]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/mod.rs
Rollup merge of #66081 - RalfJung:ptr-offset, r=zackmdavis
[rust.git] / src / librustc_typeck / check / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 /*!
4
5 # typeck: check phase
6
7 Within the check phase of type check, we check each item one at a time
8 (bodies of function expressions are checked as part of the containing
9 function). Inference is used to supply types wherever they are unknown.
10
11 By far the most complex case is checking the body of a function. This
12 can be broken down into several distinct phases:
13
14 - gather: creates type variables to represent the type of each local
15   variable and pattern binding.
16
17 - main: the main pass does the lion's share of the work: it
18   determines the types of all expressions, resolves
19   methods, checks for most invalid conditions, and so forth.  In
20   some cases, where a type is unknown, it may create a type or region
21   variable and use that as the type of an expression.
22
23   In the process of checking, various constraints will be placed on
24   these type variables through the subtyping relationships requested
25   through the `demand` module.  The `infer` module is in charge
26   of resolving those constraints.
27
28 - regionck: after main is complete, the regionck pass goes over all
29   types looking for regions and making sure that they did not escape
30   into places they are not in scope.  This may also influence the
31   final assignments of the various region variables if there is some
32   flexibility.
33
34 - vtable: find and records the impls to use for each trait bound that
35   appears on a type parameter.
36
37 - writeback: writes the final types within a function body, replacing
38   type variables with their final inferred types.  These final types
39   are written into the `tcx.node_types` table, which should *never* contain
40   any reference to a type variable.
41
42 ## Intermediate types
43
44 While type checking a function, the intermediate types for the
45 expressions, blocks, and so forth contained within the function are
46 stored in `fcx.node_types` and `fcx.node_substs`.  These types
47 may contain unresolved type variables.  After type checking is
48 complete, the functions in the writeback module are used to take the
49 types from this table, resolve them, and then write them into their
50 permanent home in the type context `tcx`.
51
52 This means that during inferencing you should use `fcx.write_ty()`
53 and `fcx.expr_ty()` / `fcx.node_ty()` to write/obtain the types of
54 nodes within the function.
55
56 The types of top-level items, which never contain unbound type
57 variables, are stored directly into the `tcx` tables.
58
59 N.B., a type variable is not the same thing as a type parameter.  A
60 type variable is rather an "instance" of a type parameter: that is,
61 given a generic function `fn foo<T>(t: T)`: while checking the
62 function `foo`, the type `ty_param(0)` refers to the type `T`, which
63 is treated in abstract.  When `foo()` is called, however, `T` will be
64 substituted for a fresh type variable `N`.  This variable will
65 eventually be resolved to some concrete type (which might itself be
66 type parameter).
67
68 */
69
70 mod autoderef;
71 pub mod dropck;
72 pub mod _match;
73 mod pat;
74 pub mod writeback;
75 mod regionck;
76 pub mod coercion;
77 pub mod demand;
78 mod expr;
79 pub mod method;
80 mod upvar;
81 mod wfcheck;
82 mod cast;
83 mod closure;
84 mod callee;
85 mod compare_method;
86 mod generator_interior;
87 pub mod intrinsic;
88 mod op;
89
90 use crate::astconv::{AstConv, PathSeg};
91 use errors::{Applicability, DiagnosticBuilder, DiagnosticId, pluralise};
92 use rustc::hir::{self, ExprKind, GenericArg, ItemKind, Node, PatKind, QPath};
93 use rustc::hir::def::{CtorOf, Res, DefKind};
94 use rustc::hir::def_id::{CrateNum, DefId, LOCAL_CRATE};
95 use rustc::hir::intravisit::{self, Visitor, NestedVisitorMap};
96 use rustc::hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
97 use rustc::hir::ptr::P;
98 use crate::middle::lang_items;
99 use crate::namespace::Namespace;
100 use rustc::infer::{self, InferCtxt, InferOk, InferResult};
101 use rustc::infer::canonical::{Canonical, OriginalQueryValues, QueryResponse};
102 use rustc_index::vec::Idx;
103 use rustc_target::spec::abi::Abi;
104 use rustc::infer::opaque_types::OpaqueTypeDecl;
105 use rustc::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
106 use rustc::infer::unify_key::{ConstVariableOrigin, ConstVariableOriginKind};
107 use rustc::middle::region;
108 use rustc::mir::interpret::{ConstValue, GlobalId};
109 use rustc::traits::{self, ObligationCause, ObligationCauseCode, TraitEngine};
110 use rustc::ty::{
111     self, AdtKind, CanonicalUserType, Ty, TyCtxt, Const, GenericParamDefKind,
112     ToPolyTraitRef, ToPredicate, RegionKind, UserType
113 };
114 use rustc::ty::adjustment::{
115     Adjust, Adjustment, AllowTwoPhase, AutoBorrow, AutoBorrowMutability, PointerCast
116 };
117 use rustc::ty::fold::TypeFoldable;
118 use rustc::ty::query::Providers;
119 use rustc::ty::subst::{
120     GenericArgKind, Subst, InternalSubsts, SubstsRef, UserSelfTy, UserSubsts,
121 };
122 use rustc::ty::util::{Representability, IntTypeExt, Discr};
123 use rustc::ty::layout::VariantIdx;
124 use syntax_pos::{self, BytePos, Span, MultiSpan};
125 use syntax_pos::hygiene::DesugaringKind;
126 use syntax::ast;
127 use syntax::attr;
128 use syntax::feature_gate::{GateIssue, emit_feature_err};
129 use syntax::source_map::{DUMMY_SP, original_sp};
130 use syntax::symbol::{kw, sym};
131 use syntax::util::parser::ExprPrecedence;
132
133 use std::cell::{Cell, RefCell, Ref, RefMut};
134 use std::collections::hash_map::Entry;
135 use std::cmp;
136 use std::iter;
137 use std::mem::replace;
138 use std::ops::{self, Deref};
139 use std::slice;
140
141 use crate::require_c_abi_if_c_variadic;
142 use crate::session::Session;
143 use crate::session::config::EntryFnType;
144 use crate::TypeAndSubsts;
145 use crate::lint;
146 use crate::util::captures::Captures;
147 use crate::util::common::{ErrorReported, indenter};
148 use crate::util::nodemap::{DefIdMap, DefIdSet, FxHashSet, HirIdMap};
149
150 pub use self::Expectation::*;
151 use self::autoderef::Autoderef;
152 use self::callee::DeferredCallResolution;
153 use self::coercion::{CoerceMany, DynamicCoerceMany};
154 pub use self::compare_method::{compare_impl_method, compare_const_impl};
155 use self::method::{MethodCallee, SelfSource};
156 use self::TupleArgumentsFlag::*;
157
158 /// The type of a local binding, including the revealed type for anon types.
