                                            impl_item.span,
1242                                            &ty_trait_item,
1243                                            impl_trait_ref);
1244                     } else {
1245                          let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_item.span, E0323,
1246                                   "item `{}` is an associated const, \
1247                                   which doesn't match its trait `{}`",
1248                                   ty_impl_item.name,
1249                                   impl_trait_ref);
1250                          err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
1251                          // We can only get the spans from local trait definition
1252                          // Same for E0324 and E0325
1253                          if let Some(trait_span) = tcx.hir.span_if_local(ty_trait_item.def_id) {
1254                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
1255                          }
1256                          err.emit()
1257                     }
1258                 }
1259                 hir::ImplItemKind::Method(..) => {
1260                     let trait_span = tcx.hir.span_if_local(ty_trait_item.def_id);
1261                     if ty_trait_item.kind == ty::AssociatedKind::Method {
1262                         let err_count = tcx.sess.err_count();
1263                         compare_impl_method(tcx,
1264                                             &ty_impl_item,
1265                                             impl_item.span,
1266                                             &ty_trait_item,
1267                                             impl_trait_ref,
1268                                             trait_span,
1269                                             true); // start with old-broken-mode
1270                         if err_count == tcx.sess.err_count() {
1271                             // old broken mode did not report an error. Try with the new mode.
1272                             compare_impl_method(tcx,
1273                                                 &ty_impl_item,
1274                                                 impl_item.span,
1275                                                 &ty_trait_item,
1276                                                 impl_trait_ref,
1277                                                 trait_span,
1278                                                 false); // use the new mode
1279                         }
1280                     } else {
1281                         let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_item.span, E0324,
1282                                   "item `{}` is an associated method, \
1283                                   which doesn't match its trait `{}`",
1284                                   ty_impl_item.name,
1285                                   impl_trait_ref);
1286                          err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
1287                          if let Some(trait_span) = tcx.hir.span_if_local(ty_trait_item.def_id) {
1288                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
1289                          }
1290                          err.emit()
1291                     }
1292                 }
1293                 hir::ImplItemKind::Type(_) => {
1294                     if ty_trait_item.kind == ty::AssociatedKind::Type {
1295                         if ty_trait_item.defaultness.has_value() {
1296                             overridden_associated_type = Some(impl_item);
1297                         }
1298                     } else {
1299                         let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_item.span, E0325,
1300                                   "item `{}` is an associated type, \
1301                                   which doesn't match its trait `{}`",
1302                                   ty_impl_item.name,
1303                                   impl_trait_ref);
1304                          err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
1305                          if let Some(trait_span) = tcx.hir.span_if_local(ty_trait_item.def_id) {
1306                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
1307                          }
1308                          err.emit()
1309                     }
1310                 }
1311             }
1312         }
1313
1314         check_specialization_validity(tcx, trait_def, impl_id, impl_item);
1315     }
1316
1317     // Check for missing items from trait
1318     let mut missing_items = Vec::new();
1319     let mut invalidated_items = Vec::new();
1320     let associated_type_overridden = overridden_associated_type.is_some();
1321     for trait_item in tcx.associated_items(impl_trait_ref.def_id) {
1322         let is_implemented = trait_def.ancestors(tcx, impl_id)
1323             .defs(tcx, trait_item.name, trait_item.kind)
1324             .next()
1325             .map(|node_item| !node_item.node.is_from_trait())
1326             .unwrap_or(false);
1327
1328         if !is_implemented {
1329             if !trait_item.defaultness.has_value() {
1330                 missing_items.push(trait_item);
1331             } else if associated_type_overridden {
1332                 invalidated_items.push(trait_item.name);
1333             }
1334         }
1335     }
1336
1337     let signature = |item: &ty::AssociatedItem| {
1338         match item.kind {
1339             ty::AssociatedKind::Method => {
1340                 format!("{}", tcx.type_of(item.def_id).fn_sig().0)
1341             }
1342             ty::AssociatedKind::Type => format!("type {};", item.name.to_string()),
1343             ty::AssociatedKind::Const => {
1344                 format!("const {}: {:?};", item.name.to_string(), tcx.type_of(item.def_id))
1345             }
1346         }
1347     };
1348
1349     if !missing_items.is_empty() {
1350         let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_span, E0046,
1351             "not all trait items implemented, missing: `{}`",
1352             missing_items.iter()
1353                   .map(|trait_item| trait_item.name.to_string())
1354                   .collect::<Vec<_>>().join("`, `"));
1355         err.span_label(impl_span, format!("missing `{}` in implementation",
1356                 missing_items.iter()
1357                     .map(|trait_item| trait_item.name.to_string())
1358                     .collect::<Vec<_>>().join("`, `")));
1359         for trait_item in missing_items {
1360             if let Some(span) = tcx.hir.span_if_local(trait_item.def_id) {
1361                 err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.name));
1362             } else {
1363                 err.note(&format!("`{}` from trait: `{}`",
1364                                   trait_item.name,
1365                                   signature(&trait_item)));
1366             }
1367         }
1368         err.emit();
1369     }
1370
1371     if !invalidated_items.is_empty() {
1372         let invalidator = overridden_associated_type.unwrap();
1373         span_err!(tcx.sess, invalidator.span, E0399,
1374                   "the following trait items need to be reimplemented \
1375                    as `{}` was overridden: `{}`",
1376                   invalidator.name,
1377                   invalidated_items.iter()
1378                                    .map(|name| name.to_string())
1379                                    .collect::<Vec<_>>().join("`, `"))
1380     }
1381 }
1382
1383 /// Checks whether a type can be represented in memory. In particular, it
1384 /// identifies types that contain themselves without indirection through a
1385 /// pointer, which would mean their size is unbounded.
1386 fn check_representable<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1387                                  sp: Span,
1388                                  item_def_id: DefId)
1389                                  -> bool {
1390     let rty = tcx.type_of(item_def_id);
1391
1392     // Check that it is possible to represent this type. This call identifies
1393     // (1) types that contain themselves and (2) types that contain a different
1394     // recursive type. It is only necessary to throw an error on those that
1395     // contain themselves. For case 2, there must be an inner type that will be
1396     // caught by case 1.
1397     match rty.is_representable(tcx, sp) {
1398         Representability::SelfRecursive(spans) => {
1399             let mut err = tcx.recursive_type_with_infinite_size_error(item_def_id);
1400             for span in spans {
1401                 err.span_label(span, "recursive without indirection");
1402             }
1403             err.emit();
1404             return false
1405         }
1406         Representability::Representable | Representability::ContainsRecursive => (),
1407     }
1408     return true
1409 }
1410
1411 pub fn check_simd<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, sp: Span, def_id: DefId) {
1412     let t = tcx.type_of(def_id);
1413     match t.sty {
1414         ty::TyAdt(def, substs) if def.is_struct() => {
1415             let fields = &def.struct_variant().fields;
1416             if fields.is_empty() {
1417                 span_err!(tcx.sess, sp, E0075, "SIMD vector cannot be empty");
1418                 return;
1419             }
1420             let e = fields[0].ty(tcx, substs);
1421             if !fields.iter().all(|f| f.ty(tcx, substs) == e) {
1422                 struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0076, "SIMD vector should be homogeneous")
1423                                 .span_label(sp, "SIMD elements must have the same type")
1424                                 .emit();
1425                 return;
1426             }
1427             match e.sty {
1428                 ty::TyParam(_) => { /* struct<T>(T, T, T, T) is ok */ }
1429                 _ if e.is_machine()  => { /* struct(u8, u8, u8, u8) is ok */ }
1430                 _ => {
1431                     span_err!(tcx.sess, sp, E0077,
1432                               "SIMD vector element type should be machine type");
1433                     return;
1434                 }
1435             }
1436         }
1437         _ => ()
1438     }
1439 }
1440
1441 fn check_packed<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>, sp: Span, def_id: DefId) {
1442     if check_packed_inner(tcx, def_id, &mut Vec::new()) {
1443         struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0588,
1444             "packed struct cannot transitively contain a `[repr(align)]` struct").emit();
1445     }
1446 }
1447
1448 fn check_packed_inner<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1449                                 def_id: DefId,
1450                                 stack: &mut Vec<DefId>) -> bool {
1451     let t = tcx.type_of(def_id);
1452     if stack.contains(&def_id) {
1453         debug!("check_packed_inner: {:?} is recursive", t);
1454         return false;
1455     }
1456     match t.sty {
1457         ty::TyAdt(def, substs) if def.is_struct() => {
1458             if tcx.adt_def(def.did).repr.align > 0 {
1459                 return true;
1460             }
1461             // push struct def_id before checking fields
1462             stack.push(def_id);
1463             for field in &def.struct_variant().fields {
1464                 let f = field.ty(tcx, substs);
1465                 match f.sty {
1466                     ty::TyAdt(def, _) => {
1467                         if check_packed_inner(tcx, def.did, stack) {
1468                             return true;
1469                         }
1470                     }
1471                     _ => ()
1472                 }
1473             }
1474             // only need to pop if not early out
1475             stack.pop();
1476         }
1477         _ => ()
1478     }
1479     false
1480 }
1481
1482 #[allow(trivial_numeric_casts)]
1483 pub fn check_enum<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
1484                             sp: Span,
1485                             vs: &'tcx [hir::Variant],
1486                             id: ast::NodeId) {
1487     let def_id = tcx.hir.local_def_id(id);
1488     let def = tcx.adt_def(def_id);
1489     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
1490
1491     if vs.is_empty() && tcx.has_attr(def_id, "repr") {
1492         struct_span_err!(
1493             tcx.sess, sp, E0084,
1494             "unsupported representation for zero-variant enum")
1495             .span_label(sp, "unsupported enum representation")
1496             .emit();
1497     }
1498
1499     let repr_type_ty = def.repr.discr_type().to_ty(tcx);
1500     if repr_type_ty == tcx.types.i128 || repr_type_ty == tcx.types.u128 {
1501         if !tcx.sess.features.borrow().i128_type {
1502             emit_feature_err(&tcx.sess.parse_sess,
1503                              "i128_type", sp, GateIssue::Language, "128-bit type is unstable");
1504         }
1505     }
1506
1507     for v in vs {
1508         if let Some(e) = v.node.disr_expr {
1509             tcx.typeck_tables_of(tcx.hir.local_def_id(e.node_id));
1510         }
1511     }
1512
1513     let mut disr_vals: Vec<ConstInt> = Vec::new();
1514     for (discr, v) in def.discriminants(tcx).zip(vs) {
1515         // Check for duplicate discriminant values
1516         if let Some(i) = disr_vals.iter().position(|&x| x == discr) {
1517             let variant_i_node_id = tcx.hir.as_local_node_id(def.variants[i].did).unwrap();
1518             let variant_i = tcx.hir.expect_variant(variant_i_node_id);
1519             let i_span = match variant_i.node.disr_expr {
1520                 Some(expr) => tcx.hir.span(expr.node_id),
1521                 None => tcx.hir.span(variant_i_node_id)
1522             };
1523             let span = match v.node.disr_expr {
1524                 Some(expr) => tcx.hir.span(expr.node_id),
1525                 None => v.span
1526             };
1527             struct_span_err!(tcx.sess, span, E0081,
1528                              "discriminant value `{}` already exists", disr_vals[i])
1529                 .span_label(i_span, format!("first use of `{}`", disr_vals[i]))
1530                 .span_label(span , format!("enum already has `{}`", disr_vals[i]))
1531                 .emit();
1532         }
1533         disr_vals.push(discr);
1534     }
1535
1536     check_representable(tcx, sp, def_id);
1537 }
1538
1539 impl<'a, 'gcx, 'tcx> AstConv<'gcx, 'tcx> for FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1540     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'b, 'gcx, 'tcx> { self.tcx }
1541
1542     fn get_type_parameter_bounds(&self, _: Span, def_id: DefId)
1543                                  -> ty::GenericPredicates<'tcx>
1544     {
1545         let tcx = self.tcx;
1546         let node_id = tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
1547         let item_id = tcx.hir.ty_param_owner(node_id);
1548         let item_def_id = tcx.hir.local_def_id(item_id);
1549         let generics = tcx.generics_of(item_def_id);
1550         let index = generics.type_param_to_index[&def_id.index];
1551         ty::GenericPredicates {
1552             parent: None,
1553             predicates: self.param_env.caller_bounds.iter().filter(|predicate| {
1554                 match **predicate {
1555                     ty::Predicate::Trait(ref data) => {
1556                         data.0.self_ty().is_param(index)
1557                     }
1558                     _ => false
1559                 }
1560             }).cloned().collect()
1561         }
1562     }
1563
1564     fn re_infer(&self, span: Span, def: Option<&ty::RegionParameterDef>)
1565                 -> Option<ty::Region<'tcx>> {
1566         let v = match def {
1567             Some(def) => infer::EarlyBoundRegion(span, def.name, def.issue_32330),
1568             None => infer::MiscVariable(span)
1569         };
1570         Some(self.next_region_var(v))
1571     }
1572
1573     fn ty_infer(&self, span: Span) -> Ty<'tcx> {
1574         self.next_ty_var(TypeVariableOrigin::TypeInference(span))
1575     }
1576
1577     fn ty_infer_for_def(&self,
1578                         ty_param_def: &ty::TypeParameterDef,
1579                         substs: &[Kind<'tcx>],
1580                         span: Span) -> Ty<'tcx> {
1581         self.type_var_for_def(span, ty_param_def, substs)
1582     }
1583
1584     fn projected_ty_from_poly_trait_ref(&self,
1585                                         span: Span,
1586                                         poly_trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
1587                                         item_name: ast::Name)
1588                                         -> Ty<'tcx>
1589     {
1590         let (trait_ref, _) =
1591             self.replace_late_bound_regions_with_fresh_var(
1592                 span,
1593                 infer::LateBoundRegionConversionTime::AssocTypeProjection(item_name),
1594                 &poly_trait_ref);
1595
1596         self.tcx().mk_projection(trait_ref, item_name)
1597     }
1598
1599     fn normalize_ty(&self, span: Span, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1600         if ty.has_escaping_regions() {
1601             ty // FIXME: normalization and escaping regions
1602         } else {
1603             self.normalize_associated_types_in(span, &ty)
1604         }
1605     }
1606
1607     fn set_tainted_by_errors(&self) {
1608         self.infcx.set_tainted_by_errors()
1609     }
1610 }
1611
1612 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
1613 /// operator.
1614 ///
1615 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
1616 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
1617 /// function:
1618 ///
1619 ///     fn f(x: (isize, isize))
1620 ///
1621 /// Can be called as:
1622 ///
1623 ///     f(1, 2);
1624 ///
1625 /// Instead of:
1626 ///
1627 ///     f((1, 2));
1628 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
1629 enum TupleArgumentsFlag {
1630     DontTupleArguments,
1631     TupleArguments,
1632 }
1633
1634 impl<'a, 'gcx, 'tcx> FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1635     pub fn new(inh: &'a Inherited<'a, 'gcx, 'tcx>,
1636                body_id: ast::NodeId)
1637                -> FnCtxt<'a, 'gcx, 'tcx> {
1638         FnCtxt {
1639             body_id: body_id,
1640             err_count_on_creation: inh.tcx.sess.err_count(),
1641             ret_coercion: None,
1642             ps: RefCell::new(UnsafetyState::function(hir::Unsafety::Normal,
1643                                                      ast::CRATE_NODE_ID)),
1644             diverges: Cell::new(Diverges::Maybe),
1645             has_errors: Cell::new(false),
1646             enclosing_breakables: RefCell::new(EnclosingBreakables {
1647                 stack: Vec::new(),
1648                 by_id: NodeMap(),
1649             }),
1650             inh: inh,
1651         }
1652     }
1653
1654     pub fn sess(&self) -> &Session {
1655         &self.tcx.sess
1656     }
1657
1658     pub fn err_count_since_creation(&self) -> usize {
1659         self.tcx.sess.err_count() - self.err_count_on_creation
1660     }
1661
1662     /// Produce warning on the given node, if the current point in the
1663     /// function is unreachable, and there hasn't been another warning.
1664     fn warn_if_unreachable(&self, id: ast::NodeId, span: Span, kind: &str) {
1665         if self.diverges.get() == Diverges::Always {
1666             self.diverges.set(Diverges::WarnedAlways);
1667
1668             debug!("warn_if_unreachable: id={:?} span={:?} kind={}", id, span, kind);
1669
1670             self.tables.borrow_mut().lints.add_lint(
1671                 lint::builtin::UNREACHABLE_CODE,
1672                 id, span,
1673                 format!("unreachable {}", kind));
1674         }
1675     }
1676
1677     pub fn cause(&self,
1678                  span: Span,
1679                  code: ObligationCauseCode<'tcx>)
1680                  -> ObligationCause<'tcx> {
1681         ObligationCause::new(span, self.body_id, code)
1682     }
1683
1684     pub fn misc(&self, span: Span) -> ObligationCause<'tcx> {
1685         self.cause(span, ObligationCauseCode::MiscObligation)
1686     }
1687
1688     /// Resolves type variables in `ty` if possible. Unlike the infcx
1689     /// version (resolve_type_vars_if_possible), this version will
1690     /// also select obligations if it seems useful, in an effort
1691     /// to get more type information.