159 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
160 pub struct LocalTy<'tcx> {
161     decl_ty: Ty<'tcx>,
162     revealed_ty: Ty<'tcx>
163 }
164
165 /// A wrapper for `InferCtxt`'s `in_progress_tables` field.
166 #[derive(Copy, Clone)]
167 struct MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
168     maybe_tables: Option<&'a RefCell<ty::TypeckTables<'tcx>>>,
169 }
170
171 impl<'a, 'tcx> MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
172     fn borrow(self) -> Ref<'a, ty::TypeckTables<'tcx>> {
173         match self.maybe_tables {
174             Some(tables) => tables.borrow(),
175             None => {
176                 bug!("MaybeInProgressTables: inh/fcx.tables.borrow() with no tables")
177             }
178         }
179     }
180
181     fn borrow_mut(self) -> RefMut<'a, ty::TypeckTables<'tcx>> {
182         match self.maybe_tables {
183             Some(tables) => tables.borrow_mut(),
184             None => {
185                 bug!("MaybeInProgressTables: inh/fcx.tables.borrow_mut() with no tables")
186             }
187         }
188     }
189 }
190
191 /// Closures defined within the function. For example:
192 ///
193 ///     fn foo() {
194 ///         bar(move|| { ... })
195 ///     }
196 ///
197 /// Here, the function `foo()` and the closure passed to
198 /// `bar()` will each have their own `FnCtxt`, but they will
199 /// share the inherited fields.
200 pub struct Inherited<'a, 'tcx> {
201     infcx: InferCtxt<'a, 'tcx>,
202
203     tables: MaybeInProgressTables<'a, 'tcx>,
204
205     locals: RefCell<HirIdMap<LocalTy<'tcx>>>,
206
207     fulfillment_cx: RefCell<Box<dyn TraitEngine<'tcx>>>,
208
209     // Some additional `Sized` obligations badly affect type inference.
210     // These obligations are added in a later stage of typeck.
211     deferred_sized_obligations: RefCell<Vec<(Ty<'tcx>, Span, traits::ObligationCauseCode<'tcx>)>>,
212
213     // When we process a call like `c()` where `c` is a closure type,
214     // we may not have decided yet whether `c` is a `Fn`, `FnMut`, or
215     // `FnOnce` closure. In that case, we defer full resolution of the
216     // call until upvar inference can kick in and make the
217     // decision. We keep these deferred resolutions grouped by the
218     // def-id of the closure, so that once we decide, we can easily go
219     // back and process them.
220     deferred_call_resolutions: RefCell<DefIdMap<Vec<DeferredCallResolution<'tcx>>>>,
221
222     deferred_cast_checks: RefCell<Vec<cast::CastCheck<'tcx>>>,
223
224     deferred_generator_interiors: RefCell<Vec<(hir::BodyId, Ty<'tcx>, hir::GeneratorKind)>>,
225
226     // Opaque types found in explicit return types and their
227     // associated fresh inference variable. Writeback resolves these
228     // variables to get the concrete type, which can be used to
229     // 'de-opaque' OpaqueTypeDecl, after typeck is done with all functions.
230     opaque_types: RefCell<DefIdMap<OpaqueTypeDecl<'tcx>>>,
231
232     /// Each type parameter has an implicit region bound that
233     /// indicates it must outlive at least the function body (the user
234     /// may specify stronger requirements). This field indicates the
235     /// region of the callee. If it is `None`, then the parameter
236     /// environment is for an item or something where the "callee" is
237     /// not clear.
238     implicit_region_bound: Option<ty::Region<'tcx>>,
239
240     body_id: Option<hir::BodyId>,
241 }
242
243 impl<'a, 'tcx> Deref for Inherited<'a, 'tcx> {
244     type Target = InferCtxt<'a, 'tcx>;
245     fn deref(&self) -> &Self::Target {
246         &self.infcx
247     }
248 }
249
250 /// When type-checking an expression, we propagate downward
251 /// whatever type hint we are able in the form of an `Expectation`.
252 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
253 pub enum Expectation<'tcx> {
254     /// We know nothing about what type this expression should have.
255     NoExpectation,
256
257     /// This expression should have the type given (or some subtype).
258     ExpectHasType(Ty<'tcx>),
259
260     /// This expression will be cast to the `Ty`.
261     ExpectCastableToType(Ty<'tcx>),
262
263     /// This rvalue expression will be wrapped in `&` or `Box` and coerced
264     /// to `&Ty` or `Box<Ty>`, respectively. `Ty` is `[A]` or `Trait`.
265     ExpectRvalueLikeUnsized(Ty<'tcx>),
266 }
267
268 impl<'a, 'tcx> Expectation<'tcx> {
269     // Disregard "castable to" expectations because they
270     // can lead us astray. Consider for example `if cond
271     // {22} else {c} as u8` -- if we propagate the
272     // "castable to u8" constraint to 22, it will pick the
273     // type 22u8, which is overly constrained (c might not
274     // be a u8). In effect, the problem is that the
275     // "castable to" expectation is not the tightest thing
276     // we can say, so we want to drop it in this case.
277     // The tightest thing we can say is "must unify with
278     // else branch". Note that in the case of a "has type"
279     // constraint, this limitation does not hold.
280
281     // If the expected type is just a type variable, then don't use
282     // an expected type. Otherwise, we might write parts of the type
283     // when checking the 'then' block which are incompatible with the
284     // 'else' branch.
285     fn adjust_for_branches(&self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
286         match *self {
287             ExpectHasType(ety) => {
288                 let ety = fcx.shallow_resolve(ety);
289                 if !ety.is_ty_var() {
290                     ExpectHasType(ety)
291                 } else {
292                     NoExpectation
293                 }
294             }
295             ExpectRvalueLikeUnsized(ety) => {
296                 ExpectRvalueLikeUnsized(ety)
297             }
298             _ => NoExpectation
299         }
300     }
301
302     /// Provides an expectation for an rvalue expression given an *optional*
303     /// hint, which is not required for type safety (the resulting type might
304     /// be checked higher up, as is the case with `&expr` and `box expr`), but
305     /// is useful in determining the concrete type.
306     ///
307     /// The primary use case is where the expected type is a fat pointer,
308     /// like `&[isize]`. For example, consider the following statement:
309     ///
310     ///    let x: &[isize] = &[1, 2, 3];
311     ///
312     /// In this case, the expected type for the `&[1, 2, 3]` expression is
313     /// `&[isize]`. If however we were to say that `[1, 2, 3]` has the
314     /// expectation `ExpectHasType([isize])`, that would be too strong --
315     /// `[1, 2, 3]` does not have the type `[isize]` but rather `[isize; 3]`.
316     /// It is only the `&[1, 2, 3]` expression as a whole that can be coerced
317     /// to the type `&[isize]`. Therefore, we propagate this more limited hint,
318     /// which still is useful, because it informs integer literals and the like.
319     /// See the test case `test/ui/coerce-expect-unsized.rs` and #20169
320     /// for examples of where this comes up,.
321     fn rvalue_hint(fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
322         match fcx.tcx.struct_tail_without_normalization(ty).kind {
323             ty::Slice(_) | ty::Str | ty::Dynamic(..) => {
324                 ExpectRvalueLikeUnsized(ty)
325             }
326             _ => ExpectHasType(ty)
327         }
328     }
329
330     // Resolves `expected` by a single level if it is a variable. If
331     // there is no expected type or resolution is not possible (e.g.,
332     // no constraints yet present), just returns `None`.
333     fn resolve(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
334         match self {
335             NoExpectation => NoExpectation,
336             ExpectCastableToType(t) => {
337                 ExpectCastableToType(fcx.resolve_vars_if_possible(&t))
338             }
339             ExpectHasType(t) => {
340                 ExpectHasType(fcx.resolve_vars_if_possible(&t))
341             }
342             ExpectRvalueLikeUnsized(t) => {
343                 ExpectRvalueLikeUnsized(fcx.resolve_vars_if_possible(&t))
344             }
345         }
346     }
347
348     fn to_option(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Option<Ty<'tcx>> {
349         match self.resolve(fcx) {
350             NoExpectation => None,
351             ExpectCastableToType(ty) |
352             ExpectHasType(ty) |
353             ExpectRvalueLikeUnsized(ty) => Some(ty),
354         }
355     }
356
357     /// It sometimes happens that we want to turn an expectation into
358     /// a **hard constraint** (i.e., something that must be satisfied
359     /// for the program to type-check). `only_has_type` will return
360     /// such a constraint, if it exists.
361     fn only_has_type(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Option<Ty<'tcx>> {
362         match self.resolve(fcx) {
363             ExpectHasType(ty) => Some(ty),
364             NoExpectation | ExpectCastableToType(_) | ExpectRvalueLikeUnsized(_) => None,
365         }
366     }
367
368     /// Like `only_has_type`, but instead of returning `None` if no
369     /// hard constraint exists, creates a fresh type variable.
370     fn coercion_target_type(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>, span: Span) -> Ty<'tcx> {
371         self.only_has_type(fcx)
372             .unwrap_or_else(|| {
373                 fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
374                     kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
375                     span,
376                 })
377             })
378     }
379 }
380
381 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
382 pub enum Needs {
383     MutPlace,
384     None
385 }
386
387 impl Needs {
388     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
389         match m {
390             hir::MutMutable => Needs::MutPlace,
391             hir::MutImmutable => Needs::None,
392         }
393     }
394 }
395
396 #[derive(Copy, Clone)]
397 pub struct UnsafetyState {
398     pub def: hir::HirId,
399     pub unsafety: hir::Unsafety,
400     pub unsafe_push_count: u32,
401     from_fn: bool
402 }
403
404 impl UnsafetyState {
405     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
406         UnsafetyState { def, unsafety, unsafe_push_count: 0, from_fn: true }
407     }
408
409     pub fn recurse(&mut self, blk: &hir::Block) -> UnsafetyState {
410         match self.unsafety {
411             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
412             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
413             // way the block can be warned about instead of ignoring this
414             // extraneous block (functions are never warned about).
415             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => *self,
416
417             unsafety => {
418                 let (unsafety, def, count) = match blk.rules {
419                     hir::PushUnsafeBlock(..) =>
420                         (unsafety, blk.hir_id, self.unsafe_push_count.checked_add(1).unwrap()),
421                     hir::PopUnsafeBlock(..) =>
422                         (unsafety, blk.hir_id, self.unsafe_push_count.checked_sub(1).unwrap()),
423                     hir::UnsafeBlock(..) =>
424                         (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id, self.unsafe_push_count),
425                     hir::DefaultBlock =>
426                         (unsafety, self.def, self.unsafe_push_count),
427                 };
428                 UnsafetyState{ def,
429                                unsafety,
430                                unsafe_push_count: count,
431                                from_fn: false }
432             }
433         }
434     }
435 }
436
437 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
438 pub enum PlaceOp {
439     Deref,
440     Index
441 }
442
443 /// Tracks whether executing a node may exit normally (versus
444 /// return/break/panic, which "diverge", leaving dead code in their
445 /// wake). Tracked semi-automatically (through type variables marked
446 /// as diverging), with some manual adjustments for control-flow
447 /// primitives (approximating a CFG).
448 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
449 pub enum Diverges {
450     /// Potentially unknown, some cases converge,
451     /// others require a CFG to determine them.
452     Maybe,
453
454     /// Definitely known to diverge and therefore
455     /// not reach the next sibling or its parent.
456     Always {
457         /// The `Span` points to the expression
458         /// that caused us to diverge
459         /// (e.g. `return`, `break`, etc).
460         span: Span,
461         /// In some cases (e.g. a `match` expression
462         /// where all arms diverge), we may be
463         /// able to provide a more informative
464         /// message to the user.
465         /// If this is `None`, a default messsage
466         /// will be generated, which is suitable
467         /// for most cases.
468         custom_note: Option<&'static str>
469     },
470
471     /// Same as `Always` but with a reachability
472     /// warning already emitted.
473     WarnedAlways
474 }
475
476 // Convenience impls for combining `Diverges`.
477
478 impl ops::BitAnd for Diverges {
479     type Output = Self;
480     fn bitand(self, other: Self) -> Self {
481         cmp::min(self, other)
482     }
483 }
484
485 impl ops::BitOr for Diverges {
486     type Output = Self;
487     fn bitor(self, other: Self) -> Self {
488         cmp::max(self, other)
489     }
490 }
491
492 impl ops::BitAndAssign for Diverges {
493     fn bitand_assign(&mut self, other: Self) {
494         *self = *self & other;
495     }
496 }
497
498 impl ops::BitOrAssign for Diverges {
499     fn bitor_assign(&mut self, other: Self) {
500         *self = *self | other;
501     }
502 }
503
504 impl Diverges {
505     /// Creates a `Diverges::Always` with the provided `span` and the default note message.
506     fn always(span: Span) -> Diverges {
507         Diverges::Always {
508             span,
509             custom_note: None
510         }
511     }
512
513     fn is_always(self) -> bool {
514         // Enum comparison ignores the
515         // contents of fields, so we just
516         // fill them in with garbage here.