1692     fn resolve_type_vars_with_obligations(&self, mut ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
1693         debug!("resolve_type_vars_with_obligations(ty={:?})", ty);
1694
1695         // No TyInfer()? Nothing needs doing.
1696         if !ty.has_infer_types() {
1697             debug!("resolve_type_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
1698             return ty;
1699         }
1700
1701         // If `ty` is a type variable, see whether we already know what it is.
1702         ty = self.resolve_type_vars_if_possible(&ty);
1703         if !ty.has_infer_types() {
1704             debug!("resolve_type_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
1705             return ty;
1706         }
1707
1708         // If not, try resolving pending obligations as much as
1709         // possible. This can help substantially when there are
1710         // indirect dependencies that don't seem worth tracking
1711         // precisely.
1712         self.select_obligations_where_possible();
1713         ty = self.resolve_type_vars_if_possible(&ty);
1714
1715         debug!("resolve_type_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
1716         ty
1717     }
1718
1719     fn record_deferred_call_resolution(&self,
1720                                        closure_def_id: DefId,
1721                                        r: DeferredCallResolution<'gcx, 'tcx>) {
1722         let mut deferred_call_resolutions = self.deferred_call_resolutions.borrow_mut();
1723         deferred_call_resolutions.entry(closure_def_id).or_insert(vec![]).push(r);
1724     }
1725
1726     fn remove_deferred_call_resolutions(&self,
1727                                         closure_def_id: DefId)
1728                                         -> Vec<DeferredCallResolution<'gcx, 'tcx>>
1729     {
1730         let mut deferred_call_resolutions = self.deferred_call_resolutions.borrow_mut();
1731         deferred_call_resolutions.remove(&closure_def_id).unwrap_or(vec![])
1732     }
1733
1734     pub fn tag(&self) -> String {
1735         let self_ptr: *const FnCtxt = self;
1736         format!("{:?}", self_ptr)
1737     }
1738
1739     pub fn local_ty(&self, span: Span, nid: ast::NodeId) -> Ty<'tcx> {
1740         match self.locals.borrow().get(&nid) {
1741             Some(&t) => t,
1742             None => {
1743                 span_bug!(span, "no type for local variable {}",
1744                           self.tcx.hir.node_to_string(nid));
1745             }
1746         }
1747     }
1748
1749     #[inline]
1750     pub fn write_ty(&self, node_id: ast::NodeId, ty: Ty<'tcx>) {
1751         debug!("write_ty({}, {:?}) in fcx {}",
1752                node_id, self.resolve_type_vars_if_possible(&ty), self.tag());
1753         self.tables.borrow_mut().node_types.insert(node_id, ty);
1754
1755         if ty.references_error() {
1756             self.has_errors.set(true);
1757             self.set_tainted_by_errors();
1758         }
1759     }
1760
1761     pub fn write_method_call(&self, node_id: ast::NodeId, method: MethodCallee<'tcx>) {
1762         self.tables.borrow_mut().type_dependent_defs.insert(node_id, Def::Method(method.def_id));
1763         self.write_substs(node_id, method.substs);
1764     }
1765
1766     pub fn write_substs(&self, node_id: ast::NodeId, substs: &'tcx Substs<'tcx>) {
1767         if !substs.is_noop() {
1768             debug!("write_substs({}, {:?}) in fcx {}",
1769                    node_id,
1770                    substs,
1771                    self.tag());
1772
1773             self.tables.borrow_mut().node_substs.insert(node_id, substs);
1774         }
1775     }
1776
1777     pub fn apply_adjustments(&self, expr: &hir::Expr, adj: Vec<Adjustment<'tcx>>) {
1778         debug!("apply_adjustments(expr={:?}, adj={:?})", expr, adj);
1779
1780         if adj.is_empty() {
1781             return;
1782         }
1783
1784         match self.tables.borrow_mut().adjustments.entry(expr.id) {
1785             Entry::Vacant(entry) => { entry.insert(adj); },
1786             Entry::Occupied(mut entry) => {
1787                 debug!(" - composing on top of {:?}", entry.get());
1788                 match (&entry.get()[..], &adj[..]) {
1789                     // Applying any adjustment on top of a NeverToAny
1790                     // is a valid NeverToAny adjustment, because it can't
1791                     // be reached.
1792                     (&[Adjustment { kind: Adjust::NeverToAny, .. }], _) => return,
1793                     (&[
1794                         Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
1795                         Adjustment { kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(..)), .. },
1796                     ], &[
1797                         Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
1798                         .. // Any following adjustments are allowed.
1799                     ]) => {
1800                         // A reborrow has no effect before a dereference.
1801                     }
1802                     // FIXME: currently we never try to compose autoderefs
1803                     // and ReifyFnPointer/UnsafeFnPointer, but we could.
1804                     _ =>
1805                         bug!("while adjusting {:?}, can't compose {:?} and {:?}",
1806                              expr, entry.get(), adj)
1807                 };
1808                 *entry.get_mut() = adj;
1809             }
1810         }
1811     }
1812
1813     /// Basically whenever we are converting from a type scheme into
1814     /// the fn body space, we always want to normalize associated
1815     /// types as well. This function combines the two.
1816     fn instantiate_type_scheme<T>(&self,
1817                                   span: Span,
1818                                   substs: &Substs<'tcx>,
1819                                   value: &T)
1820                                   -> T
1821         where T : TypeFoldable<'tcx>
1822     {
1823         let value = value.subst(self.tcx, substs);
1824         let result = self.normalize_associated_types_in(span, &value);
1825         debug!("instantiate_type_scheme(value={:?}, substs={:?}) = {:?}",
1826                value,
1827                substs,
1828                result);
1829         result
1830     }
1831
1832     /// As `instantiate_type_scheme`, but for the bounds found in a
1833     /// generic type scheme.
1834     fn instantiate_bounds(&self, span: Span, def_id: DefId, substs: &Substs<'tcx>)
1835                           -> ty::InstantiatedPredicates<'tcx> {
1836         let bounds = self.tcx.predicates_of(def_id);
1837         let result = bounds.instantiate(self.tcx, substs);
1838         let result = self.normalize_associated_types_in(span, &result);
1839         debug!("instantiate_bounds(bounds={:?}, substs={:?}) = {:?}",
1840                bounds,
1841                substs,
1842                result);
1843         result
1844     }
1845
1846     /// Replace all anonymized types with fresh inference variables
1847     /// and record them for writeback.
1848     fn instantiate_anon_types<T: TypeFoldable<'tcx>>(&self, value: &T) -> T {
1849         value.fold_with(&mut BottomUpFolder { tcx: self.tcx, fldop: |ty| {
1850             if let ty::TyAnon(def_id, substs) = ty.sty {
1851                 // Use the same type variable if the exact same TyAnon appears more
1852                 // than once in the return type (e.g. if it's pased to a type alias).
1853                 let id = self.tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
1854                 if let Some(ty_var) = self.anon_types.borrow().get(&id) {
1855                     return ty_var;
1856                 }
1857                 let span = self.tcx.def_span(def_id);
1858                 let ty_var = self.next_ty_var(TypeVariableOrigin::TypeInference(span));
1859                 self.anon_types.borrow_mut().insert(id, ty_var);
1860
1861                 let predicates_of = self.tcx.predicates_of(def_id);
1862                 let bounds = predicates_of.instantiate(self.tcx, substs);
1863
1864                 for predicate in bounds.predicates {
1865                     // Change the predicate to refer to the type variable,
1866                     // which will be the concrete type, instead of the TyAnon.
1867                     // This also instantiates nested `impl Trait`.
1868                     let predicate = self.instantiate_anon_types(&predicate);
1869
1870                     // Require that the predicate holds for the concrete type.
1871                     let cause = traits::ObligationCause::new(span, self.body_id,
1872                                                              traits::ReturnType);
1873                     self.register_predicate(traits::Obligation::new(cause, predicate));
1874                 }
1875
1876                 ty_var
1877             } else {
1878                 ty
1879             }
1880         }})
1881     }
1882
1883     fn normalize_associated_types_in<T>(&self, span: Span, value: &T) -> T
1884         where T : TypeFoldable<'tcx>
1885     {
1886         let ok = self.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(span, value);
1887         self.register_infer_ok_obligations(ok)
1888     }
1889
1890     fn normalize_associated_types_in_as_infer_ok<T>(&self, span: Span, value: &T)
1891                                                     -> InferOk<'tcx, T>
1892         where T : TypeFoldable<'tcx>
1893     {
1894         self.inh.normalize_associated_types_in_as_infer_ok(span, self.body_id, value)
1895     }
1896
1897     pub fn write_nil(&self, node_id: ast::NodeId) {
1898         self.write_ty(node_id, self.tcx.mk_nil());
1899     }
1900
1901     pub fn write_error(&self, node_id: ast::NodeId) {
1902         self.write_ty(node_id, self.tcx.types.err);
1903     }
1904
1905     pub fn require_type_meets(&self,
1906                               ty: Ty<'tcx>,
1907                               span: Span,
1908                               code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
1909                               def_id: DefId)
1910     {
1911         self.register_bound(
1912             ty,
1913             def_id,
1914             traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code));
1915     }
1916
1917     pub fn require_type_is_sized(&self,
1918                                  ty: Ty<'tcx>,
1919                                  span: Span,
1920                                  code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>)
1921     {
1922         let lang_item = self.tcx.require_lang_item(lang_items::SizedTraitLangItem);
1923         self.require_type_meets(ty, span, code, lang_item);
1924     }
1925
1926     pub fn register_bound(&self,
1927                           ty: Ty<'tcx>,
1928                           def_id: DefId,
1929                           cause: traits::ObligationCause<'tcx>)
1930     {
1931         self.fulfillment_cx.borrow_mut()
1932             .register_bound(self, ty, def_id, cause);
1933     }
1934
1935     pub fn to_ty(&self, ast_t: &hir::Ty) -> Ty<'tcx> {
1936         let t = AstConv::ast_ty_to_ty(self, ast_t);
1937         self.register_wf_obligation(t, ast_t.span, traits::MiscObligation);
1938         t
1939     }
1940
1941     pub fn node_ty(&self, id: ast::NodeId) -> Ty<'tcx> {
1942         match self.tables.borrow().node_types.get(&id) {
1943             Some(&t) => t,
1944             None if self.err_count_since_creation() != 0 => self.tcx.types.err,
1945             None => {
1946                 bug!("no type for node {}: {} in fcx {}",
1947                      id, self.tcx.hir.node_to_string(id),
1948                      self.tag());
1949             }
1950         }
1951     }
1952
1953     /// Registers an obligation for checking later, during regionck, that the type `ty` must
1954     /// outlive the region `r`.
1955     pub fn register_region_obligation(&self,
1956                                       ty: Ty<'tcx>,
1957                                       region: ty::Region<'tcx>,
1958                                       cause: traits::ObligationCause<'tcx>)
1959     {
1960         let mut fulfillment_cx = self.fulfillment_cx.borrow_mut();
1961         fulfillment_cx.register_region_obligation(ty, region, cause);
1962     }
1963
1964     /// Registers an obligation for checking later, during regionck, that the type `ty` must
1965     /// outlive the region `r`.
1966     pub fn register_wf_obligation(&self,
1967                                   ty: Ty<'tcx>,
1968                                   span: Span,
1969                                   code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>)
1970     {
1971         // WF obligations never themselves fail, so no real need to give a detailed cause:
1972         let cause = traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code);
1973         self.register_predicate(traits::Obligation::new(cause, ty::Predicate::WellFormed(ty)));
1974     }
1975
1976     pub fn register_old_wf_obligation(&self,
1977                                       ty: Ty<'tcx>,
1978                                       span: Span,
1979                                       code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>)
1980     {
1981         // Registers an "old-style" WF obligation that uses the
1982         // implicator code.  This is basically a buggy version of
1983         // `register_wf_obligation` that is being kept around
1984         // temporarily just to help with phasing in the newer rules.
1985         //
1986         // FIXME(#27579) all uses of this should be migrated to register_wf_obligation eventually
1987         let cause = traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code);
1988         self.register_region_obligation(ty, self.tcx.types.re_empty, cause);
1989     }
1990
1991     /// Registers obligations that all types appearing in `substs` are well-formed.
1992     pub fn add_wf_bounds(&self, substs: &Substs<'tcx>, expr: &hir::Expr)
1993     {
1994         for ty in substs.types() {
1995             self.register_wf_obligation(ty, expr.span, traits::MiscObligation);
1996         }
1997     }
1998
1999     /// Given a fully substituted set of bounds (`generic_bounds`), and the values with which each
2000     /// type/region parameter was instantiated (`substs`), creates and registers suitable
2001     /// trait/region obligations.
2002     ///
2003     /// For example, if there is a function:
2004     ///
2005     /// ```
2006     /// fn foo<'a,T:'a>(...)
2007     /// ```
2008     ///
2009     /// and a reference:
2010     ///
2011     /// ```
2012     /// let f = foo;
2013     /// ```
2014     ///
2015     /// Then we will create a fresh region variable `'$0` and a fresh type variable `$1` for `'a`
2016     /// and `T`. This routine will add a region obligation `$1:'$0` and register it locally.
2017     pub fn add_obligations_for_parameters(&self,
2018                                           cause: traits::ObligationCause<'tcx>,
2019                                           predicates: &ty::InstantiatedPredicates<'tcx>)
2020     {
2021         assert!(!predicates.has_escaping_regions());
2022
2023         debug!("add_obligations_for_parameters(predicates={:?})",
2024                predicates);
2025
2026         for obligation in traits::predicates_for_generics(cause, predicates) {
2027             self.register_predicate(obligation);
2028         }
2029     }
2030
2031     // FIXME(arielb1): use this instead of field.ty everywhere
2032     // Only for fields! Returns <none> for methods>
2033     // Indifferent to privacy flags
2034     pub fn field_ty(&self,
2035                     span: Span,
2036                     field: &'tcx ty::FieldDef,
2037                     substs: &Substs<'tcx>)
2038                     -> Ty<'tcx>
2039     {
2040         self.normalize_associated_types_in(span,
2041                                            &field.ty(self.tcx, substs))
2042     }
2043
2044     fn check_casts(&self) {
2045         let mut deferred_cast_checks = self.deferred_cast_checks.borrow_mut();
2046         for cast in deferred_cast_checks.drain(..) {
2047             cast.check(self);
2048         }
2049     }
2050
2051     /// Apply "fallbacks" to some types
2052     /// unconstrained types get replaced with ! or  () (depending on whether
2053     /// feature(never_type) is enabled), unconstrained ints with i32, and
2054     /// unconstrained floats with f64.
2055     fn default_type_parameters(&self) {
2056         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::Neither;
2057         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::{UnconstrainedInt, UnconstrainedFloat};
2058
2059         // Defaulting inference variables becomes very dubious if we have
2060         // encountered type-checking errors. Therefore, if we think we saw
2061         // some errors in this function, just resolve all uninstanted type
2062         // varibles to TyError.
2063         if self.is_tainted_by_errors() {
2064             for ty in &self.unsolved_variables() {
2065                 if let ty::TyInfer(_) = self.shallow_resolve(ty).sty {
2066                     debug!("default_type_parameters: defaulting `{:?}` to error", ty);
2067                     self.demand_eqtype(syntax_pos::DUMMY_SP, *ty, self.tcx().types.err);
2068                 }
2069             }
2070             return;
2071         }
2072
2073         for ty in &self.unsolved_variables() {
2074             let resolved = self.resolve_type_vars_if_possible(ty);
2075             if self.type_var_diverges(resolved) {
2076                 debug!("default_type_parameters: defaulting `{:?}` to `!` because it diverges",
2077                        resolved);
2078                 self.demand_eqtype(syntax_pos::DUMMY_SP, *ty,
2079                                    self.tcx.mk_diverging_default());
2080             } else {
2081                 match self.type_is_unconstrained_numeric(resolved) {
2082                     UnconstrainedInt => {
2083                         debug!("default_type_parameters: defaulting `{:?}` to `i32`",
2084                                resolved);
2085                         self.demand_eqtype(syntax_pos::DUMMY_SP, *ty, self.tcx.types.i32)
2086                     },
2087                     UnconstrainedFloat => {
2088                         debug!("default_type_parameters: defaulting `{:?}` to `f32`",
2089                                resolved);
2090                         self.demand_eqtype(syntax_pos::DUMMY_SP, *ty, self.tcx.types.f64)
2091                     }
2092                     Neither => { }
2093                 }
2094             }
2095         }
2096     }
2097
2098     // Implements type inference fallback algorithm
2099     fn select_all_obligations_and_apply_defaults(&self) {
2100         self.select_obligations_where_possible();
2101         self.default_type_parameters();
2102         self.select_obligations_where_possible();
2103     }
2104
2105     fn select_all_obligations_or_error(&self) {
2106         debug!("select_all_obligations_or_error");
2107
2108         // upvar inference should have ensured that all deferred call
2109         // resolutions are handled by now.
2110         assert!(self.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
2111
2112         self.select_all_obligations_and_apply_defaults();
2113
2114         let mut fulfillment_cx = self.fulfillment_cx.borrow_mut();
2115
2116         match fulfillment_cx.select_all_or_error(self) {
2117             Ok(()) => { }
2118             Err(errors) => { self.report_fulfillment_errors(&errors); }
2119         }
2120     }
2121
2122     /// Select as many obligations as we can at present.