517         self >= Diverges::Always {
518             span: DUMMY_SP,
519             custom_note: None
520         }
521     }
522 }
523
524 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
525     may_break: bool,
526
527     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
528     // such as `while`, `for`, and `while let`
529     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
530 }
531
532 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
533     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
534     by_id: HirIdMap<usize>,
535 }
536
537 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
538     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
539         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
540             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
541         })
542     }
543
544     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
545         match self.by_id.get(&target_id) {
546             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
547             None => None,
548         }
549     }
550 }
551
552 pub struct FnCtxt<'a, 'tcx> {
553     body_id: hir::HirId,
554
555     /// The parameter environment used for proving trait obligations
556     /// in this function. This can change when we descend into
557     /// closures (as they bring new things into scope), hence it is
558     /// not part of `Inherited` (as of the time of this writing,
559     /// closures do not yet change the environment, but they will
560     /// eventually).
561     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
562
563     /// Number of errors that had been reported when we started
564     /// checking this function. On exit, if we find that *more* errors
565     /// have been reported, we will skip regionck and other work that
566     /// expects the types within the function to be consistent.
567     // FIXME(matthewjasper) This should not exist, and it's not correct
568     // if type checking is run in parallel.
569     err_count_on_creation: usize,
570
571     /// If `Some`, this stores coercion information for returned
572     /// expressions. If `None`, this is in a context where return is
573     /// inappropriate, such as a const expression.
574     ///
575     /// This is a `RefCell<DynamicCoerceMany>`, which means that we
576     /// can track all the return expressions and then use them to
577     /// compute a useful coercion from the set, similar to a match
578     /// expression or other branching context. You can use methods
579     /// like `expected_ty` to access the declared return type (if
580     /// any).
581     ret_coercion: Option<RefCell<DynamicCoerceMany<'tcx>>>,
582
583     /// First span of a return site that we find. Used in error messages.
584     ret_coercion_span: RefCell<Option<Span>>,
585
586     yield_ty: Option<Ty<'tcx>>,
587
588     ps: RefCell<UnsafetyState>,
589
590     /// Whether the last checked node generates a divergence (e.g.,
591     /// `return` will set this to `Always`). In general, when entering
592     /// an expression or other node in the tree, the initial value
593     /// indicates whether prior parts of the containing expression may
594     /// have diverged. It is then typically set to `Maybe` (and the
595     /// old value remembered) for processing the subparts of the
596     /// current expression. As each subpart is processed, they may set
597     /// the flag to `Always`, etc. Finally, at the end, we take the
598     /// result and "union" it with the original value, so that when we
599     /// return the flag indicates if any subpart of the parent
600     /// expression (up to and including this part) has diverged. So,
601     /// if you read it after evaluating a subexpression `X`, the value
602     /// you get indicates whether any subexpression that was
603     /// evaluating up to and including `X` diverged.
604     ///
605     /// We currently use this flag only for diagnostic purposes:
606     ///
607     /// - To warn about unreachable code: if, after processing a
608     ///   sub-expression but before we have applied the effects of the
609     ///   current node, we see that the flag is set to `Always`, we
610     ///   can issue a warning. This corresponds to something like
611     ///   `foo(return)`; we warn on the `foo()` expression. (We then
612     ///   update the flag to `WarnedAlways` to suppress duplicate
613     ///   reports.) Similarly, if we traverse to a fresh statement (or
614     ///   tail expression) from a `Always` setting, we will issue a
615     ///   warning. This corresponds to something like `{return;
616     ///   foo();}` or `{return; 22}`, where we would warn on the
617     ///   `foo()` or `22`.
618     ///
619     /// An expression represents dead code if, after checking it,
620     /// the diverges flag is set to something other than `Maybe`.
621     diverges: Cell<Diverges>,
622
623     /// Whether any child nodes have any type errors.
624     has_errors: Cell<bool>,
625
626     enclosing_breakables: RefCell<EnclosingBreakables<'tcx>>,
627
628     inh: &'a Inherited<'a, 'tcx>,
629 }
630
631 impl<'a, 'tcx> Deref for FnCtxt<'a, 'tcx> {
632     type Target = Inherited<'a, 'tcx>;
633     fn deref(&self) -> &Self::Target {
634         &self.inh
635     }
636 }
637
638 /// Helper type of a temporary returned by `Inherited::build(...)`.
639 /// Necessary because we can't write the following bound:
640 /// `F: for<'b, 'tcx> where 'tcx FnOnce(Inherited<'b, 'tcx>)`.
641 pub struct InheritedBuilder<'tcx> {
642     infcx: infer::InferCtxtBuilder<'tcx>,
643     def_id: DefId,
644 }
645
646 impl Inherited<'_, 'tcx> {
647     pub fn build(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: DefId) -> InheritedBuilder<'tcx> {
648         let hir_id_root = if def_id.is_local() {
649             let hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
650             DefId::local(hir_id.owner)
651         } else {
652             def_id
653         };
654
655         InheritedBuilder {
656             infcx: tcx.infer_ctxt().with_fresh_in_progress_tables(hir_id_root),
657             def_id,
658         }
659     }
660 }
661
662 impl<'tcx> InheritedBuilder<'tcx> {
663     fn enter<F, R>(&mut self, f: F) -> R
664     where
665         F: for<'a> FnOnce(Inherited<'a, 'tcx>) -> R,
666     {
667         let def_id = self.def_id;
668         self.infcx.enter(|infcx| f(Inherited::new(infcx, def_id)))
669     }
670 }
671
672 impl Inherited<'a, 'tcx> {
673     fn new(infcx: InferCtxt<'a, 'tcx>, def_id: DefId) -> Self {
674         let tcx = infcx.tcx;
675         let item_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id);
676         let body_id = item_id.and_then(|id| tcx.hir().maybe_body_owned_by(id));
677         let implicit_region_bound = body_id.map(|body_id| {
678             let body = tcx.hir().body(body_id);
679             tcx.mk_region(ty::ReScope(region::Scope {
680                 id: body.value.hir_id.local_id,
681                 data: region::ScopeData::CallSite
682             }))
683         });
684
685         Inherited {
686             tables: MaybeInProgressTables {
687                 maybe_tables: infcx.in_progress_tables,
688             },
689             infcx,
690             fulfillment_cx: RefCell::new(TraitEngine::new(tcx)),
691             locals: RefCell::new(Default::default()),
692             deferred_sized_obligations: RefCell::new(Vec::new()),
693             deferred_call_resolutions: RefCell::new(Default::default()),
694             deferred_cast_checks: RefCell::new(Vec::new()),
695             deferred_generator_interiors: RefCell::new(Vec::new()),
696             opaque_types: RefCell::new(Default::default()),
697             implicit_region_bound,
698             body_id,
699         }
700     }
701
702     fn register_predicate(&self, obligation: traits::PredicateObligation<'tcx>) {