2123     fn select_obligations_where_possible(&self) {
2124         match self.fulfillment_cx.borrow_mut().select_where_possible(self) {
2125             Ok(()) => { }
2126             Err(errors) => { self.report_fulfillment_errors(&errors); }
2127         }
2128     }
2129
2130     /// For the overloaded lvalue expressions (`*x`, `x[3]`), the trait
2131     /// returns a type of `&T`, but the actual type we assign to the
2132     /// *expression* is `T`. So this function just peels off the return
2133     /// type by one layer to yield `T`.
2134     fn make_overloaded_lvalue_return_type(&self,
2135                                           method: MethodCallee<'tcx>)
2136                                           -> ty::TypeAndMut<'tcx>
2137     {
2138         // extract method return type, which will be &T;
2139         // all LB regions should have been instantiated during method lookup
2140         let ret_ty = method.sig.output();
2141
2142         // method returns &T, but the type as visible to user is T, so deref
2143         ret_ty.builtin_deref(true, NoPreference).unwrap()
2144     }
2145
2146     fn lookup_indexing(&self,
2147                        expr: &hir::Expr,
2148                        base_expr: &'gcx hir::Expr,
2149                        base_ty: Ty<'tcx>,
2150                        idx_ty: Ty<'tcx>,
2151                        lvalue_pref: LvaluePreference)
2152                        -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)>
2153     {
2154         // FIXME(#18741) -- this is almost but not quite the same as the
2155         // autoderef that normal method probing does. They could likely be
2156         // consolidated.
2157
2158         let mut autoderef = self.autoderef(base_expr.span, base_ty);
2159         let mut result = None;
2160         while result.is_none() && autoderef.next().is_some() {
2161             result = self.try_index_step(expr, base_expr, &autoderef, lvalue_pref, idx_ty);
2162         }
2163         autoderef.finalize();
2164         result
2165     }
2166
2167     /// To type-check `base_expr[index_expr]`, we progressively autoderef
2168     /// (and otherwise adjust) `base_expr`, looking for a type which either
2169     /// supports builtin indexing or overloaded indexing.
2170     /// This loop implements one step in that search; the autoderef loop
2171     /// is implemented by `lookup_indexing`.
2172     fn try_index_step(&self,
2173                       expr: &hir::Expr,
2174                       base_expr: &hir::Expr,
2175                       autoderef: &Autoderef<'a, 'gcx, 'tcx>,
2176                       lvalue_pref: LvaluePreference,
2177                       index_ty: Ty<'tcx>)
2178                       -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)>
2179     {
2180         let adjusted_ty = autoderef.unambiguous_final_ty();
2181         debug!("try_index_step(expr={:?}, base_expr={:?}, adjusted_ty={:?}, \
2182                                index_ty={:?})",
2183                expr,
2184                base_expr,
2185                adjusted_ty,
2186                index_ty);
2187
2188
2189         // First, try built-in indexing.
2190         match (adjusted_ty.builtin_index(), &index_ty.sty) {
2191             (Some(ty), &ty::TyUint(ast::UintTy::Us)) | (Some(ty), &ty::TyInfer(ty::IntVar(_))) => {
2192                 debug!("try_index_step: success, using built-in indexing");
2193                 let adjustments = autoderef.adjust_steps(lvalue_pref);
2194                 self.apply_adjustments(base_expr, adjustments);
2195                 return Some((self.tcx.types.usize, ty));
2196             }
2197             _ => {}
2198         }
2199
2200         for &unsize in &[false, true] {
2201             let mut self_ty = adjusted_ty;
2202             if unsize {
2203                 // We only unsize arrays here.
2204                 if let ty::TyArray(element_ty, _) = adjusted_ty.sty {
2205                     self_ty = self.tcx.mk_slice(element_ty);
2206                 } else {
2207                     continue;
2208                 }
2209             }
2210
2211             // If some lookup succeeds, write callee into table and extract index/element
2212             // type from the method signature.
2213             // If some lookup succeeded, install method in table
2214             let input_ty = self.next_ty_var(TypeVariableOrigin::AutoDeref(base_expr.span));
2215             let method = self.try_overloaded_lvalue_op(
2216                 expr.span, self_ty, &[input_ty], lvalue_pref, LvalueOp::Index);
2217
2218             let result = method.map(|ok| {
2219                 debug!("try_index_step: success, using overloaded indexing");
2220                 let method = self.register_infer_ok_obligations(ok);
2221
2222                 let mut adjustments = autoderef.adjust_steps(lvalue_pref);
2223                 if let ty::TyRef(region, mt) = method.sig.inputs()[0].sty {
2224                     adjustments.push(Adjustment {
2225                         kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(region, mt.mutbl)),
2226                         target: self.tcx.mk_ref(region, ty::TypeAndMut {
2227                             mutbl: mt.mutbl,
2228                             ty: adjusted_ty
2229                         })
2230                     });
2231                 }
2232                 if unsize {
2233                     adjustments.push(Adjustment {
2234                         kind: Adjust::Unsize,
2235                         target: method.sig.inputs()[0]
2236                     });
2237                 }
2238                 self.apply_adjustments(base_expr, adjustments);
2239
2240                 self.write_method_call(expr.id, method);
2241                 (input_ty, self.make_overloaded_lvalue_return_type(method).ty)
2242             });
2243             if result.is_some() {
2244                 return result;
2245             }
2246         }
2247
2248         None
2249     }
2250
2251     fn resolve_lvalue_op(&self, op: LvalueOp, is_mut: bool) -> (Option<DefId>, Symbol) {
2252         let (tr, name) = match (op, is_mut) {
2253             (LvalueOp::Deref, false) =>
2254                 (self.tcx.lang_items.deref_trait(), "deref"),
2255             (LvalueOp::Deref, true) =>
2256                 (self.tcx.lang_items.deref_mut_trait(), "deref_mut"),
2257             (LvalueOp::Index, false) =>
2258                 (self.tcx.lang_items.index_trait(), "index"),
2259             (LvalueOp::Index, true) =>
2260                 (self.tcx.lang_items.index_mut_trait(), "index_mut"),
2261         };
2262         (tr, Symbol::intern(name))
2263     }
2264
2265     fn try_overloaded_lvalue_op(&self,
2266                                 span: Span,
2267                                 base_ty: Ty<'tcx>,
2268                                 arg_tys: &[Ty<'tcx>],
2269                                 lvalue_pref: LvaluePreference,
2270                                 op: LvalueOp)
2271                                 -> Option<InferOk<'tcx, MethodCallee<'tcx>>>
2272     {
2273         debug!("try_overloaded_lvalue_op({:?},{:?},{:?},{:?})",
2274                span,
2275                base_ty,
2276                lvalue_pref,
2277                op);
2278
2279         // Try Mut first, if preferred.
2280         let (mut_tr, mut_op) = self.resolve_lvalue_op(op, true);
2281         let method = match (lvalue_pref, mut_tr) {
2282             (PreferMutLvalue, Some(trait_did)) => {
2283                 self.lookup_method_in_trait(span, mut_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
2284             }
2285             _ => None,
2286         };
2287
2288         // Otherwise, fall back to the immutable version.
2289         let (imm_tr, imm_op) = self.resolve_lvalue_op(op, false);
2290         let method = match (method, imm_tr) {
2291             (None, Some(trait_did)) => {
2292                 self.lookup_method_in_trait(span, imm_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
2293             }
2294             (method, _) => method,
2295         };
2296
2297         method
2298     }
2299
2300     fn check_method_argument_types(&self,
2301                                    sp: Span,
2302                                    method: Result<MethodCallee<'tcx>, ()>,
2303                                    args_no_rcvr: &'gcx [hir::Expr],
2304                                    tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
2305                                    expected: Expectation<'tcx>)
2306                                    -> Ty<'tcx> {
2307         let has_error = match method {
2308             Ok(method) => {
2309                 method.substs.references_error() || method.sig.references_error()
2310             }
2311             Err(_) => true
2312         };
2313         if has_error {
2314             let err_inputs = self.err_args(args_no_rcvr.len());
2315
2316             let err_inputs = match tuple_arguments {
2317                 DontTupleArguments => err_inputs,
2318                 TupleArguments => vec![self.tcx.intern_tup(&err_inputs[..], false)],
2319             };
2320
2321             self.check_argument_types(sp, &err_inputs[..], &[], args_no_rcvr,
2322                                       false, tuple_arguments, None);
2323             return self.tcx.types.err;
2324         }
2325
2326         let method = method.unwrap();
2327         // HACK(eddyb) ignore self in the definition (see above).
2328         let expected_arg_tys = self.expected_inputs_for_expected_output(
2329             sp,
2330             expected,
2331             method.sig.output(),
2332             &method.sig.inputs()[1..]
2333         );
2334         self.check_argument_types(sp, &method.sig.inputs()[1..], &expected_arg_tys[..],
2335                                   args_no_rcvr, method.sig.variadic, tuple_arguments,
2336                                   self.tcx.hir.span_if_local(method.def_id));
2337         method.sig.output()
2338     }
2339
2340     /// Generic function that factors out common logic from function calls,
2341     /// method calls and overloaded operators.
2342     fn check_argument_types(&self,
2343                             sp: Span,
2344                             fn_inputs: &[Ty<'tcx>],
2345                             expected_arg_tys: &[Ty<'tcx>],
2346                             args: &'gcx [hir::Expr],
2347                             variadic: bool,
2348                             tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
2349                             def_span: Option<Span>) {
2350         let tcx = self.tcx;
2351
2352         // Grab the argument types, supplying fresh type variables
2353         // if the wrong number of arguments were supplied
2354         let supplied_arg_count = if tuple_arguments == DontTupleArguments {
2355             args.len()
2356         } else {
2357             1
2358         };
2359
2360         // All the input types from the fn signature must outlive the call
2361         // so as to validate implied bounds.
2362         for &fn_input_ty in fn_inputs {
2363             self.register_wf_obligation(fn_input_ty, sp, traits::MiscObligation);
2364         }
2365
2366         let mut expected_arg_tys = expected_arg_tys;
2367         let expected_arg_count = fn_inputs.len();
2368
2369         let sp_args = if args.len() > 0 {
2370             let (first, args) = args.split_at(1);
2371             let mut sp_tmp = first[0].span;
2372             for arg in args {
2373                 let sp_opt = self.sess().codemap().merge_spans(sp_tmp, arg.span);
2374                 if ! sp_opt.is_some() {
2375                     break;
2376                 }
2377                 sp_tmp = sp_opt.unwrap();
2378             };
2379             sp_tmp
2380         } else {
2381             sp
2382         };
2383
2384         fn parameter_count_error<'tcx>(sess: &Session, sp: Span, expected_count: usize,
2385                                        arg_count: usize, error_code: &str, variadic: bool,
2386                                        def_span: Option<Span>) {
2387             let mut err = sess.struct_span_err_with_code(sp,
2388                 &format!("this function takes {}{} parameter{} but {} parameter{} supplied",
2389                     if variadic {"at least "} else {""},
2390                     expected_count,
2391                     if expected_count == 1 {""} else {"s"},
2392                     arg_count,
2393                     if arg_count == 1 {" was"} else {"s were"}),
2394                 error_code);
2395
2396             err.span_label(sp, format!("expected {}{} parameter{}",
2397                                         if variadic {"at least "} else {""},
2398                                         expected_count,
2399                                         if expected_count == 1 {""} else {"s"}));
2400             if let Some(def_s) = def_span {
2401                 err.span_label(def_s, "defined here");
2402             }
2403             err.emit();
2404         }
2405
2406         let formal_tys = if tuple_arguments == TupleArguments {
2407             let tuple_type = self.structurally_resolved_type(sp, fn_inputs[0]);
2408             match tuple_type.sty {
2409                 ty::TyTuple(arg_types, _) if arg_types.len() != args.len() => {
2410                     parameter_count_error(tcx.sess, sp_args, arg_types.len(), args.len(),
2411                                           "E0057", false, def_span);
2412                     expected_arg_tys = &[];
2413                     self.err_args(args.len())
2414                 }
2415                 ty::TyTuple(arg_types, _) => {
2416                     expected_arg_tys = match expected_arg_tys.get(0) {
2417                         Some(&ty) => match ty.sty {
2418                             ty::TyTuple(ref tys, _) => &tys,
2419                             _ => &[]
2420                         },
2421                         None => &[]
2422                     };
2423                     arg_types.to_vec()
2424                 }
2425                 _ => {
2426                     span_err!(tcx.sess, sp, E0059,
2427                         "cannot use call notation; the first type parameter \
2428                          for the function trait is neither a tuple nor unit");
2429                     expected_arg_tys = &[];
2430                     self.err_args(args.len())
2431                 }
2432             }
2433         } else if expected_arg_count == supplied_arg_count {
2434             fn_inputs.to_vec()
2435         } else if variadic {
2436             if supplied_arg_count >= expected_arg_count {
2437                 fn_inputs.to_vec()
2438             } else {
2439                 parameter_count_error(tcx.sess, sp_args, expected_arg_count,
2440                                       supplied_arg_count, "E0060", true, def_span);
2441                 expected_arg_tys = &[];
2442                 self.err_args(supplied_arg_count)
2443             }
2444         } else {
2445             parameter_count_error(tcx.sess, sp_args, expected_arg_count,
2446                                   supplied_arg_count, "E0061", false, def_span);
2447             expected_arg_tys = &[];
2448             self.err_args(supplied_arg_count)
2449         };
2450
2451         debug!("check_argument_types: formal_tys={:?}",
2452                formal_tys.iter().map(|t| self.ty_to_string(*t)).collect::<Vec<String>>());
2453
2454         // Check the arguments.
2455         // We do this in a pretty awful way: first we typecheck any arguments
2456         // that are not closures, then we typecheck the closures. This is so
2457         // that we have more information about the types of arguments when we
2458         // typecheck the functions. This isn't really the right way to do this.
2459         for &check_closures in &[false, true] {
2460             debug!("check_closures={}", check_closures);
2461
2462             // More awful hacks: before we check argument types, try to do
2463             // an "opportunistic" vtable resolution of any trait bounds on
2464             // the call. This helps coercions.
2465             if check_closures {
2466                 self.select_obligations_where_possible();
2467             }
2468
2469             // For variadic functions, we don't have a declared type for all of
2470             // the arguments hence we only do our usual type checking with
2471             // the arguments who's types we do know.
2472             let t = if variadic {
2473                 expected_arg_count
2474             } else if tuple_arguments == TupleArguments {
2475                 args.len()
2476             } else {
2477                 supplied_arg_count
2478             };
2479             for (i, arg) in args.iter().take(t).enumerate() {
2480                 // Warn only for the first loop (the "no closures" one).
2481                 // Closure arguments themselves can't be diverging, but
2482                 // a previous argument can, e.g. `foo(panic!(), || {})`.
2483                 if !check_closures {
2484                     self.warn_if_unreachable(arg.id, arg.span, "expression");
2485                 }
2486
2487                 let is_closure = match arg.node {
2488                     hir::ExprClosure(..) => true,
2489                     _ => false
2490                 };
2491
2492                 if is_closure != check_closures {
2493                     continue;
2494                 }
2495
2496                 debug!("checking the argument");
2497                 let formal_ty = formal_tys[i];
2498
2499                 // The special-cased logic below has three functions:
2500                 // 1. Provide as good of an expected type as possible.
2501                 let expected = expected_arg_tys.get(i).map(|&ty| {
2502                     Expectation::rvalue_hint(self, ty)
2503                 });
2504
2505                 let checked_ty = self.check_expr_with_expectation(
2506                     &arg,
2507                     expected.unwrap_or(ExpectHasType(formal_ty)));
2508
2509                 // 2. Coerce to the most detailed type that could be coerced
2510                 //    to, which is `expected_ty` if `rvalue_hint` returns an
2511                 //    `ExpectHasType(expected_ty)`, or the `formal_ty` otherwise.
2512                 let coerce_ty = expected.and_then(|e| e.only_has_type(self));
2513                 self.demand_coerce(&arg, checked_ty, coerce_ty.unwrap_or(formal_ty));
2514
2515                 // 3. Relate the expected type and the formal one,
2516                 //    if the expected type was used for the coercion.
2517                 coerce_ty.map(|ty| self.demand_suptype(arg.span, formal_ty, ty));
2518             }
2519         }
2520
2521         // We also need to make sure we at least write the ty of the other
2522         // arguments which we skipped above.
2523         if variadic {
2524             for arg in args.iter().skip(expected_arg_count) {
2525                 let arg_ty = self.check_expr(&arg);
2526
2527                 // There are a few types which get autopromoted when passed via varargs
2528                 // in C but we just error out instead and require explicit casts.