703         debug!("register_predicate({:?})", obligation);
704         if obligation.has_escaping_bound_vars() {
705             span_bug!(obligation.cause.span, "escaping bound vars in predicate {:?}",
706                       obligation);
707         }
708         self.fulfillment_cx
709             .borrow_mut()
710             .register_predicate_obligation(self, obligation);
711     }
712
713     fn register_predicates<I>(&self, obligations: I)
714         where I: IntoIterator<Item = traits::PredicateObligation<'tcx>>
715     {
716         for obligation in obligations {
717             self.register_predicate(obligation);
718         }
719     }
720
721     fn register_infer_ok_obligations<T>(&self, infer_ok: InferOk<'tcx, T>) -> T {
722         self.register_predicates(infer_ok.obligations);
723         infer_ok.value
724     }
725
726     fn normalize_associated_types_in<T>(&self,
727                                         span: Span,
728                                         body_id: hir::HirId,
729                                         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
730                                         value: &T) -> T
731         where T : TypeFoldable<'tcx>
732     {
733         let ok = self.partially_normalize_associated_types_in(span, body_id, param_env, value);
734         self.register_infer_ok_obligations(ok)
735     }
736 }
737
738 struct CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
739     tcx: TyCtxt<'tcx>,
740 }
741
742 impl ItemLikeVisitor<'tcx> for CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
743     fn visit_item(&mut self, i: &'tcx hir::Item) {
744         check_item_type(self.tcx, i);
745     }
746     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'tcx hir::TraitItem) { }
747     fn visit_impl_item(&mut self, _: &'tcx hir::ImplItem) { }
748 }
749
750 pub fn check_wf_new(tcx: TyCtxt<'_>) {
751     let mut visit = wfcheck::CheckTypeWellFormedVisitor::new(tcx);
752     tcx.hir().krate().par_visit_all_item_likes(&mut visit);
753 }
754
755 fn check_mod_item_types(tcx: TyCtxt<'_>, module_def_id: DefId) {
756     tcx.hir().visit_item_likes_in_module(module_def_id, &mut CheckItemTypesVisitor { tcx });
757 }
758
759 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) {
760     debug_assert!(crate_num == LOCAL_CRATE);
761     tcx.par_body_owners(|body_owner_def_id| {
762         tcx.ensure().typeck_tables_of(body_owner_def_id);
763     });
764 }
765
766 fn check_item_well_formed(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) {
767     wfcheck::check_item_well_formed(tcx, def_id);
768 }
769
770 fn check_trait_item_well_formed(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) {
771     wfcheck::check_trait_item(tcx, def_id);
772 }
773
774 fn check_impl_item_well_formed(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) {
775     wfcheck::check_impl_item(tcx, def_id);
776 }
777
778 pub fn provide(providers: &mut Providers<'_>) {
779     method::provide(providers);
780     *providers = Providers {
781         typeck_item_bodies,
782         typeck_tables_of,
783         has_typeck_tables,
784         adt_destructor,
785         used_trait_imports,
786         check_item_well_formed,
787         check_trait_item_well_formed,
788         check_impl_item_well_formed,
789         check_mod_item_types,
790         ..*providers
791     };
792 }
793
794 fn adt_destructor(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<ty::Destructor> {
795     tcx.calculate_dtor(def_id, &mut dropck::check_drop_impl)
796 }
797
798 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
799 /// `Some((body_id, header, decl))` with information about
800 /// it's body-id, fn-header and fn-decl (if any). Otherwise,
801 /// returns `None`.
802 ///
803 /// If this function returns `Some`, then `typeck_tables(def_id)` will
804 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_tables(def_id)` may or
805 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
806 /// (notably closures), `typeck_tables(def_id)` would wind up
807 /// redirecting to the owning function.
808 fn primary_body_of(
809     tcx: TyCtxt<'_>,
810     id: hir::HirId,
811 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty>, Option<&hir::FnHeader>, Option<&hir::FnDecl>)> {
812     match tcx.hir().get(id) {
813         Node::Item(item) => {
814             match item.kind {
815                 hir::ItemKind::Const(ref ty, body) |
816                 hir::ItemKind::Static(ref ty, _, body) =>
817                     Some((body, Some(ty), None, None)),
818                 hir::ItemKind::Fn(ref decl, ref header, .., body) =>
819                     Some((body, None, Some(header), Some(decl))),
820                 _ =>
821                     None,
822             }
823         }
824         Node::TraitItem(item) => {
825             match item.kind {
826                 hir::TraitItemKind::Const(ref ty, Some(body)) =>
827                     Some((body, Some(ty), None, None)),
828                 hir::TraitItemKind::Method(ref sig, hir::TraitMethod::Provided(body)) =>
829                     Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl))),
830                 _ =>
831                     None,
832             }
833         }
834         Node::ImplItem(item) => {
835             match item.kind {
836                 hir::ImplItemKind::Const(ref ty, body) =>
837                     Some((body, Some(ty), None, None)),
838                 hir::ImplItemKind::Method(ref sig, body) =>
839                     Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl))),
840                 _ =>
841                     None,
842             }
843         }
844         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None, None)),
845         _ => None,
846     }
847 }
848
849 fn has_typeck_tables(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
850     // Closures' tables come from their outermost function,
851     // as they are part of the same "inference environment".
852     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
853     if outer_def_id != def_id {
854         return tcx.has_typeck_tables(outer_def_id);
855     }
856
857     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
858     primary_body_of(tcx, id).is_some()
859 }
860
861 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &DefIdSet {
862     &*tcx.typeck_tables_of(def_id).used_trait_imports
863 }
864
865 fn typeck_tables_of(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &ty::TypeckTables<'_> {
866     // Closures' tables come from their outermost function,
867     // as they are part of the same "inference environment".
868     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
869     if outer_def_id != def_id {
870         return tcx.typeck_tables_of(outer_def_id);
871     }
872
873     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
874     let span = tcx.hir().span(id);
875
876     // Figure out what primary body this item has.
877     let (body_id, body_ty, fn_header, fn_decl) = primary_body_of(tcx, id)
878         .unwrap_or_else(|| {
879             span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
880         });
881     let body = tcx.hir().body(body_id);
882
883     let tables = Inherited::build(tcx, def_id).enter(|inh| {
884         let param_env = tcx.param_env(def_id);
885         let fcx = if let (Some(header), Some(decl)) = (fn_header, fn_decl) {
886             let fn_sig = if crate::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
887                 let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
888                 AstConv::ty_of_fn(&fcx, header.unsafety, header.abi, decl)
889             } else {
890                 tcx.fn_sig(def_id)
891             };
892
893             check_abi(tcx, span, fn_sig.abi());
894
895             // Compute the fty from point of view of inside the fn.
896             let fn_sig =
897                 tcx.liberate_late_bound_regions(def_id, &fn_sig);
898             let fn_sig =
899                 inh.normalize_associated_types_in(body.value.span,
900                                                   body_id.hir_id,
901                                                   param_env,
902                                                   &fn_sig);
903
904             let fcx = check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None).0;
905             fcx
906         } else {
907             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
908             let expected_type = body_ty.and_then(|ty| match ty.kind {
909                 hir::TyKind::Infer => Some(AstConv::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
910                 _ => None
911             }).unwrap_or_else(|| tcx.type_of(def_id));
912             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, &expected_type);
913             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
914
915             let revealed_ty = if tcx.features().impl_trait_in_bindings {
916                 fcx.instantiate_opaque_types_from_value(
917                     id,
918                     &expected_type,
919                     body.value.span,
920                 )
921             } else {
922                 expected_type
923             };
924
925             // Gather locals in statics (because of block expressions).
926             GatherLocalsVisitor { fcx: &fcx, parent_id: id, }.visit_body(body);
927
928             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, revealed_ty);
929
930             fcx.write_ty(id, revealed_ty);
931
932             fcx
933         };
934
935         // All type checking constraints were added, try to fallback unsolved variables.
936         fcx.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
937         let mut fallback_has_occurred = false;
938         for ty in &fcx.unsolved_variables() {
939             fallback_has_occurred |= fcx.fallback_if_possible(ty);
940         }
941         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
942
943         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
944         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
945         fcx.check_casts();
946
947         // Closure and generator analysis may run after fallback
948         // because they don't constrain other type variables.
949         fcx.closure_analyze(body);
950         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
951         fcx.resolve_generator_interiors(def_id);
952
953         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
954             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
955             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
956         }
957         fcx.select_all_obligations_or_error();
958
959         if fn_decl.is_some() {
960             fcx.regionck_fn(id, body);
961         } else {
962             fcx.regionck_expr(body);
963         }
964
965         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
966     });
967
968     // Consistency check our TypeckTables instance can hold all ItemLocalIds
969     // it will need to hold.
970     assert_eq!(tables.local_id_root, Some(DefId::local(id.owner)));
971
972     tables
973 }
974
975 fn check_abi(tcx: TyCtxt<'_>, span: Span, abi: Abi) {
976     if !tcx.sess.target.target.is_abi_supported(abi) {
977         struct_span_err!(tcx.sess, span, E0570,
978             "The ABI `{}` is not supported for the current target", abi).emit()
979     }
980 }
981
982 struct GatherLocalsVisitor<'a, 'tcx> {
983     fcx: &'a FnCtxt<'a, 'tcx>,
984     parent_id: hir::HirId,
985 }
986
987 impl<'a, 'tcx> GatherLocalsVisitor<'a, 'tcx> {
988     fn assign(&mut self, span: Span, nid: hir::HirId, ty_opt: Option<LocalTy<'tcx>>) -> Ty<'tcx> {
989         match ty_opt {
990             None => {
991                 // infer the variable's type
992                 let var_ty = self.fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
993                     kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
994                     span,
995                 });
996                 self.fcx.locals.borrow_mut().insert(nid, LocalTy {
997                     decl_ty: var_ty,
998                     revealed_ty: var_ty
999                 });
1000                 var_ty
1001             }
1002             Some(typ) => {
1003                 // take type that the user specified
1004                 self.fcx.locals.borrow_mut().insert(nid, typ);
1005                 typ.revealed_ty
1006             }
1007         }
1008     }
1009 }
1010
1011 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for GatherLocalsVisitor<'a, 'tcx> {
1012     fn nested_visit_map<'this>(&'this mut self) -> NestedVisitorMap<'this, 'tcx> {
1013         NestedVisitorMap::None
1014     }
1015
1016     // Add explicitly-declared locals.
1017     fn visit_local(&mut self, local: &'tcx hir::Local) {
1018         let local_ty = match local.ty {
1019             Some(ref ty) => {
1020                 let o_ty = self.fcx.to_ty(&ty);
1021
1022                 let revealed_ty = if self.fcx.tcx.features().impl_trait_in_bindings {
1023                     self.fcx.instantiate_opaque_types_from_value(
1024                         self.parent_id,
1025                         &o_ty,
1026                         ty.span,
1027                     )
1028                 } else {
1029                     o_ty
1030                 };
1031
1032                 let c_ty = self.fcx.inh.infcx.canonicalize_user_type_annotation(
1033                     &UserType::Ty(revealed_ty)
1034                 );
1035                 debug!("visit_local: ty.hir_id={:?} o_ty={:?} revealed_ty={:?} c_ty={:?}",
1036                        ty.hir_id, o_ty, revealed_ty, c_ty);
1037                 self.fcx.tables.borrow_mut().user_provided_types_mut().insert(ty.hir_id, c_ty);
1038
1039                 Some(LocalTy { decl_ty: o_ty, revealed_ty })
1040             },
1041             None => None,
1042         };
1043         self.assign(local.span, local.hir_id, local_ty);
1044
1045         debug!("local variable {:?} is assigned type {}",
1046                local.pat,
1047                self.fcx.ty_to_string(
1048                    self.fcx.locals.borrow().get(&local.hir_id).unwrap().clone().decl_ty));
1049         intravisit::walk_local(self, local);
1050     }
1051
1052     // Add pattern bindings.
1053     fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx hir::Pat) {
1054         if let PatKind::Binding(_, _, ident, _) = p.kind {
1055             let var_ty = self.assign(p.span, p.hir_id, None);
1056
1057             if !self.fcx.tcx.features().unsized_locals {
1058                 self.fcx.require_type_is_sized(var_ty, p.span,
1059                                                traits::VariableType(p.hir_id));
1060             }
1061
1062             debug!("pattern binding {} is assigned to {} with type {:?}",
1063                    ident,
1064                    self.fcx.ty_to_string(
1065                        self.fcx.locals.borrow().get(&p.hir_id).unwrap().clone().decl_ty),
1066                    var_ty);
1067         }
1068         intravisit::walk_pat(self, p);
1069     }
1070
1071     // Don't descend into the bodies of nested closures
1072     fn visit_fn(
1073         &mut self,
1074         _: intravisit::FnKind<'tcx>,
1075         _: &'tcx hir::FnDecl,
1076         _: hir::BodyId,
1077         _: Span,
1078         _: hir::HirId,
1079     ) { }
1080 }
1081
1082 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
1083 /// includes yield), it returns back some information about the yield
1084 /// points.