2529                 let arg_ty = self.structurally_resolved_type(arg.span,
2530                                                              arg_ty);
2531                 match arg_ty.sty {
2532                     ty::TyFloat(ast::FloatTy::F32) => {
2533                         self.type_error_message(arg.span, |t| {
2534                             format!("can't pass an `{}` to variadic \
2535                                      function, cast to `c_double`", t)
2536                         }, arg_ty);
2537                     }
2538                     ty::TyInt(ast::IntTy::I8) | ty::TyInt(ast::IntTy::I16) | ty::TyBool => {
2539                         self.type_error_message(arg.span, |t| {
2540                             format!("can't pass `{}` to variadic \
2541                                      function, cast to `c_int`",
2542                                            t)
2543                         }, arg_ty);
2544                     }
2545                     ty::TyUint(ast::UintTy::U8) | ty::TyUint(ast::UintTy::U16) => {
2546                         self.type_error_message(arg.span, |t| {
2547                             format!("can't pass `{}` to variadic \
2548                                      function, cast to `c_uint`",
2549                                            t)
2550                         }, arg_ty);
2551                     }
2552                     ty::TyFnDef(.., f) => {
2553                         let ptr_ty = self.tcx.mk_fn_ptr(f);
2554                         let ptr_ty = self.resolve_type_vars_if_possible(&ptr_ty);
2555                         self.type_error_message(arg.span,
2556                                                 |t| {
2557                             format!("can't pass `{}` to variadic \
2558                                      function, cast to `{}`", t, ptr_ty)
2559                         }, arg_ty);
2560                     }
2561                     _ => {}
2562                 }
2563             }
2564         }
2565     }
2566
2567     fn err_args(&self, len: usize) -> Vec<Ty<'tcx>> {
2568         (0..len).map(|_| self.tcx.types.err).collect()
2569     }
2570
2571     // AST fragment checking
2572     fn check_lit(&self,
2573                  lit: &ast::Lit,
2574                  expected: Expectation<'tcx>)
2575                  -> Ty<'tcx>
2576     {
2577         let tcx = self.tcx;
2578
2579         match lit.node {
2580             ast::LitKind::Str(..) => tcx.mk_static_str(),
2581             ast::LitKind::ByteStr(ref v) => {
2582                 tcx.mk_imm_ref(tcx.types.re_static,
2583                                 tcx.mk_array(tcx.types.u8, v.len()))
2584             }
2585             ast::LitKind::Byte(_) => tcx.types.u8,
2586             ast::LitKind::Char(_) => tcx.types.char,
2587             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Signed(t)) => tcx.mk_mach_int(t),
2588             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsigned(t)) => tcx.mk_mach_uint(t),
2589             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsuffixed) => {
2590                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| {
2591                     match ty.sty {
2592                         ty::TyInt(_) | ty::TyUint(_) => Some(ty),
2593                         ty::TyChar => Some(tcx.types.u8),
2594                         ty::TyRawPtr(..) => Some(tcx.types.usize),
2595                         ty::TyFnDef(..) | ty::TyFnPtr(_) => Some(tcx.types.usize),
2596                         _ => None
2597                     }
2598                 });
2599                 opt_ty.unwrap_or_else(
2600                     || tcx.mk_int_var(self.next_int_var_id()))
2601             }
2602             ast::LitKind::Float(_, t) => tcx.mk_mach_float(t),
2603             ast::LitKind::FloatUnsuffixed(_) => {
2604                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| {
2605                     match ty.sty {
2606                         ty::TyFloat(_) => Some(ty),
2607                         _ => None
2608                     }
2609                 });
2610                 opt_ty.unwrap_or_else(
2611                     || tcx.mk_float_var(self.next_float_var_id()))
2612             }
2613             ast::LitKind::Bool(_) => tcx.types.bool
2614         }
2615     }
2616
2617     fn check_expr_eq_type(&self,
2618                           expr: &'gcx hir::Expr,
2619                           expected: Ty<'tcx>) {
2620         let ty = self.check_expr_with_hint(expr, expected);
2621         self.demand_eqtype(expr.span, expected, ty);
2622     }
2623
2624     pub fn check_expr_has_type(&self,
2625                                expr: &'gcx hir::Expr,
2626                                expected: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2627         let mut ty = self.check_expr_with_hint(expr, expected);
2628
2629         // While we don't allow *arbitrary* coercions here, we *do* allow
2630         // coercions from ! to `expected`.
2631         if ty.is_never() {
2632             assert!(!self.tables.borrow().adjustments.contains_key(&expr.id),
2633                     "expression with never type wound up being adjusted");
2634             let adj_ty = self.next_diverging_ty_var(
2635                 TypeVariableOrigin::AdjustmentType(expr.span));
2636             self.apply_adjustments(expr, vec![Adjustment {
2637                 kind: Adjust::NeverToAny,
2638                 target: adj_ty
2639             }]);
2640             ty = adj_ty;
2641         }
2642
2643         self.demand_suptype(expr.span, expected, ty);
2644         ty
2645     }
2646
2647     fn check_expr_coercable_to_type(&self,
2648                                     expr: &'gcx hir::Expr,
2649                                     expected: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2650         let ty = self.check_expr_with_hint(expr, expected);
2651         self.demand_coerce(expr, ty, expected);
2652         ty
2653     }
2654
2655     fn check_expr_with_hint(&self, expr: &'gcx hir::Expr,
2656                             expected: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2657         self.check_expr_with_expectation(expr, ExpectHasType(expected))
2658     }
2659
2660     fn check_expr_with_expectation(&self,
2661                                    expr: &'gcx hir::Expr,
2662                                    expected: Expectation<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2663         self.check_expr_with_expectation_and_lvalue_pref(expr, expected, NoPreference)
2664     }
2665
2666     fn check_expr(&self, expr: &'gcx hir::Expr) -> Ty<'tcx> {
2667         self.check_expr_with_expectation(expr, NoExpectation)
2668     }
2669
2670     fn check_expr_with_lvalue_pref(&self, expr: &'gcx hir::Expr,
2671                                    lvalue_pref: LvaluePreference) -> Ty<'tcx> {
2672         self.check_expr_with_expectation_and_lvalue_pref(expr, NoExpectation, lvalue_pref)
2673     }
2674
2675     // determine the `self` type, using fresh variables for all variables
2676     // declared on the impl declaration e.g., `impl<A,B> for Vec<(A,B)>`
2677     // would return ($0, $1) where $0 and $1 are freshly instantiated type
2678     // variables.
2679     pub fn impl_self_ty(&self,
2680                         span: Span, // (potential) receiver for this impl
2681                         did: DefId)
2682                         -> TypeAndSubsts<'tcx> {
2683         let ity = self.tcx.type_of(did);
2684         debug!("impl_self_ty: ity={:?}", ity);
2685
2686         let substs = self.fresh_substs_for_item(span, did);
2687         let substd_ty = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ity);
2688
2689         TypeAndSubsts { substs: substs, ty: substd_ty }
2690     }
2691
2692     /// Unifies the output type with the expected type early, for more coercions
2693     /// and forward type information on the input expressions.
2694     fn expected_inputs_for_expected_output(&self,
2695                                            call_span: Span,
2696                                            expected_ret: Expectation<'tcx>,
2697                                            formal_ret: Ty<'tcx>,
2698                                            formal_args: &[Ty<'tcx>])
2699                                            -> Vec<Ty<'tcx>> {
2700         let expected_args = expected_ret.only_has_type(self).and_then(|ret_ty| {
2701             self.fudge_regions_if_ok(&RegionVariableOrigin::Coercion(call_span), || {
2702                 // Attempt to apply a subtyping relationship between the formal
2703                 // return type (likely containing type variables if the function
2704                 // is polymorphic) and the expected return type.
2705                 // No argument expectations are produced if unification fails.
2706                 let origin = self.misc(call_span);
2707                 let ures = self.sub_types(false, &origin, formal_ret, ret_ty);
2708
2709                 // FIXME(#15760) can't use try! here, FromError doesn't default
2710                 // to identity so the resulting type is not constrained.
2711                 match ures {
2712                     Ok(ok) => {
2713                         // Process any obligations locally as much as
2714                         // we can.  We don't care if some things turn
2715                         // out unconstrained or ambiguous, as we're
2716                         // just trying to get hints here.
2717                         let result = self.save_and_restore_in_snapshot_flag(|_| {
2718                             let mut fulfill = FulfillmentContext::new();
2719                             let ok = ok; // FIXME(#30046)
2720                             for obligation in ok.obligations {
2721                                 fulfill.register_predicate_obligation(self, obligation);
2722                             }
2723                             fulfill.select_where_possible(self)
2724                         });
2725
2726                         match result {
2727                             Ok(()) => { }
2728                             Err(_) => return Err(()),
2729                         }
2730                     }
2731                     Err(_) => return Err(()),
2732                 }
2733
2734                 // Record all the argument types, with the substitutions
2735                 // produced from the above subtyping unification.
2736                 Ok(formal_args.iter().map(|ty| {
2737                     self.resolve_type_vars_if_possible(ty)
2738                 }).collect())
2739             }).ok()
2740         }).unwrap_or(vec![]);
2741         debug!("expected_inputs_for_expected_output(formal={:?} -> {:?}, expected={:?} -> {:?})",
2742                formal_args, formal_ret,
2743                expected_args, expected_ret);
2744         expected_args
2745     }
2746
2747     // Checks a method call.
2748     fn check_method_call(&self,
2749                          expr: &'gcx hir::Expr,
2750                          method_name: Spanned<ast::Name>,
2751                          args: &'gcx [hir::Expr],
2752                          tps: &[P<hir::Ty>],
2753                          expected: Expectation<'tcx>,
2754                          lvalue_pref: LvaluePreference) -> Ty<'tcx> {
2755         let rcvr = &args[0];
2756         let rcvr_t = self.check_expr_with_lvalue_pref(&rcvr, lvalue_pref);
2757
2758         // no need to check for bot/err -- callee does that
2759         let expr_t = self.structurally_resolved_type(expr.span, rcvr_t);
2760
2761         let tps = tps.iter().map(|ast_ty| self.to_ty(&ast_ty)).collect::<Vec<_>>();
2762         let method = match self.lookup_method(method_name.span,
2763                                               method_name.node,
2764                                               expr_t,
2765                                               tps,
2766                                               expr,
2767                                               rcvr) {
2768             Ok(method) => {
2769                 self.write_method_call(expr.id, method);
2770                 Ok(method)
2771             }
2772             Err(error) => {
2773                 if method_name.node != keywords::Invalid.name() {
2774                     self.report_method_error(method_name.span,
2775                                              expr_t,
2776                                              method_name.node,
2777                                              Some(rcvr),
2778                                              error,
2779                                              Some(args));
2780                 }
2781                 Err(())
2782             }
2783         };
2784
2785         // Call the generic checker.
2786         self.check_method_argument_types(method_name.span, method,
2787                                          &args[1..],
2788                                          DontTupleArguments,
2789                                          expected)
2790     }
2791
2792     fn check_return_expr(&self, return_expr: &'gcx hir::Expr) {
2793         let ret_coercion =
2794             self.ret_coercion
2795                 .as_ref()
2796                 .unwrap_or_else(|| span_bug!(return_expr.span,
2797                                              "check_return_expr called outside fn body"));
2798
2799         let ret_ty = ret_coercion.borrow().expected_ty();
2800         let return_expr_ty = self.check_expr_with_hint(return_expr, ret_ty);
2801         ret_coercion.borrow_mut()
2802                     .coerce(self,
2803                             &self.misc(return_expr.span),
2804                             return_expr,
2805                             return_expr_ty,
2806                             self.diverges.get());
2807     }
2808
2809
2810     // A generic function for checking the then and else in an if
2811     // or if-else.
2812     fn check_then_else(&self,
2813                        cond_expr: &'gcx hir::Expr,
2814                        then_expr: &'gcx hir::Expr,
2815                        opt_else_expr: Option<&'gcx hir::Expr>,
2816                        sp: Span,
2817                        expected: Expectation<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2818         let cond_ty = self.check_expr_has_type(cond_expr, self.tcx.types.bool);
2819         let cond_diverges = self.diverges.get();
2820         self.diverges.set(Diverges::Maybe);
2821
2822         let expected = expected.adjust_for_branches(self);
2823         let then_ty = self.check_expr_with_expectation(then_expr, expected);
2824         let then_diverges = self.diverges.get();
2825         self.diverges.set(Diverges::Maybe);
2826
2827         // We've already taken the expected type's preferences
2828         // into account when typing the `then` branch. To figure
2829         // out the initial shot at a LUB, we thus only consider
2830         // `expected` if it represents a *hard* constraint
2831         // (`only_has_type`); otherwise, we just go with a
2832         // fresh type variable.
2833         let coerce_to_ty = expected.coercion_target_type(self, sp);
2834         let mut coerce: DynamicCoerceMany = CoerceMany::new(coerce_to_ty);
2835
2836         let if_cause = self.cause(sp, ObligationCauseCode::IfExpression);
2837         coerce.coerce(self, &if_cause, then_expr, then_ty, then_diverges);
2838
2839         if let Some(else_expr) = opt_else_expr {
2840             let else_ty = self.check_expr_with_expectation(else_expr, expected);
2841             let else_diverges = self.diverges.get();
2842
2843             coerce.coerce(self, &if_cause, else_expr, else_ty, else_diverges);
2844
2845             // We won't diverge unless both branches do (or the condition does).
2846             self.diverges.set(cond_diverges | then_diverges & else_diverges);
2847         } else {
2848             let else_cause = self.cause(sp, ObligationCauseCode::IfExpressionWithNoElse);
2849             coerce.coerce_forced_unit(self, &else_cause, &mut |_| (), true);
2850
2851             // If the condition is false we can't diverge.
2852             self.diverges.set(cond_diverges);
2853         }
2854
2855         let result_ty = coerce.complete(self);
2856         if cond_ty.references_error() {
2857             self.tcx.types.err
2858         } else {
2859             result_ty
2860         }
2861     }
2862
2863     // Check field access expressions
2864     fn check_field(&self,
2865                    expr: &'gcx hir::Expr,
2866                    lvalue_pref: LvaluePreference,
2867                    base: &'gcx hir::Expr,
2868                    field: &Spanned<ast::Name>) -> Ty<'tcx> {
2869         let expr_t = self.check_expr_with_lvalue_pref(base, lvalue_pref);
2870         let expr_t = self.structurally_resolved_type(expr.span,
2871                                                      expr_t);
2872         let mut private_candidate = None;
2873         let mut autoderef = self.autoderef(expr.span, expr_t);
2874         while let Some((base_t, _)) = autoderef.next() {
2875             match base_t.sty {
2876                 ty::TyAdt(base_def, substs) if !base_def.is_enum() => {
2877                     debug!("struct named {:?}",  base_t);
2878                     let (ident, def_scope) =
2879                         self.tcx.adjust(field.node, base_def.did, self.body_id);
2880                     let fields = &base_def.struct_variant().fields;
2881                     if let Some(field) = fields.iter().find(|f| f.name.to_ident() == ident) {
2882                         let field_ty = self.field_ty(expr.span, field, substs);
2883                         if field.vis.is_accessible_from(def_scope, self.tcx) {
2884                             let adjustments = autoderef.adjust_steps(lvalue_pref);
2885                             self.apply_adjustments(base, adjustments);
2886                             autoderef.finalize();
2887
2888                             self.tcx.check_stability(field.did, expr.id, expr.span);
2889
2890                             return field_ty;
2891                         }
2892                         private_candidate = Some((base_def.did, field_ty));
2893                     }
2894                 }
2895                 _ => {}
2896             }
2897         }
2898         autoderef.unambiguous_final_ty();
2899
2900         if let Some((did, field_ty)) = private_candidate {
2901             let struct_path = self.tcx().item_path_str(did);
2902             let msg = format!("field `{}` of struct `{}` is private", field.node, struct_path);
2903             let mut err = self.tcx().sess.struct_span_err(expr.span, &msg);
2904             // Also check if an accessible method exists, which is often what is meant.