1085 struct GeneratorTypes<'tcx> {
1086     /// Type of value that is yielded.
1087     yield_ty: Ty<'tcx>,
1088
1089     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
1090     interior: Ty<'tcx>,
1091
1092     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
1093     movability: hir::GeneratorMovability,
1094 }
1095
1096 /// Helper used for fns and closures. Does the grungy work of checking a function
1097 /// body and returns the function context used for that purpose, since in the case of a fn item
1098 /// there is still a bit more to do.
1099 ///
1100 /// * ...
1101 /// * inherited: other fields inherited from the enclosing fn (if any)
1102 fn check_fn<'a, 'tcx>(
1103     inherited: &'a Inherited<'a, 'tcx>,
1104     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1105     fn_sig: ty::FnSig<'tcx>,
1106     decl: &'tcx hir::FnDecl,
1107     fn_id: hir::HirId,
1108     body: &'tcx hir::Body,
1109     can_be_generator: Option<hir::GeneratorMovability>,
1110 ) -> (FnCtxt<'a, 'tcx>, Option<GeneratorTypes<'tcx>>) {
1111     let mut fn_sig = fn_sig.clone();
1112
1113     debug!("check_fn(sig={:?}, fn_id={}, param_env={:?})", fn_sig, fn_id, param_env);
1114
1115     // Create the function context.  This is either derived from scratch or,
1116     // in the case of closures, based on the outer context.
1117     let mut fcx = FnCtxt::new(inherited, param_env, body.value.hir_id);
1118     *fcx.ps.borrow_mut() = UnsafetyState::function(fn_sig.unsafety, fn_id);
1119
1120     let declared_ret_ty = fn_sig.output();
1121     fcx.require_type_is_sized(declared_ret_ty, decl.output.span(), traits::SizedReturnType);
1122     let revealed_ret_ty = fcx.instantiate_opaque_types_from_value(
1123         fn_id,
1124         &declared_ret_ty,
1125         decl.output.span(),
1126     );
1127     debug!("check_fn: declared_ret_ty: {}, revealed_ret_ty: {}", declared_ret_ty, revealed_ret_ty);
1128     fcx.ret_coercion = Some(RefCell::new(CoerceMany::new(revealed_ret_ty)));
1129     fn_sig = fcx.tcx.mk_fn_sig(
1130         fn_sig.inputs().iter().cloned(),
1131         revealed_ret_ty,
1132         fn_sig.c_variadic,
1133         fn_sig.unsafety,
1134         fn_sig.abi
1135     );
1136
1137     let span = body.value.span;
1138
1139     fn_maybe_err(fcx.tcx, span, fn_sig.abi);
1140
1141     if body.generator_kind.is_some() && can_be_generator.is_some() {
1142         let yield_ty = fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
1143             kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
1144             span,
1145         });
1146         fcx.require_type_is_sized(yield_ty, span, traits::SizedYieldType);
1147         fcx.yield_ty = Some(yield_ty);
1148     }
1149
1150     let outer_def_id = fcx.tcx.closure_base_def_id(fcx.tcx.hir().local_def_id(fn_id));
1151     let outer_hir_id = fcx.tcx.hir().as_local_hir_id(outer_def_id).unwrap();
1152     GatherLocalsVisitor { fcx: &fcx, parent_id: outer_hir_id, }.visit_body(body);
1153
1154     // C-variadic fns also have a `VaList` input that's not listed in `fn_sig`
1155     // (as it's created inside the body itself, not passed in from outside).
1156     let maybe_va_list = if fn_sig.c_variadic {
1157         let va_list_did = fcx.tcx.require_lang_item(
1158             lang_items::VaListTypeLangItem,
1159             Some(body.params.last().unwrap().span),
1160         );
1161         let region = fcx.tcx.mk_region(ty::ReScope(region::Scope {
1162             id: body.value.hir_id.local_id,
1163             data: region::ScopeData::CallSite
1164         }));
1165
1166         Some(fcx.tcx.type_of(va_list_did).subst(fcx.tcx, &[region.into()]))
1167     } else {
1168         None
1169     };
1170
1171     // Add formal parameters.
1172     for (param_ty, param) in
1173         fn_sig.inputs().iter().copied()
1174             .chain(maybe_va_list)
1175             .zip(&body.params)
1176     {
1177         // Check the pattern.
1178         fcx.check_pat_top(&param.pat, param_ty, None);
1179
1180         // Check that argument is Sized.
1181         // The check for a non-trivial pattern is a hack to avoid duplicate warnings
1182         // for simple cases like `fn foo(x: Trait)`,
1183         // where we would error once on the parameter as a whole, and once on the binding `x`.
1184         if param.pat.simple_ident().is_none() && !fcx.tcx.features().unsized_locals {
1185             fcx.require_type_is_sized(param_ty, decl.output.span(), traits::SizedArgumentType);
1186         }
1187
1188         fcx.write_ty(param.hir_id, param_ty);
1189     }
1190
1191     inherited.tables.borrow_mut().liberated_fn_sigs_mut().insert(fn_id, fn_sig);
1192
1193     fcx.check_return_expr(&body.value);
1194
1195     // We insert the deferred_generator_interiors entry after visiting the body.
1196     // This ensures that all nested generators appear before the entry of this generator.
1197     // resolve_generator_interiors relies on this property.
1198     let gen_ty = if let (Some(_), Some(gen_kind)) = (can_be_generator, body.generator_kind) {
1199         let interior = fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
1200             kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable,
1201             span,
1202         });
1203         fcx.deferred_generator_interiors.borrow_mut().push((body.id(), interior, gen_kind));
1204         Some(GeneratorTypes {
1205             yield_ty: fcx.yield_ty.unwrap(),
1206             interior,
1207             movability: can_be_generator.unwrap(),
1208         })
1209     } else {
1210         None
1211     };
1212
1213     // Finalize the return check by taking the LUB of the return types
1214     // we saw and assigning it to the expected return type. This isn't
1215     // really expected to fail, since the coercions would have failed
1216     // earlier when trying to find a LUB.
1217     //
1218     // However, the behavior around `!` is sort of complex. In the
1219     // event that the `actual_return_ty` comes back as `!`, that
1220     // indicates that the fn either does not return or "returns" only
1221     // values of type `!`. In this case, if there is an expected
1222     // return type that is *not* `!`, that should be ok. But if the
1223     // return type is being inferred, we want to "fallback" to `!`:
1224     //
1225     //     let x = move || panic!();
1226     //
1227     // To allow for that, I am creating a type variable with diverging
1228     // fallback. This was deemed ever so slightly better than unifying
1229     // the return value with `!` because it allows for the caller to
1230     // make more assumptions about the return type (e.g., they could do
1231     //
1232     //     let y: Option<u32> = Some(x());
1233     //
1234     // which would then cause this return type to become `u32`, not
1235     // `!`).