2905             if self.method_exists(field.span, field.node, expr_t, expr.id, false) {
2906                 err.note(&format!("a method `{}` also exists, perhaps you wish to call it",
2907                                   field.node));
2908             }
2909             err.emit();
2910             field_ty
2911         } else if field.node == keywords::Invalid.name() {
2912             self.tcx().types.err
2913         } else if self.method_exists(field.span, field.node, expr_t, expr.id, true) {
2914             self.type_error_struct(field.span, |actual| {
2915                 format!("attempted to take value of method `{}` on type \
2916                          `{}`", field.node, actual)
2917             }, expr_t)
2918                 .help("maybe a `()` to call it is missing? \
2919                        If not, try an anonymous function")
2920                 .emit();
2921             self.tcx().types.err
2922         } else {
2923             let mut err = self.type_error_struct(field.span, |actual| {
2924                 format!("no field `{}` on type `{}`",
2925                         field.node, actual)
2926             }, expr_t);
2927             match expr_t.sty {
2928                 ty::TyAdt(def, _) if !def.is_enum() => {
2929                     if let Some(suggested_field_name) =
2930                         Self::suggest_field_name(def.struct_variant(), field, vec![]) {
2931                             err.span_label(field.span,
2932                                            format!("did you mean `{}`?", suggested_field_name));
2933                         } else {
2934                             err.span_label(field.span,
2935                                            "unknown field");
2936                         };
2937                 }
2938                 ty::TyRawPtr(..) => {
2939                     err.note(&format!("`{0}` is a native pointer; perhaps you need to deref with \
2940                                       `(*{0}).{1}`",
2941                                       self.tcx.hir.node_to_pretty_string(base.id),
2942                                       field.node));
2943                 }
2944                 _ => {}
2945             }
2946             err.emit();
2947             self.tcx().types.err
2948         }
2949     }
2950
2951     // Return an hint about the closest match in field names
2952     fn suggest_field_name(variant: &'tcx ty::VariantDef,
2953                           field: &Spanned<ast::Name>,
2954                           skip : Vec<InternedString>)
2955                           -> Option<Symbol> {
2956         let name = field.node.as_str();
2957         let names = variant.fields.iter().filter_map(|field| {
2958             // ignore already set fields and private fields from non-local crates
2959             if skip.iter().any(|x| *x == field.name.as_str()) ||
2960                (variant.did.krate != LOCAL_CRATE && field.vis != Visibility::Public) {
2961                 None
2962             } else {
2963                 Some(&field.name)
2964             }
2965         });
2966
2967         // only find fits with at least one matching letter
2968         find_best_match_for_name(names, &name, Some(name.len()))
2969     }
2970
2971     // Check tuple index expressions
2972     fn check_tup_field(&self,
2973                        expr: &'gcx hir::Expr,
2974                        lvalue_pref: LvaluePreference,
2975                        base: &'gcx hir::Expr,
2976                        idx: codemap::Spanned<usize>) -> Ty<'tcx> {
2977         let expr_t = self.check_expr_with_lvalue_pref(base, lvalue_pref);
2978         let expr_t = self.structurally_resolved_type(expr.span,
2979                                                      expr_t);
2980         let mut private_candidate = None;
2981         let mut tuple_like = false;
2982         let mut autoderef = self.autoderef(expr.span, expr_t);
2983         while let Some((base_t, _)) = autoderef.next() {
2984             let field = match base_t.sty {
2985                 ty::TyAdt(base_def, substs) if base_def.is_struct() => {
2986                     tuple_like = base_def.struct_variant().ctor_kind == CtorKind::Fn;
2987                     if !tuple_like { continue }
2988
2989                     debug!("tuple struct named {:?}",  base_t);
2990                     let ident = ast::Ident {
2991                         name: Symbol::intern(&idx.node.to_string()),
2992                         ctxt: idx.span.ctxt.modern(),
2993                     };
2994                     let (ident, def_scope) =
2995                         self.tcx.adjust_ident(ident, base_def.did, self.body_id);
2996                     let fields = &base_def.struct_variant().fields;
2997                     if let Some(field) = fields.iter().find(|f| f.name.to_ident() == ident) {
2998                         let field_ty = self.field_ty(expr.span, field, substs);
2999                         if field.vis.is_accessible_from(def_scope, self.tcx) {
3000                             self.tcx.check_stability(field.did, expr.id, expr.span);
3001                             Some(field_ty)
3002                         } else {
3003                             private_candidate = Some((base_def.did, field_ty));
3004                             None
3005                         }
3006                     } else {
3007                         None
3008                     }
3009                 }
3010                 ty::TyTuple(ref v, _) => {
3011                     tuple_like = true;
3012                     v.get(idx.node).cloned()
3013                 }
3014                 _ => continue
3015             };
3016
3017             if let Some(field_ty) = field {
3018                 let adjustments = autoderef.adjust_steps(lvalue_pref);
3019                 self.apply_adjustments(base, adjustments);
3020                 autoderef.finalize();
3021                 return field_ty;
3022             }
3023         }
3024         autoderef.unambiguous_final_ty();
3025
3026         if let Some((did, field_ty)) = private_candidate {
3027             let struct_path = self.tcx().item_path_str(did);
3028             let msg = format!("field `{}` of struct `{}` is private", idx.node, struct_path);
3029             self.tcx().sess.span_err(expr.span, &msg);
3030             return field_ty;
3031         }
3032
3033         self.type_error_message(
3034             expr.span,
3035             |actual| {
3036                 if tuple_like {
3037                     format!("attempted out-of-bounds tuple index `{}` on \
3038                                     type `{}`",
3039                                    idx.node,
3040                                    actual)
3041                 } else {
3042                     format!("attempted tuple index `{}` on type `{}`, but the \
3043                                      type was not a tuple or tuple struct",
3044                                     idx.node,
3045                                     actual)
3046                 }
3047             },
3048             expr_t);
3049
3050         self.tcx().types.err
3051     }
3052
3053     fn report_unknown_field(&self,
3054                             ty: Ty<'tcx>,
3055                             variant: &'tcx ty::VariantDef,
3056                             field: &hir::Field,
3057                             skip_fields: &[hir::Field],
3058                             kind_name: &str) {
3059         let mut err = self.type_error_struct_with_diag(
3060             field.name.span,
3061             |actual| match ty.sty {
3062                 ty::TyAdt(adt, ..) if adt.is_enum() => {
3063                     struct_span_err!(self.tcx.sess, field.name.span, E0559,
3064                                     "{} `{}::{}` has no field named `{}`",
3065                                     kind_name, actual, variant.name, field.name.node)
3066                 }
3067                 _ => {
3068                     struct_span_err!(self.tcx.sess, field.name.span, E0560,
3069                                     "{} `{}` has no field named `{}`",
3070                                     kind_name, actual, field.name.node)
3071                 }
3072             },
3073             ty);
3074         // prevent all specified fields from being suggested
3075         let skip_fields = skip_fields.iter().map(|ref x| x.name.node.as_str());
3076         if let Some(field_name) = Self::suggest_field_name(variant,
3077                                                            &field.name,
3078                                                            skip_fields.collect()) {
3079             err.span_label(field.name.span,
3080                            format!("field does not exist - did you mean `{}`?", field_name));
3081         } else {
3082             match ty.sty {
3083                 ty::TyAdt(adt, ..) if adt.is_enum() => {
3084                     err.span_label(field.name.span, format!("`{}::{}` does not have this field",
3085                                                              ty, variant.name));
3086                 }
3087                 _ => {
3088                     err.span_label(field.name.span, format!("`{}` does not have this field", ty));
3089                 }
3090             }
3091         };
3092         err.emit();
3093     }
3094
3095     fn check_expr_struct_fields(&self,
3096                                 adt_ty: Ty<'tcx>,
3097                                 expected: Expectation<'tcx>,
3098                                 expr_id: ast::NodeId,
3099                                 span: Span,
3100                                 variant: &'tcx ty::VariantDef,
3101                                 ast_fields: &'gcx [hir::Field],
3102                                 check_completeness: bool) {
3103         let tcx = self.tcx;
3104
3105         let adt_ty_hint =
3106             self.expected_inputs_for_expected_output(span, expected, adt_ty, &[adt_ty])
3107                 .get(0).cloned().unwrap_or(adt_ty);
3108
3109         let (substs, hint_substs, adt_kind, kind_name) = match (&adt_ty.sty, &adt_ty_hint.sty) {
3110             (&ty::TyAdt(adt, substs), &ty::TyAdt(_, hint_substs)) => {
3111                 (substs, hint_substs, adt.adt_kind(), adt.variant_descr())
3112             }
3113             _ => span_bug!(span, "non-ADT passed to check_expr_struct_fields")
3114         };
3115
3116         let mut remaining_fields = FxHashMap();
3117         for field in &variant.fields {
3118             remaining_fields.insert(field.name.to_ident(), field);
3119         }
3120
3121         let mut seen_fields = FxHashMap();
3122
3123         let mut error_happened = false;
3124
3125         // Typecheck each field.
3126         for field in ast_fields {
3127             let final_field_type;
3128             let field_type_hint;
3129
3130             let ident = tcx.adjust(field.name.node, variant.did, self.body_id).0;
3131             if let Some(v_field) = remaining_fields.remove(&ident) {
3132                 final_field_type = self.field_ty(field.span, v_field, substs);
3133                 field_type_hint = self.field_ty(field.span, v_field, hint_substs);
3134
3135                 seen_fields.insert(field.name.node, field.span);
3136
3137                 // we don't look at stability attributes on
3138                 // struct-like enums (yet...), but it's definitely not
3139                 // a bug to have construct one.
3140                 if adt_kind != ty::AdtKind::Enum {
3141                     tcx.check_stability(v_field.did, expr_id, field.span);
3142                 }
3143             } else {
3144                 error_happened = true;
3145                 final_field_type = tcx.types.err;
3146                 field_type_hint = tcx.types.err;
3147                 if let Some(_) = variant.find_field_named(field.name.node) {
3148                     let mut err = struct_span_err!(self.tcx.sess,
3149                                                 field.name.span,
3150                                                 E0062,
3151                                                 "field `{}` specified more than once",
3152                                                 field.name.node);
3153
3154                     err.span_label(field.name.span, "used more than once");
3155
3156                     if let Some(prev_span) = seen_fields.get(&field.name.node) {
3157                         err.span_label(*prev_span, format!("first use of `{}`", field.name.node));
3158                     }
3159
3160                     err.emit();
3161                 } else {
3162                     self.report_unknown_field(adt_ty, variant, field, ast_fields, kind_name);
3163                 }
3164             }
3165
3166             // Make sure to give a type to the field even if there's
3167             // an error, so we can continue typechecking
3168             let ty = self.check_expr_with_hint(&field.expr, field_type_hint);
3169             self.demand_coerce(&field.expr, ty, final_field_type);
3170         }
3171
3172         // Make sure the programmer specified correct number of fields.
3173         if kind_name == "union" {
3174             if ast_fields.len() != 1 {
3175                 tcx.sess.span_err(span, "union expressions should have exactly one field");
3176             }
3177         } else if check_completeness && !error_happened && !remaining_fields.is_empty() {
3178             let len = remaining_fields.len();
3179
3180             let mut displayable_field_names = remaining_fields
3181                                               .keys()
3182                                               .map(|ident| ident.name.as_str())
3183                                               .collect::<Vec<_>>();
3184
3185             displayable_field_names.sort();
3186
3187             let truncated_fields_error = if len <= 3 {
3188                 "".to_string()
3189             } else {
3190                 format!(" and {} other field{}", (len - 3), if len - 3 == 1 {""} else {"s"})
3191             };
3192
3193             let remaining_fields_names = displayable_field_names.iter().take(3)
3194                                         .map(|n| format!("`{}`", n))
3195                                         .collect::<Vec<_>>()
3196                                         .join(", ");
3197
3198             struct_span_err!(tcx.sess, span, E0063,
3199                         "missing field{} {}{} in initializer of `{}`",
3200                         if remaining_fields.len() == 1 {""} else {"s"},
3201                         remaining_fields_names,
3202                         truncated_fields_error,
3203                         adt_ty)
3204                         .span_label(span, format!("missing {}{}",
3205                             remaining_fields_names,
3206                             truncated_fields_error))
3207                         .emit();
3208         }
3209     }
3210
3211     fn check_struct_fields_on_error(&self,
3212                                     fields: &'gcx [hir::Field],
3213                                     base_expr: &'gcx Option<P<hir::Expr>>) {
3214         for field in fields {
3215             self.check_expr(&field.expr);
3216         }
3217         match *base_expr {
3218             Some(ref base) => {
3219                 self.check_expr(&base);
3220             },
3221             None => {}
3222         }
3223     }
3224
3225     pub fn check_struct_path(&self,
3226                              qpath: &hir::QPath,
3227                              node_id: ast::NodeId)
3228                              -> Option<(&'tcx ty::VariantDef,  Ty<'tcx>)> {
3229         let path_span = match *qpath {
3230             hir::QPath::Resolved(_, ref path) => path.span,
3231             hir::QPath::TypeRelative(ref qself, _) => qself.span
3232         };
3233         let (def, ty) = self.finish_resolving_struct_path(qpath, path_span, node_id);
3234         let variant = match def {
3235             Def::Err => {
3236                 self.set_tainted_by_errors();
3237                 return None;
3238             }
3239             Def::Variant(..) => {
3240                 match ty.sty {
3241                     ty::TyAdt(adt, substs) => {
3242                         Some((adt.variant_of_def(def), adt.did, substs))
3243                     }
3244                     _ => bug!("unexpected type: {:?}", ty.sty)
3245                 }
3246             }
3247             Def::Struct(..) | Def::Union(..) | Def::TyAlias(..) |
3248             Def::AssociatedTy(..) | Def::SelfTy(..) => {
3249                 match ty.sty {
3250                     ty::TyAdt(adt, substs) if !adt.is_enum() => {
3251                         Some((adt.struct_variant(), adt.did, substs))
3252                     }
3253                     _ => None,
3254                 }
3255             }
3256             _ => bug!("unexpected definition: {:?}", def)
3257         };
3258
3259         if let Some((variant, did, substs)) = variant {
3260             // Check bounds on type arguments used in the path.
3261             let bounds = self.instantiate_bounds(path_span, did, substs);
3262             let cause = traits::ObligationCause::new(path_span, self.body_id,
3263                                                      traits::ItemObligation(did));
3264             self.add_obligations_for_parameters(cause, &bounds);
3265
3266             Some((variant, ty))
3267         } else {
3268             struct_span_err!(self.tcx.sess, path_span, E0071,
3269                              "expected struct, variant or union type, found {}",
3270                              ty.sort_string(self.tcx))
3271                 .span_label(path_span, "not a struct")
3272                 .emit();
3273             None
3274         }
3275     }
3276
3277     fn check_expr_struct(&self,
3278                          expr: &hir::Expr,
3279                          expected: Expectation<'tcx>,
3280                          qpath: &hir::QPath,
3281                          fields: &'gcx [hir::Field],
3282                          base_expr: &'gcx Option<P<hir::Expr>>) -> Ty<'tcx>
3283     {
3284         // Find the relevant variant
3285         let (variant, struct_ty) =
3286         if let Some(variant_ty) = self.check_struct_path(qpath, expr.id) {
3287             variant_ty
3288         } else {
3289             self.check_struct_fields_on_error(fields, base_expr);
3290             return self.tcx.types.err;
3291         };
3292
3293         let path_span = match *qpath {
3294             hir::QPath::Resolved(_, ref path) => path.span,
3295             hir::QPath::TypeRelative(ref qself, _) => qself.span
3296         };
3297
3298         self.check_expr_struct_fields(struct_ty, expected, expr.id, path_span, variant, fields,
3299                                       base_expr.is_none());
3300         if let &Some(ref base_expr) = base_expr {
3301             self.check_expr_has_type(base_expr, struct_ty);
3302             match struct_ty.sty {
3303                 ty::TyAdt(adt, substs) if adt.is_struct() => {
3304                     self.tables.borrow_mut().fru_field_types.insert(
3305                         expr.id,
3306                         adt.struct_variant().fields.iter().map(|f| {
3307                             self.normalize_associated_types_in(
3308                                 expr.span, &f.ty(self.tcx, substs)
3309                             )
3310                         }).collect()
3311                     );
3312                 }
3313                 _ => {
3314                     span_err!(self.tcx.sess, base_expr.span, E0436,
3315                               "functional record update syntax requires a struct");
3316                 }
3317             }
3318         }
3319         self.require_type_is_sized(struct_ty, expr.span, traits::StructInitializerSized);
3320         struct_ty
3321     }
3322
3323
3324     /// Invariant:
3325     /// If an expression has any sub-expressions that result in a type error,
3326     /// inspecting that expression's type with `ty.references_error()` will return
3327     /// true. Likewise, if an expression is known to diverge, inspecting its
3328     /// type with `ty::type_is_bot` will return true (n.b.: since Rust is
3329     /// strict, _|_ can appear in the type of an expression that does not,
3330     /// itself, diverge: for example, fn() -> _|_.)
3331     /// Note that inspecting a type's structure *directly* may expose the fact
3332     /// that there are actually multiple representations for `TyError`, so avoid
3333     /// that when err needs to be handled differently.
3334     fn check_expr_with_expectation_and_lvalue_pref(&self,
3335                                                    expr: &'gcx hir::Expr,
3336                                                    expected: Expectation<'tcx>,
3337                                                    lvalue_pref: LvaluePreference) -> Ty<'tcx> {
3338         debug!(">> typechecking: expr={:?} expected={:?}",
3339                expr, expected);
3340
3341         // Warn for expressions after diverging siblings.
3342         self.warn_if_unreachable(expr.id, expr.span, "expression");
3343
3344         // Hide the outer diverging and has_errors flags.
3345         let old_diverges = self.diverges.get();
3346         let old_has_errors = self.has_errors.get();
3347         self.diverges.set(Diverges::Maybe);
3348         self.has_errors.set(false);
3349
3350         let ty = self.check_expr_kind(expr, expected, lvalue_pref);
3351
3352         // Warn for non-block expressions with diverging children.
3353         match expr.node {
3354             hir::ExprBlock(_) |
3355             hir::ExprLoop(..) | hir::ExprWhile(..) |
3356             hir::ExprIf(..) | hir::ExprMatch(..) => {}
3357
3358             _ => self.warn_if_unreachable(expr.id, expr.span, "expression")
3359         }
3360
3361         // Any expression that produces a value of type `!` must have diverged
3362         if ty.is_never() {
3363             self.diverges.set(self.diverges.get() | Diverges::Always);
3364         }
3365
3366         // Record the type, which applies it effects.
3367         // We need to do this after the warning above, so that
3368         // we don't warn for the diverging expression itself.
3369         self.write_ty(expr.id, ty);
3370
3371         // Combine the diverging and has_error flags.
3372         self.diverges.set(self.diverges.get() | old_diverges);
3373         self.has_errors.set(self.has_errors.get() | old_has_errors);
3374
3375         debug!("type of {} is...", self.tcx.hir.node_to_string(expr.id));
3376         debug!("... {:?}, expected is {:?}", ty, expected);
3377
3378         ty
3379     }
3380
3381     fn check_expr_kind(&self,
3382                        expr: &'gcx hir::Expr,
3383                        expected: Expectation<'tcx>,
3384                        lvalue_pref: LvaluePreference) -> Ty<'tcx> {
3385         let tcx = self.tcx;
3386         let id = expr.id;
3387         match expr.node {
3388           hir::ExprBox(ref subexpr) => {
3389             let expected_inner = expected.to_option(self).map_or(NoExpectation, |ty| {
3390                 match ty.sty {
3391                     ty::TyAdt(def, _) if def.is_box()
3392                         => Expectation::rvalue_hint(self, ty.boxed_ty()),
3393                     _ => NoExpectation
3394                 }
3395             });
3396             let referent_ty = self.check_expr_with_expectation(subexpr, expected_inner);
3397             tcx.mk_box(referent_ty)
3398           }
3399
3400           hir::ExprLit(ref lit) => {
3401             self.check_lit(&lit, expected)
3402           }
3403           hir::ExprBinary(op, ref lhs, ref rhs) => {
3404             self.check_binop(expr, op, lhs, rhs)
3405           }
3406           hir::ExprAssignOp(op, ref lhs, ref rhs) => {
3407             self.check_binop_assign(expr, op, lhs, rhs)
3408           }
3409           hir::ExprUnary(unop, ref oprnd) => {
3410             let expected_inner = match unop {
3411                 hir::UnNot | hir::UnNeg => {
3412                     expected
3413                 }
3414                 hir::UnDeref => {
3415                     NoExpectation
3416                 }
3417             };
3418             let lvalue_pref = match unop {
3419                 hir::UnDeref => lvalue_pref,
3420                 _ => NoPreference
3421             };
3422             let mut oprnd_t = self.check_expr_with_expectation_and_lvalue_pref(&oprnd,
3423                                                                                expected_inner,
3424                                                                                lvalue_pref);
3425
3426             if !oprnd_t.references_error() {
3427                 oprnd_t = self.structurally_resolved_type(expr.span, oprnd_t);
3428                 match unop {
3429                     hir::UnDeref => {
3430                         if let Some(mt) = oprnd_t.builtin_deref(true, NoPreference) {
3431                             oprnd_t = mt.ty;
3432                         } else if let Some(ok) = self.try_overloaded_deref(
3433                                 expr.span, oprnd_t, lvalue_pref) {
3434                             let method = self.register_infer_ok_obligations(ok);
3435                             if let ty::TyRef(region, mt) = method.sig.inputs()[0].sty {
3436                                 self.apply_adjustments(oprnd, vec![Adjustment {
3437                                     kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(region, mt.mutbl)),
3438                                     target: method.sig.inputs()[0]
3439                                 }]);
3440                             }
3441                             oprnd_t = self.make_overloaded_lvalue_return_type(method).ty;
3442                             self.write_method_call(expr.id, method);
3443                         } else {
3444                             self.type_error_message(expr.span, |actual| {
3445                                 format!("type `{}` cannot be \
3446                                         dereferenced", actual)
3447                             }, oprnd_t);
3448                             oprnd_t = tcx.types.err;
3449                         }
3450                     }
3451                     hir::UnNot => {
3452                         let result = self.check_user_unop(expr, oprnd_t, unop);
3453                         // If it's builtin, we can reuse the type, this helps inference.
3454                         if !(oprnd_t.is_integral() || oprnd_t.sty == ty::TyBool) {
3455                             oprnd_t = result;
3456                         }
3457                     }
3458                     hir::UnNeg => {
3459                         let result = self.check_user_unop(expr, oprnd_t, unop);
3460                         // If it's builtin, we can reuse the type, this helps inference.
3461                         if !(oprnd_t.is_integral() || oprnd_t.is_fp()) {
3462                             oprnd_t = result;
3463                         }
3464                     }
3465                 }
3466             }
3467             oprnd_t
3468           }
3469           hir::ExprAddrOf(mutbl, ref oprnd) => {
3470             let hint = expected.only_has_type(self).map_or(NoExpectation, |ty| {
3471                 match ty.sty {
3472                     ty::TyRef(_, ref mt) | ty::TyRawPtr(ref mt) => {
3473                         if self.tcx.expr_is_lval(&oprnd) {
3474                             // Lvalues may legitimately have unsized types.
3475                             // For example, dereferences of a fat pointer and
3476                             // the last field of a struct can be unsized.
3477                             ExpectHasType(mt.ty)
3478                         } else {
3479                             Expectation::rvalue_hint(self, mt.ty)
3480                         }
3481                     }
3482                     _ => NoExpectation
3483                 }
3484             });
3485             let lvalue_pref = LvaluePreference::from_mutbl(mutbl);
3486             let ty = self.check_expr_with_expectation_and_lvalue_pref(&oprnd, hint, lvalue_pref);
3487
3488             let tm = ty::TypeAndMut { ty: ty, mutbl: mutbl };
3489             if tm.ty.references_error() {
3490                 tcx.types.err
3491             } else {
3492                 // Note: at this point, we cannot say what the best lifetime
3493                 // is to use for resulting pointer.  We want to use the
3494                 // shortest lifetime possible so as to avoid spurious borrowck
3495                 // errors.  Moreover, the longest lifetime will depend on the
3496                 // precise details of the value whose address is being taken
3497                 // (and how long it is valid), which we don't know yet until type
3498                 // inference is complete.
3499                 //
3500                 // Therefore, here we simply generate a region variable.  The
3501                 // region inferencer will then select the ultimate value.
3502                 // Finally, borrowck is charged with guaranteeing that the
3503                 // value whose address was taken can actually be made to live
3504                 // as long as it needs to live.
3505                 let region = self.next_region_var(infer::AddrOfRegion(expr.span));
3506                 tcx.mk_ref(region, tm)
3507             }
3508           }
3509           hir::ExprPath(ref qpath) => {
3510               let (def, opt_ty, segments) = self.resolve_ty_and_def_ufcs(qpath,
3511                                                                          expr.id, expr.span);
3512               let ty = if def != Def::Err {
3513                   self.instantiate_value_path(segments, opt_ty, def, expr.span, id)
3514               } else {
3515                   self.set_tainted_by_errors();
3516                   tcx.types.err
3517               };
3518
3519               // We always require that the type provided as the value for
3520               // a type parameter outlives the moment of instantiation.
3521               let substs = self.tables.borrow().node_substs(expr.id);
3522               self.add_wf_bounds(substs, expr);
3523
3524               ty
3525           }
3526           hir::ExprInlineAsm(_, ref outputs, ref inputs) => {
3527               for output in outputs {
3528                   self.check_expr(output);
3529               }
3530               for input in inputs {
3531                   self.check_expr(input);
3532               }
3533               tcx.mk_nil()
3534           }
3535           hir::ExprBreak(destination, ref expr_opt) => {
3536               if let Some(target_id) = destination.target_id.opt_id() {
3537                   let (e_ty, e_diverges, cause);
3538                   if let Some(ref e) = *expr_opt {
3539                       // If this is a break with a value, we need to type-check
3540                       // the expression. Get an expected type from the loop context.
3541                       let opt_coerce_to = {
3542                           let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
3543                           enclosing_breakables.find_breakable(target_id)
3544                                               .coerce
3545                                               .as_ref()
3546                                               .map(|coerce| coerce.expected_ty())
3547                       };
3548
3549                       // If the loop context is not a `loop { }`, then break with
3550                       // a value is illegal, and `opt_coerce_to` will be `None`.
3551                       // Just set expectation to error in that case.
3552                       let coerce_to = opt_coerce_to.unwrap_or(tcx.types.err);
3553
3554                       // Recurse without `enclosing_breakables` borrowed.
3555                       e_ty = self.check_expr_with_hint(e, coerce_to);
3556                       e_diverges = self.diverges.get();
3557                       cause = self.misc(e.span);
3558                   } else {
3559                       // Otherwise, this is a break *without* a value. That's
3560                       // always legal, and is equivalent to `break ()`.
3561                       e_ty = tcx.mk_nil();
3562                       e_diverges = Diverges::Maybe;
3563                       cause = self.misc(expr.span);
3564                   }
3565
3566                   // Now that we have type-checked `expr_opt`, borrow
3567                   // the `enclosing_loops` field and let's coerce the
3568                   // type of `expr_opt` into what is expected.
3569                   let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
3570                   let ctxt = enclosing_breakables.find_breakable(target_id);
3571                   if let Some(ref mut coerce) = ctxt.coerce {
3572                       if let Some(ref e) = *expr_opt {
3573                           coerce.coerce(self, &cause, e, e_ty, e_diverges);
3574                       } else {
3575                           assert!(e_ty.is_nil());
3576                           coerce.coerce_forced_unit(self, &cause, &mut |_| (), true);
3577                       }
3578                   } else {
3579                       // If `ctxt.coerce` is `None`, we can just ignore
3580                       // the type of the expresison.  This is because
3581                       // either this was a break *without* a value, in
3582                       // which case it is always a legal type (`()`), or
3583                       // else an error would have been flagged by the
3584                       // `loops` pass for using break with an expression
3585                       // where you are not supposed to.
3586                       assert!(expr_opt.is_none() || self.tcx.sess.err_count() > 0);
3587                   }
3588
3589                   ctxt.may_break = true;
3590               } else {
3591                   // Otherwise, we failed to find the enclosing loop;
3592                   // this can only happen if the `break` was not
3593                   // inside a loop at all, which is caught by the
3594                   // loop-checking pass.
3595                   assert!(self.tcx.sess.err_count() > 0);
3596               }
3597
3598               // the type of a `break` is always `!`, since it diverges
3599               tcx.types.never
3600           }
3601           hir::ExprAgain(_) => { tcx.types.never }
3602           hir::ExprRet(ref expr_opt) => {
3603             if self.ret_coercion.is_none() {
3604                 struct_span_err!(self.tcx.sess, expr.span, E0572,
3605                                  "return statement outside of function body").emit();
3606             } else if let Some(ref e) = *expr_opt {
3607                 self.check_return_expr(e);
3608             } else {
3609                 let mut coercion = self.ret_coercion.as_ref().unwrap().borrow_mut();
3610                 let cause = self.cause(expr.span, ObligationCauseCode::ReturnNoExpression);
3611                 coercion.coerce_forced_unit(self, &cause, &mut |_| (), true);
3612             }
3613             tcx.types.never
3614           }
3615           hir::ExprAssign(ref lhs, ref rhs) => {
3616             let lhs_ty = self.check_expr_with_lvalue_pref(&lhs, PreferMutLvalue);
3617
3618             let tcx = self.tcx;
3619             if !tcx.expr_is_lval(&lhs) {
3620                 struct_span_err!(
3621                     tcx.sess, expr.span, E0070,
3622                     "invalid left-hand side expression")
3623                 .span_label(
3624                     expr.span,
3625                     "left-hand of expression not valid")
3626                 .emit();
3627             }
3628
3629             let rhs_ty = self.check_expr_coercable_to_type(&rhs, lhs_ty);
3630
3631             self.require_type_is_sized(lhs_ty, lhs.span, traits::AssignmentLhsSized);
3632
3633             if lhs_ty.references_error() || rhs_ty.references_error() {
3634                 tcx.types.err
3635             } else {
3636                 tcx.mk_nil()
3637             }
3638           }
3639           hir::ExprIf(ref cond, ref then_expr, ref opt_else_expr) => {
3640               self.check_then_else(&cond, then_expr, opt_else_expr.as_ref().map(|e| &**e),
3641                                    expr.span, expected)
3642           }
3643           hir::ExprWhile(ref cond, ref body, _) => {
3644               let ctxt = BreakableCtxt {
3645                   // cannot use break with a value from a while loop
3646                   coerce: None,
3647                   may_break: true,
3648               };
3649
3650               self.with_breakable_ctxt(expr.id, ctxt, || {
3651                   self.check_expr_has_type(&cond, tcx.types.bool);
3652                   let cond_diverging = self.diverges.get();
3653                   self.check_block_no_value(&body);
3654
3655                   // We may never reach the body so it diverging means nothing.
3656                   self.diverges.set(cond_diverging);
3657               });
3658
3659               self.tcx.mk_nil()
3660           }
3661           hir::ExprLoop(ref body, _, source) => {
3662               let coerce = match source {
3663                   // you can only use break with a value from a normal `loop { }`
3664                   hir::LoopSource::Loop => {
3665                       let coerce_to = expected.coercion_target_type(self, body.span);
3666                       Some(CoerceMany::new(coerce_to))
3667                   }
3668
3669                   hir::LoopSource::WhileLet |
3670                   hir::LoopSource::ForLoop => {
3671                       None
3672                   }
3673               };
3674
3675               let ctxt = BreakableCtxt {
3676                   coerce: coerce,
3677                   may_break: false, // will get updated if/when we find a `break`
3678               };
3679
3680               let (ctxt, ()) = self.with_breakable_ctxt(expr.id, ctxt, || {
3681                   self.check_block_no_value(&body);
3682               });
3683
3684               if ctxt.may_break {
3685                   // No way to know whether it's diverging because
3686                   // of a `break` or an outer `break` or `return.
3687                   self.diverges.set(Diverges::Maybe);
3688               }
3689
3690               // If we permit break with a value, then result type is
3691               // the LUB of the breaks (possibly ! if none); else, it
3692               // is nil. This makes sense because infinite loops
3693               // (which would have type !) are only possible iff we
3694               // permit break with a value [1].
3695               assert!(ctxt.coerce.is_some() || ctxt.may_break); // [1]
3696               ctxt.coerce.map(|c| c.complete(self)).unwrap_or(self.tcx.mk_nil())
3697           }
3698           hir::ExprMatch(ref discrim, ref arms, match_src) => {
3699             self.check_match(expr, &discrim, arms, expected, match_src)
3700           }
3701           hir::ExprClosure(capture, ref decl, body_id, _) => {
3702               self.check_expr_closure(expr, capture, &decl, body_id, expected)
3703           }
3704           hir::ExprBlock(ref body) => {
3705             self.check_block_with_expected(&body, expected)
3706           }
3707           hir::ExprCall(ref callee, ref args) => {
3708               self.check_call(expr, &callee, args, expected)
3709           }
3710           hir::ExprMethodCall(name, ref tps, ref args) => {
3711               self.check_method_call(expr, name, args, &tps[..], expected, lvalue_pref)
3712           }
3713           hir::ExprCast(ref e, ref t) => {
3714             // Find the type of `e`. Supply hints based on the type we are casting to,
3715             // if appropriate.
3716             let t_cast = self.to_ty(t);
3717             let t_cast = self.resolve_type_vars_if_possible(&t_cast);
3718             let t_expr = self.check_expr_with_expectation(e, ExpectCastableToType(t_cast));
3719             let t_cast = self.resolve_type_vars_if_possible(&t_cast);
3720             let diverges = self.diverges.get();
3721
3722             // Eagerly check for some obvious errors.
3723             if t_expr.references_error() || t_cast.references_error() {
3724                 tcx.types.err
3725             } else {
3726                 // Defer other checks until we're done type checking.
3727                 let mut deferred_cast_checks = self.deferred_cast_checks.borrow_mut();
3728                 match cast::CastCheck::new(self, e, t_expr, diverges, t_cast, t.span, expr.span) {
3729                     Ok(cast_check) => {
3730                         deferred_cast_checks.push(cast_check);
3731                         t_cast
3732                     }
3733                     Err(ErrorReported) => {
3734                         tcx.types.err
3735                     }
3736                 }
3737             }
3738           }
3739           hir::ExprType(ref e, ref t) => {
3740             let typ = self.to_ty(&t);
3741             self.check_expr_eq_type(&e, typ);
3742             typ
3743           }
3744           hir::ExprArray(ref args) => {
3745               let uty = expected.to_option(self).and_then(|uty| {
3746                   match uty.sty {
3747                       ty::TyArray(ty, _) | ty::TySlice(ty) => Some(ty),
3748                       _ => None
3749                   }
3750               });
3751
3752               let element_ty = if !args.is_empty() {
3753                   let coerce_to = uty.unwrap_or_else(
3754                       || self.next_ty_var(TypeVariableOrigin::TypeInference(expr.span)));
3755                   let mut coerce = CoerceMany::with_coercion_sites(coerce_to, args);
3756                   assert_eq!(self.diverges.get(), Diverges::Maybe);
3757                   for e in args {
3758                       let e_ty = self.check_expr_with_hint(e, coerce_to);
3759                       let cause = self.misc(e.span);
3760                       coerce.coerce(self, &cause, e, e_ty, self.diverges.get());
3761                   }
3762                   coerce.complete(self)
3763               } else {
3764                   self.next_ty_var(TypeVariableOrigin::TypeInference(expr.span))
3765               };
3766               tcx.mk_array(element_ty, args.len())
3767           }
3768           hir::ExprRepeat(ref element, count) => {
3769             let count = eval_length(self.tcx, count, "repeat count")
3770                   .unwrap_or(0);
3771
3772             let uty = match expected {
3773                 ExpectHasType(uty) => {
3774                     match uty.sty {
3775                         ty::TyArray(ty, _) | ty::TySlice(ty) => Some(ty),
3776                         _ => None
3777                     }
3778                 }
3779                 _ => None
3780             };
3781
3782             let (element_ty, t) = match uty {
3783                 Some(uty) => {
3784                     self.check_expr_coercable_to_type(&element, uty);
3785                     (uty, uty)
3786                 }
3787                 None => {
3788                     let t: Ty = self.next_ty_var(TypeVariableOrigin::MiscVariable(element.span));
3789                     let element_ty = self.check_expr_has_type(&element, t);
3790                     (element_ty, t)
3791                 }
3792             };
3793
3794             if count > 1 {
3795                 // For [foo, ..n] where n > 1, `foo` must have
3796                 // Copy type:
3797                 let lang_item = self.tcx.require_lang_item(lang_items::CopyTraitLangItem);
3798                 self.require_type_meets(t, expr.span, traits::RepeatVec, lang_item);
3799             }
3800
3801             if element_ty.references_error() {
3802                 tcx.types.err
3803             } else {
3804                 tcx.mk_array(t, count)
3805             }
3806           }
3807           hir::ExprTup(ref elts) => {
3808             let flds = expected.only_has_type(self).and_then(|ty| {
3809                 match ty.sty {
3810                     ty::TyTuple(ref flds, _) => Some(&flds[..]),
3811                     _ => None
3812                 }
3813             });
3814
3815             let elt_ts_iter = elts.iter().enumerate().map(|(i, e)| {
3816                 let t = match flds {
3817                     Some(ref fs) if i < fs.len() => {
3818                         let ety = fs[i];
3819                         self.check_expr_coercable_to_type(&e, ety);
3820                         ety
3821                     }
3822                     _ => {
3823                         self.check_expr_with_expectation(&e, NoExpectation)
3824                     }
3825                 };
3826                 t
3827             });
3828             let tuple = tcx.mk_tup(elt_ts_iter, false);
3829             if tuple.references_error() {
3830                 tcx.types.err
3831             } else {
3832                 tuple
3833             }
3834           }
3835           hir::ExprStruct(ref qpath, ref fields, ref base_expr) => {
3836             self.check_expr_struct(expr, expected, qpath, fields, base_expr)
3837           }
3838           hir::ExprField(ref base, ref field) => {
3839             self.check_field(expr, lvalue_pref, &base, field)
3840           }
3841           hir::ExprTupField(ref base, idx) => {
3842             self.check_tup_field(expr, lvalue_pref, &base, idx)
3843           }
3844           hir::ExprIndex(ref base, ref idx) => {
3845               let base_t = self.check_expr_with_lvalue_pref(&base, lvalue_pref);
3846               let idx_t = self.check_expr(&idx);
3847
3848               if base_t.references_error() {
3849                   base_t
3850               } else if idx_t.references_error() {
3851                   idx_t
3852               } else {
3853                   let base_t = self.structurally_resolved_type(expr.span, base_t);
3854                   match self.lookup_indexing(expr, base, base_t, idx_t, lvalue_pref) {
3855                       Some((index_ty, element_ty)) => {
3856                           self.demand_coerce(idx, idx_t, index_ty);
3857                           element_ty
3858                       }
3859                       None => {
3860                           let mut err = self.type_error_struct(
3861                               expr.span,
3862                               |actual| {
3863                                   format!("cannot index a value of type `{}`",
3864                                           actual)
3865                               },
3866                               base_t);
3867                           // Try to give some advice about indexing tuples.
3868                           if let ty::TyTuple(..) = base_t.sty {
3869                               let mut needs_note = true;
3870                               // If the index is an integer, we can show the actual
3871                               // fixed expression:
3872                               if let hir::ExprLit(ref lit) = idx.node {
3873                                   if let ast::LitKind::Int(i,
3874                                             ast::LitIntType::Unsuffixed) = lit.node {
3875                                       let snip = tcx.sess.codemap().span_to_snippet(base.span);
3876                                       if let Ok(snip) = snip {
3877                                           err.span_suggestion(expr.span,
3878                                                               "to access tuple elements, use",
3879                                                               format!("{}.{}", snip, i));
3880                                           needs_note = false;
3881                                       }
3882                                   }
3883                               }
3884                               if needs_note {
3885                                   err.help("to access tuple elements, use tuple indexing \
3886                                             syntax (e.g. `tuple.0`)");
3887                               }
3888                           }
3889                           err.emit();
3890                           self.tcx.types.err
3891                       }
3892                   }
3893               }
3894            }
3895         }
3896     }
3897
3898     // Finish resolving a path in a struct expression or pattern `S::A { .. }` if necessary.
3899     // The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
3900     fn finish_resolving_struct_path(&self,
3901                                     qpath: &hir::QPath,
3902                                     path_span: Span,
3903                                     node_id: ast::NodeId)
3904                                     -> (Def, Ty<'tcx>)
3905     {
3906         match *qpath {
3907             hir::QPath::Resolved(ref maybe_qself, ref path) => {
3908                 let opt_self_ty = maybe_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself));
3909                 let ty = AstConv::def_to_ty(self, opt_self_ty, path, true);
3910                 (path.def, ty)
3911             }
3912             hir::QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => {
3913                 let ty = self.to_ty(qself);
3914
3915                 let def = if let hir::TyPath(hir::QPath::Resolved(_, ref path)) = qself.node {
3916                     path.def
3917                 } else {
3918                     Def::Err
3919                 };
3920                 let (ty, def) = AstConv::associated_path_def_to_ty(self, node_id, path_span,
3921                                                                    ty, def, segment);
3922
3923                 // Write back the new resolution.
3924                 self.tables.borrow_mut().type_dependent_defs.insert(node_id, def);
3925
3926                 (def, ty)
3927             }
3928         }
3929     }
3930
3931     // Resolve associated value path into a base type and associated constant or method definition.
3932     // The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
3933     pub fn resolve_ty_and_def_ufcs<'b>(&self,
3934                                        qpath: &'b hir::QPath,
3935                                        node_id: ast::NodeId,
3936                                        span: Span)
3937                                        -> (Def, Option<Ty<'tcx>>, &'b [hir::PathSegment])
3938     {
3939         let (ty, item_segment) = match *qpath {
3940             hir::QPath::Resolved(ref opt_qself, ref path) => {
3941                 return (path.def,
3942                         opt_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself)),
3943                         &path.segments[..]);
3944             }
3945             hir::QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => {
3946                 (self.to_ty(qself), segment)
3947             }
3948         };
3949         let item_name = item_segment.name;
3950         let def = match self.resolve_ufcs(span, item_name, ty, node_id) {
3951             Ok(def) => def,
3952             Err(error) => {
3953                 let def = match error {
3954                     method::MethodError::PrivateMatch(def) => def,
3955                     _ => Def::Err,
3956                 };
3957                 if item_name != keywords::Invalid.name() {
3958                     self.report_method_error(span, ty, item_name, None, error, None);
3959                 }
3960                 def
3961             }
3962         };
3963
3964         // Write back the new resolution.
3965         self.tables.borrow_mut().type_dependent_defs.insert(node_id, def);
3966         (def, Some(ty), slice::ref_slice(&**item_segment))
3967     }
3968
3969     pub fn check_decl_initializer(&self,
3970                                   local: &'gcx hir::Local,
3971                                   init: &'gcx hir::Expr) -> Ty<'tcx>
3972     {
3973         let ref_bindings = local.pat.contains_ref_binding();
3974
3975         let local_ty = self.local_ty(init.span, local.id);
3976         if let Some(m) = ref_bindings {
3977             // Somewhat subtle: if we have a `ref` binding in the pattern,
3978             // we want to avoid introducing coercions for the RHS. This is
3979             // both because it helps preserve sanity and, in the case of
3980             // ref mut, for soundness (issue #23116). In particular, in
3981             // the latter case, we need to be clear that the type of the
3982             // referent for the reference that results is *equal to* the
3983             // type of the lvalue it is referencing, and not some
3984             // supertype thereof.
3985             let init_ty = self.check_expr_with_lvalue_pref(init, LvaluePreference::from_mutbl(m));
3986             self.demand_eqtype(init.span, init_ty, local_ty);
3987             init_ty
3988         } else {
3989             self.check_expr_coercable_to_type(init, local_ty)
3990         }
3991     }
3992
3993     pub fn check_decl_local(&self, local: &'gcx hir::Local)  {
3994         let t = self.local_ty(local.span, local.id);
3995         self.write_ty(local.id, t);
3996
3997         if let Some(ref init) = local.init {
3998             let init_ty = self.check_decl_initializer(local, &init);
3999             if init_ty.references_error() {
4000                 self.write_ty(local.id, init_ty);
4001             }
4002         }
4003
4004         self.check_pat(&local.pat, t);
4005         let pat_ty = self.node_ty(local.pat.id);
4006         if pat_ty.references_error() {
4007             self.write_ty(local.id, pat_ty);
4008         }
4009     }
4010
4011     pub fn check_stmt(&self, stmt: &'gcx hir::Stmt) {
4012         // Don't do all the complex logic below for DeclItem.
4013         match stmt.node {
4014             hir::StmtDecl(ref decl, id) => {
4015                 match decl.node {
4016                     hir::DeclLocal(_) => {}
4017                     hir::DeclItem(_) => {
4018                         self.write_nil(id);
4019                         return;
4020                     }
4021                 }
4022             }
4023             hir::StmtExpr(..) | hir::StmtSemi(..) => {}
4024         }
4025
4026         self.warn_if_unreachable(stmt.node.id(), stmt.span, "statement");
4027
4028         // Hide the outer diverging and has_errors flags.
4029         let old_diverges = self.diverges.get();
4030         let old_has_errors = self.has_errors.get();
4031         self.diverges.set(Diverges::Maybe);
4032         self.has_errors.set(false);
4033
4034         let (node_id, _span) = match stmt.node {
4035             hir::StmtDecl(ref decl, id) => {
4036                 let span = match decl.node {
4037                     hir::DeclLocal(ref l) => {
4038                         self.check_decl_local(&l);
4039                         l.span
4040                     }
4041                     hir::DeclItem(_) => {/* ignore for now */
4042                         DUMMY_SP
4043                     }
4044                 };
4045                 (id, span)
4046             }
4047             hir::StmtExpr(ref expr, id) => {
4048                 // Check with expected type of ()
4049                 self.check_expr_has_type(&expr, self.tcx.mk_nil());
4050                 (id, expr.span)
4051             }
4052             hir::StmtSemi(ref expr, id) => {
4053                 self.check_expr(&expr);
4054                 (id, expr.span)
4055             }
4056         };
4057
4058         if self.has_errors.get() {
4059             self.write_error(node_id);
4060         } else {
4061             self.write_nil(node_id);
4062         }
4063
4064         // Combine the diverging and has_error flags.
4065         self.diverges.set(self.diverges.get() | old_diverges);
4066         self.has_errors.set(self.has_errors.get() | old_has_errors);
4067     }
4068
4069     pub fn check_block_no_value(&self, blk: &'gcx hir::Block)  {
4070         let unit = self.tcx.mk_nil();
4071         let ty = self.check_block_with_expected(blk, ExpectHasType(unit));
4072
4073         // if the block produces a `!` value, that can always be
4074         // (effectively) coerced to unit.
4075         if !ty.is_never() {
4076             self.demand_suptype(blk.span, unit, ty);
4077         }
4078     }
4079
4080     fn check_block_with_expected(&self,
4081                                  blk: &'gcx hir::Block,
4082                                  expected: Expectation<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
4083         let prev = {
4084             let mut fcx_ps = self.ps.borrow_mut();
4085             let unsafety_state = fcx_ps.recurse(blk);
4086             replace(&mut *fcx_ps, unsafety_state)
4087         };
4088
4089         // In some cases, blocks have just one exit, but other blocks
4090         // can be targeted by multiple breaks. This cannot happen in
4091         // normal Rust syntax today, but it can happen when we desugar
4092         // a `do catch { ... }` expression.
4093         //
4094         // Example 1:
4095         //
4096         //    'a: { if true { break 'a Err(()); } Ok(()) }
4097         //
4098         // Here we would wind up with two coercions, one from
4099         // `Err(())` and the other from the tail expression
4100         // `Ok(())`. If the tail expression is omitted, that's a
4101         // "forced unit" -- unless the block diverges, in which
4102         // case we can ignore the tail expression (e.g., `'a: {
4103         // break 'a 22; }` would not force the type of the block
4104         // to be `()`).
4105         let tail_expr = blk.expr.as_ref();
4106         let coerce_to_ty = expected.coercion_target_type(self, blk.span);
4107         let coerce = if blk.targeted_by_break {
4108             CoerceMany::new(coerce_to_ty)
4109         } else {
4110             let tail_expr: &[P<hir::Expr>] = match tail_expr {
4111                 Some(e) => ref_slice(e),
4112                 None => &[],
4113             };
4114             CoerceMany::with_coercion_sites(coerce_to_ty, tail_expr)
4115         };
4116
4117         let ctxt = BreakableCtxt {
4118             coerce: Some(coerce),
4119             may_break: false,
4120         };
4121
4122         let (ctxt, ()) = self.with_breakable_ctxt(blk.id, ctxt, || {
4123             for s in &blk.stmts {
4124                 self.check_stmt(s);
4125             }
4126
4127             // check the tail expression **without** holding the
4128             // `enclosing_breakables` lock below.
4129             let tail_expr_ty = tail_expr.map(|t| self.check_expr_with_expectation(t, expected));
4130
4131             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
4132             let mut ctxt = enclosing_breakables.find_breakable(blk.id);
4133             let mut coerce = ctxt.coerce.as_mut().unwrap();
4134             if let Some(tail_expr_ty) = tail_expr_ty {
4135                 let tail_expr = tail_expr.unwrap();
4136                 coerce.coerce(self,
4137                               &self.misc(tail_expr.span),
4138                               tail_expr,
4139                               tail_expr_ty,
4140                               self.diverges.get());
4141             } else {
4142                 // Subtle: if there is no explicit tail expression,
4143                 // that is typically equivalent to a tail expression
4144                 // of `()` -- except if the block diverges. In that
4145                 // case, there is no value supplied from the tail
4146                 // expression (assuming there are no other breaks,
4147                 // this implies that the type of the block will be
4148                 // `!`).
4149                 //
4150                 // #41425 -- label the implicit `()` as being the
4151                 // "found type" here, rather than the "expected type".
4152                 if !self.diverges.get().always() {
4153                     coerce.coerce_forced_unit(self, &self.misc(blk.span), &mut |err| {
4154                         if let Some(expected_ty) = expected.only_has_type(self) {
4155                             self.consider_hint_about_removing_semicolon(blk,
4156                                                                         expected_ty,
4157                                                                         err);
4158                         }
4159                     }, false);
4160                 }
4161             }
4162         });
4163
4164         let mut ty = ctxt.coerce.unwrap().complete(self);
4165
4166         if self.has_errors.get() || ty.references_error() {
4167             ty = self.tcx.types.err
4168         }
4169
4170         self.write_ty(blk.id, ty);
4171
4172         *self.ps.borrow_mut() = prev;
4173         ty
4174     }
4175
4176     /// A common error is to add an extra semicolon:
4177     ///
4178     /// ```
4179     /// fn foo() -> usize {
4180     ///     22;
4181     /// }
4182     /// ```
4183     ///
4184     /// This routine checks if the final statement in a block is an
4185     /// expression with an explicit semicolon whose type is compatible
4186     /// with `expected_ty`. If so, it suggests removing the semicolon.
4187     fn consider_hint_about_removing_semicolon(&self,
4188                                               blk: &'gcx hir::Block,
4189                                               expected_ty: Ty<'tcx>,
4190                                               err: &mut DiagnosticBuilder) {
4191         // Be helpful when the user wrote `{... expr;}` and
4192         // taking the `;` off is enough to fix the error.
4193         let last_stmt = match blk.stmts.last() {
4194             Some(s) => s,
4195             None => return,
4196         };
4197         let last_expr = match last_stmt.node {
4198             hir::StmtSemi(ref e, _) => e,
4199             _ => return,
4200         };
4201         let last_expr_ty = self.expr_ty(last_expr);
4202         if self.can_sub_types(last_expr_ty, expected_ty).is_err() {
4203             return;
4204         }
4205         let original_span = original_sp(last_stmt.span, blk.span);
4206         let span_semi = Span {
4207             lo: original_span.hi - BytePos(1),
4208             hi: original_span.hi,
4209             ctxt: original_span.ctxt,
4210         };
4211         err.span_help(span_semi, "consider removing this semicolon:");
4212     }
4213
4214     // Instantiates the given path, which must refer to an item with the given
4215     // number of type parameters and type.
4216     pub fn instantiate_value_path(&self,
4217                                   segments: &[hir::PathSegment],
4218                                   opt_self_ty: Option<Ty<'tcx>>,
4219                                   def: Def,
4220                                   span: Span,
4221                                   node_id: ast::NodeId)
4222                                   -> Ty<'tcx> {
4223         debug!("instantiate_value_path(path={:?}, def={:?}, node_id={})",
4224                segments,
4225                def,
4226                node_id);
4227
4228         // We need to extract the type parameters supplied by the user in
4229         // the path `path`. Due to the current setup, this is a bit of a
4230         // tricky-process; the problem is that resolve only tells us the
4231         // end-point of the path resolution, and not the intermediate steps.
4232         // Luckily, we can (at least for now) deduce the intermediate steps
4233         // just from the end-point.
4234         //
4235         // There are basically four cases to consider:
4236         //
4237         // 1. Reference to a constructor of enum variant or struct:
4238         //
4239         //        struct Foo<T>(...)
4240         //        enum E<T> { Foo(...) }
4241         //
4242         //    In these cases, the parameters are declared in the type
4243         //    space.
4244         //
4245         // 2. Reference to a fn item or a free constant:
4246         //
4247         //        fn foo<T>() { }
4248         //
4249         //    In this case, the path will again always have the form
4250         //    `a::b::foo::<T>` where only the final segment should have
4251         //    type parameters. However, in this case, those parameters are
4252         //    declared on a value, and hence are in the `FnSpace`.
4253         //
4254         // 3. Reference to a method or an associated constant:
4255         //
4256         //        impl<A> SomeStruct<A> {
4257         //            fn foo<B>(...)
4258         //        }
4259         //
4260         //    Here we can have a path like
4261         //    `a::b::SomeStruct::<A>::foo::<B>`, in which case parameters
4262         //    may appear in two places. The penultimate segment,
4263         //    `SomeStruct::<A>`, contains parameters in TypeSpace, and the
4264         //    final segment, `foo::<B>` contains parameters in fn space.
4265         //
4266         // 4. Reference to a local variable
4267         //
4268         //    Local variables can't have any type parameters.
4269         //
4270         // The first step then is to categorize the segments appropriately.
4271
4272         assert!(!segments.is_empty());
4273
4274         let mut ufcs_associated = None;
4275         let mut type_segment = None;
4276         let mut fn_segment = None;
4277         match def {
4278             // Case 1. Reference to a struct/variant constructor.
4279             Def::StructCtor(def_id, ..) |
4280             Def::VariantCtor(def_id, ..) => {
4281                 // Everything but the final segment should have no
4282                 // parameters at all.
4283                 let mut generics = self.tcx.generics_of(def_id);
4284                 if let Some(def_id) = generics.parent {
4285                     // Variant and struct constructors use the
4286                     // generics of their parent type definition.
4287                     generics = self.tcx.generics_of(def_id);
4288                 }
4289                 type_segment = Some((segments.last().unwrap(), generics));
4290             }
4291
4292             // Case 2. Reference to a top-level value.
4293             Def::Fn(def_id) |
4294             Def::Const(def_id) |
4295             Def::Static(def_id, _) => {
4296                 fn_segment = Some((segments.last().unwrap(),
4297                                    self.tcx.generics_of(def_id)));
4298             }
4299
4300             // Case 3. Reference to a method or associated const.
4301             Def::Method(def_id) |
4302             Def::AssociatedConst(def_id) => {
4303                 let container = self.tcx.associated_item(def_id).container;
4304                 match container {
4305                     ty::TraitContainer(trait_did) => {
4306                         callee::check_legal_trait_for_method_call(self.tcx, span, trait_did)
4307                     }
4308                     ty::ImplContainer(_) => {}
4309                 }
4310
4311                 let generics = self.tcx.generics_of(def_id);
4312                 if segments.len() >= 2 {
4313                     let parent_generics = self.tcx.generics_of(generics.parent.unwrap());
4314                     type_segment = Some((&segments[segments.len() - 2], parent_generics));
4315                 } else {
4316                     // `<T>::assoc` will end up here, and so can `T::assoc`.
4317                     let self_ty = opt_self_ty.expect("UFCS sugared assoc missing Self");
4318                     ufcs_associated = Some((container, self_ty));
4319                 }
4320                 fn_segment = Some((segments.last().unwrap(), generics));
4321             }
4322
4323             // Case 4. Local variable, no generics.
4324             Def::Local(..) | Def::Upvar(..) => {}
4325
4326             _ => bug!("unexpected definition: {:?}", def),
4327         }
4328
4329         debug!("type_segment={:?} fn_segment={:?}", type_segment, fn_segment);
4330
4331         // Now that we have categorized what space the parameters for each
4332         // segment belong to, let's sort out the parameters that the user
4333         // provided (if any) into their appropriate spaces. We'll also report
4334         // errors if type parameters are provided in an inappropriate place.
4335         let poly_segments = type_segment.is_some() as usize +
4336                             fn_segment.is_some() as usize;
4337         AstConv::prohibit_type_params(self, &segments[..segments.len() - poly_segments]);
4338
4339         match def {
4340             Def::Local(def_id) | Def::Upvar(def_id, ..) => {
4341                 let nid = self.tcx.hir.as_local_node_id(def_id).unwrap();
4342                 let ty = self.local_ty(span, nid);
4343                 let ty = self.normalize_associated_types_in(span, &ty);
4344                 self.write_ty(node_id, ty);
4345                 return ty;
4346             }
4347             _ => {}
4348         }
4349
4350         // Now we have to compare the types that the user *actually*
4351         // provided against the types that were *expected*. If the user
4352         // did not provide any types, then we want to substitute inference
4353         // variables. If the user provided some types, we may still need
4354         // to add defaults. If the user provided *too many* types, that's
4355         // a problem.
4356         self.check_path_parameter_count(span, &mut type_segment);
4357         self.check_path_parameter_count(span, &mut fn_segment);
4358
4359         let (fn_start, has_self) = match (type_segment, fn_segment) {
4360             (_, Some((_, generics))) => {
4361                 (generics.parent_count(), generics.has_self)
4362             }
4363             (Some((_, generics)), None) => {
4364                 (generics.own_count(), generics.has_self)
4365             }
4366             (None, None) => (0, false)
4367         };
4368         let substs = Substs::for_item(self.tcx, def.def_id(), |def, _| {
4369             let mut i = def.index as usize;
4370
4371             let segment = if i < fn_start {
4372                 i -= has_self as usize;
4373                 type_segment
4374             } else {
4375                 i -= fn_start;
4376                 fn_segment
4377             };
4378             let lifetimes = match segment.map(|(s, _)| &s.parameters) {
4379                 Some(&hir::AngleBracketedParameters(ref data)) => &data.lifetimes[..],
4380                 Some(&hir::ParenthesizedParameters(_)) => bug!(),
4381                 None => &[]
4382             };
4383
4384             if let Some(lifetime) = lifetimes.get(i) {
4385                 AstConv::ast_region_to_region(self, lifetime, Some(def))
4386             } else {
4387                 self.re_infer(span, Some(def)).unwrap()
4388             }
4389         }, |def, substs| {
4390             let mut i = def.index as usize;
4391
4392             let segment = if i < fn_start {
4393                 // Handle Self first, so we can adjust the index to match the AST.
4394                 if has_self && i == 0 {
4395                     return opt_self_ty.unwrap_or_else(|| {
4396                         self.type_var_for_def(span, def, substs)
4397                     });
4398                 }
4399                 i -= has_self as usize;
4400                 type_segment
4401             } else {
4402                 i -= fn_start;
4403                 fn_segment
4404             };
4405             let (types, infer_types) = match segment.map(|(s, _)| &s.parameters) {
4406                 Some(&hir::AngleBracketedParameters(ref data)) => {
4407                     (&data.types[..], data.infer_types)
4408                 }
4409                 Some(&hir::ParenthesizedParameters(_)) => bug!(),
4410                 None => (&[][..], true)
4411             };
4412
4413             // Skip over the lifetimes in the same segment.
4414             if let Some((_, generics)) = segment {
4415                 i -= generics.regions.len();
4416             }
4417
4418             if let Some(ast_ty) = types.get(i) {
4419                 // A provided type parameter.
4420                 self.to_ty(ast_ty)
4421             } else if !infer_types && def.has_default {
4422                 // No type parameter provided, but a default exists.
4423                 let default = self.tcx.type_of(def.def_id);
4424                 self.normalize_ty(
4425                     span,
4426                     default.subst_spanned(self.tcx, substs, Some(span))
4427                 )
4428             } else {
4429                 // No type parameters were provided, we can infer all.
4430                 // This can also be reached in some error cases:
4431                 // We prefer to use inference variables instead of
4432                 // TyError to let type inference recover somewhat.
4433                 self.type_var_for_def(span, def, substs)
4434             }
4435         });
4436
4437         // The things we are substituting into the type should not contain
4438         // escaping late-bound regions, and nor should the base type scheme.
4439         let ty = self.tcx.type_of(def.def_id());
4440         assert!(!substs.has_escaping_regions());
4441         assert!(!ty.has_escaping_regions());
4442
4443         // Add all the obligations that are required, substituting and
4444         // normalized appropriately.
4445         let bounds = self.instantiate_bounds(span, def.def_id(), &substs);
4446         self.add_obligations_for_parameters(
4447             traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, traits::ItemObligation(def.def_id())),
4448             &bounds);
4449
4450         // Substitute the values for the type parameters into the type of
4451         // the referenced item.
4452         let ty_substituted = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
4453
4454         if let Some((ty::ImplContainer(impl_def_id), self_ty)) = ufcs_associated {
4455             // In the case of `Foo<T>::method` and `<Foo<T>>::method`, if `method`
4456             // is inherent, there is no `Self` parameter, instead, the impl needs
4457             // type parameters, which we can infer by unifying the provided `Self`
4458             // with the substituted impl type.
4459             let ty = self.tcx.type_of(impl_def_id);
4460
4461             let impl_ty = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
4462             match self.sub_types(false, &self.misc(span), self_ty, impl_ty) {
4463                 Ok(ok) => self.register_infer_ok_obligations(ok),
4464                 Err(_) => {
4465                     span_bug!(span,
4466                         "instantiate_value_path: (UFCS) {:?} was a subtype of {:?} but now is not?",
4467                         self_ty,
4468                         impl_ty);
4469                 }
4470             }
4471         }
4472
4473         debug!("instantiate_value_path: type of {:?} is {:?}",
4474                node_id,
4475                ty_substituted);
4476         self.write_substs(node_id, substs);
4477         ty_substituted
4478     }
4479
4480     /// Report errors if the provided parameters are too few or too many.
4481     fn check_path_parameter_count(&self,
4482                                   span: Span,
4483                                   segment: &mut Option<(&hir::PathSegment, &ty::Generics)>) {
4484         let (lifetimes, types, infer_types, bindings) = {
4485             match segment.map(|(s, _)| &s.parameters) {
4486                 Some(&hir::AngleBracketedParameters(ref data)) => {
4487                     (&data.lifetimes[..], &data.types[..], data.infer_types, &data.bindings[..])
4488                 }
4489                 Some(&hir::ParenthesizedParameters(_)) => {
4490                     AstConv::prohibit_parenthesized_params(self, &segment.as_ref().unwrap().0,
4491                                                            false);
4492                     (&[][..], &[][..], true, &[][..])
4493                 }
4494                 None => (&[][..], &[][..], true, &[][..])
4495             }
4496         };
4497
4498         let count_lifetime_params = |n| {
4499             format!("{} lifetime parameter{}", n, if n == 1 { "" } else { "s" })
4500         };
4501         let count_type_params = |n| {
4502             format!("{} type parameter{}", n, if n == 1 { "" } else { "s" })
4503         };
4504
4505         // Check provided lifetime parameters.
4506         let lifetime_defs = segment.map_or(&[][..], |(_, generics)| &generics.regions);
4507         if lifetimes.len() > lifetime_defs.len() {
4508             let expected_text = count_lifetime_params(lifetime_defs.len());
4509             let actual_text = count_lifetime_params(lifetimes.len());
4510             struct_span_err!(self.tcx.sess, span, E0088,
4511                              "too many lifetime parameters provided: \
4512                               expected at most {}, found {}",
4513                              expected_text, actual_text)
4514                 .span_label(span, format!("expected {}", expected_text))
4515                 .emit();
4516         } else if lifetimes.len() > 0 && lifetimes.len() < lifetime_defs.len() {
4517             let expected_text = count_lifetime_params(lifetime_defs.len());
4518             let actual_text = count_lifetime_params(lifetimes.len());
4519             struct_span_err!(self.tcx.sess, span, E0090,
4520                              "too few lifetime parameters provided: \
4521                               expected {}, found {}",
4522                              expected_text, actual_text)
4523                 .span_label(span, format!("expected {}", expected_text))
4524                 .emit();
4525         }
4526
4527         // The case where there is not enough lifetime parameters is not checked,
4528         // because this is not possible - a function never takes lifetime parameters.
4529         // See discussion for Pull Request 36208.
4530
4531         // Check provided type parameters.
4532         let type_defs = segment.map_or(&[][..], |(_, generics)| {
4533             if generics.parent.is_none() {
4534                 &generics.types[generics.has_self as usize..]
4535             } else {
4536                 &generics.types
4537             }
4538         });
4539         let required_len = type_defs.iter().take_while(|d| !d.has_default).count();
4540         if types.len() > type_defs.len() {
4541             let span = types[type_defs.len()].span;
4542             let expected_text = count_type_params(type_defs.len());
4543             let actual_text = count_type_params(types.len());
4544             struct_span_err!(self.tcx.sess, span, E0087,
4545                              "too many type parameters provided: \
4546                               expected at most {}, found {}",
4547                              expected_text, actual_text)
4548                 .span_label(span, format!("expected {}", expected_text))
4549                 .emit();
4550
4551             // To prevent derived errors to accumulate due to extra
4552             // type parameters, we force instantiate_value_path to
4553             // use inference variables instead of the provided types.
4554             *segment = None;
4555         } else if !infer_types && types.len() < required_len {
4556             let expected_text = count_type_params(required_len);
4557             let actual_text = count_type_params(types.len());
4558             struct_span_err!(self.tcx.sess, span, E0089,
4559                              "too few type parameters provided: \
4560                               expected {}, found {}",
4561                              expected_text, actual_text)
4562                 .span_label(span, format!("expected {}", expected_text))
4563                 .emit();
4564         }
4565
4566         if !bindings.is_empty() {
4567             span_err!(self.tcx.sess, bindings[0].span, E0182,
4568                       "unexpected binding of associated item in expression path \
4569                        (only allowed in type paths)");
4570         }
4571     }
4572
4573     fn structurally_resolve_type_or_else<F>(&self, sp: Span, ty: Ty<'tcx>, f: F)
4574                                             -> Ty<'tcx>
4575         where F: Fn() -> Ty<'tcx>
4576     {
4577         let mut ty = self.resolve_type_vars_with_obligations(ty);
4578
4579         if ty.is_ty_var() {
4580             let alternative = f();
4581
4582             // If not, error.
4583             if alternative.is_ty_var() || alternative.references_error() {
4584                 if !self.is_tainted_by_errors() {
4585                     self.type_error_message(sp, |_actual| {
4586                         "the type of this value must be known in this context".to_string()
4587                     }, ty);
4588                 }
4589                 self.demand_suptype(sp, self.tcx.types.err, ty);
4590                 ty = self.tcx.types.err;
4591             } else {
4592                 self.demand_suptype(sp, alternative, ty);
4593                 ty = alternative;
4594             }
4595         }
4596
4597         ty
4598     }
4599
4600     // Resolves `typ` by a single level if `typ` is a type variable.  If no
4601     // resolution is possible, then an error is reported.
4602     pub fn structurally_resolved_type(&self, sp: Span, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
4603         self.structurally_resolve_type_or_else(sp, ty, || {
4604             self.tcx.types.err
4605         })
4606     }
4607
4608     fn with_breakable_ctxt<F: FnOnce() -> R, R>(&self, id: ast::NodeId,
4609                                         ctxt: BreakableCtxt<'gcx, 'tcx>, f: F)
4610                                    -> (BreakableCtxt<'gcx, 'tcx>, R) {
4611         let index;
4612         {
4613             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
4614             index = enclosing_breakables.stack.len();
4615             enclosing_breakables.by_id.insert(id, index);
4616             enclosing_breakables.stack.push(ctxt);
4617         }
4618         let result = f();
4619         let ctxt = {
4620             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
4621             debug_assert!(enclosing_breakables.stack.len() == index + 1);
4622             enclosing_breakables.by_id.remove(&id).expect("missing breakable context");
4623             enclosing_breakables.stack.pop().expect("missing breakable context")
4624         };
4625         (ctxt, result)
4626     }
4627 }
4628
4629 pub fn check_bounds_are_used<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
4630                                        generics: &hir::Generics,
4631                                        ty: Ty<'tcx>) {
4632     debug!("check_bounds_are_used(n_tps={}, ty={:?})",
4633            generics.ty_params.len(),  ty);
4634
4635     // make a vector of booleans initially false, set to true when used
4636     if generics.ty_params.is_empty() { return; }
4637     let mut tps_used = vec![false; generics.ty_params.len()];
4638
4639     for leaf_ty in ty.walk() {
4640         if let ty::TyParam(ParamTy {idx, ..}) = leaf_ty.sty {
4641             debug!("Found use of ty param num {}", idx);
4642             tps_used[idx as usize - generics.lifetimes.len()] = true;
4643         }
4644     }
4645
4646     for (&used, param) in tps_used.iter().zip(&generics.ty_params) {
4647         if !used {
4648             struct_span_err!(tcx.sess, param.span, E0091,
4649                 "type parameter `{}` is unused",
4650                 param.name)
4651                 .span_label(param.span, "unused type parameter")
4652                 .emit();
4653         }
4654     }
4655 }