1236     let coercion = fcx.ret_coercion.take().unwrap().into_inner();
1237     let mut actual_return_ty = coercion.complete(&fcx);
1238     if actual_return_ty.is_never() {
1239         actual_return_ty = fcx.next_diverging_ty_var(
1240             TypeVariableOrigin {
1241                 kind: TypeVariableOriginKind::DivergingFn,
1242                 span,
1243             },
1244         );
1245     }
1246     fcx.demand_suptype(span, revealed_ret_ty, actual_return_ty);
1247
1248     // Check that the main return type implements the termination trait.
1249     if let Some(term_id) = fcx.tcx.lang_items().termination() {
1250         if let Some((def_id, EntryFnType::Main)) = fcx.tcx.entry_fn(LOCAL_CRATE) {
1251             let main_id = fcx.tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
1252             if main_id == fn_id {
1253                 let substs = fcx.tcx.mk_substs_trait(declared_ret_ty, &[]);
1254                 let trait_ref = ty::TraitRef::new(term_id, substs);
1255                 let return_ty_span = decl.output.span();
1256                 let cause = traits::ObligationCause::new(
1257                     return_ty_span, fn_id, ObligationCauseCode::MainFunctionType);
1258
1259                 inherited.register_predicate(
1260                     traits::Obligation::new(
1261                         cause, param_env, trait_ref.to_predicate()));
1262             }
1263         }
1264     }
1265
1266     // Check that a function marked as `#[panic_handler]` has signature `fn(&PanicInfo) -> !`
1267     if let Some(panic_impl_did) = fcx.tcx.lang_items().panic_impl() {
1268         if panic_impl_did == fcx.tcx.hir().local_def_id(fn_id) {
1269             if let Some(panic_info_did) = fcx.tcx.lang_items().panic_info() {
1270                 if declared_ret_ty.kind != ty::Never {
1271                     fcx.tcx.sess.span_err(
1272                         decl.output.span(),
1273                         "return type should be `!`",
1274                     );
1275                 }
1276
1277                 let inputs = fn_sig.inputs();
1278                 let span = fcx.tcx.hir().span(fn_id);
1279                 if inputs.len() == 1 {
1280                     let arg_is_panic_info = match inputs[0].kind {
1281                         ty::Ref(region, ty, mutbl) => match ty.kind {
1282                             ty::Adt(ref adt, _) => {
1283                                 adt.did == panic_info_did &&
1284                                     mutbl == hir::Mutability::MutImmutable &&
1285                                     *region != RegionKind::ReStatic
1286                             },
1287                             _ => false,
1288                         },
1289                         _ => false,
1290                     };
1291
1292                     if !arg_is_panic_info {
1293                         fcx.tcx.sess.span_err(
1294                             decl.inputs[0].span,
1295                             "argument should be `&PanicInfo`",
1296                         );
1297                     }
1298
1299                     if let Node::Item(item) = fcx.tcx.hir().get(fn_id) {
1300                         if let ItemKind::Fn(_, _, ref generics, _) = item.kind {
1301                             if !generics.params.is_empty() {
1302                                 fcx.tcx.sess.span_err(
1303                                     span,
1304                                     "should have no type parameters",
1305                                 );
1306                             }
1307                         }
1308                     }
1309                 } else {
1310                     let span = fcx.tcx.sess.source_map().def_span(span);
1311                     fcx.tcx.sess.span_err(span, "function should have one argument");
1312                 }
1313             } else {
1314                 fcx.tcx.sess.err("language item required, but not found: `panic_info`");
1315             }
1316         }
1317     }
1318
1319     // Check that a function marked as `#[alloc_error_handler]` has signature `fn(Layout) -> !`
1320     if let Some(alloc_error_handler_did) = fcx.tcx.lang_items().oom() {
1321         if alloc_error_handler_did == fcx.tcx.hir().local_def_id(fn_id) {
1322             if let Some(alloc_layout_did) = fcx.tcx.lang_items().alloc_layout() {
1323                 if declared_ret_ty.kind != ty::Never {
1324                     fcx.tcx.sess.span_err(
1325                         decl.output.span(),
1326                         "return type should be `!`",
1327                     );
1328                 }
1329
1330                 let inputs = fn_sig.inputs();
1331                 let span = fcx.tcx.hir().span(fn_id);
1332                 if inputs.len() == 1 {
1333                     let arg_is_alloc_layout = match inputs[0].kind {
1334                         ty::Adt(ref adt, _) => {
1335                             adt.did == alloc_layout_did
1336                         },
1337                         _ => false,
1338                     };
1339
1340                     if !arg_is_alloc_layout {
1341                         fcx.tcx.sess.span_err(
1342                             decl.inputs[0].span,
1343                             "argument should be `Layout`",
1344                         );
1345                     }
1346
1347                     if let Node::Item(item) = fcx.tcx.hir().get(fn_id) {
1348                         if let ItemKind::Fn(_, _, ref generics, _) = item.kind {
1349                             if !generics.params.is_empty() {
1350                                 fcx.tcx.sess.span_err(
1351                                     span,
1352                                     "`#[alloc_error_handler]` function should have no type \
1353                                      parameters",
1354                                 );
1355                             }
1356                         }
1357                     }
1358                 } else {
1359                     let span = fcx.tcx.sess.source_map().def_span(span);
1360                     fcx.tcx.sess.span_err(span, "function should have one argument");
1361                 }
1362             } else {
1363                 fcx.tcx.sess.err("language item required, but not found: `alloc_layout`");
1364             }
1365         }
1366     }
1367
1368     (fcx, gen_ty)
1369 }
1370
1371 fn check_struct(tcx: TyCtxt<'_>, id: hir::HirId, span: Span) {
1372     let def_id = tcx.hir().local_def_id(id);
1373     let def = tcx.adt_def(def_id);
1374     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
1375     check_representable(tcx, span, def_id);
1376
1377     if def.repr.simd() {
1378         check_simd(tcx, span, def_id);
1379     }
1380
1381     check_transparent(tcx, span, def_id);
1382     check_packed(tcx, span, def_id);
1383 }
1384
1385 fn check_union(tcx: TyCtxt<'_>, id: hir::HirId, span: Span) {
1386     let def_id = tcx.hir().local_def_id(id);
1387     let def = tcx.adt_def(def_id);
1388     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
1389     check_representable(tcx, span, def_id);
1390     check_transparent(tcx, span, def_id);
1391     check_union_fields(tcx, span, def_id);
1392     check_packed(tcx, span, def_id);
1393 }
1394
1395 /// When the `#![feature(untagged_unions)]` gate is active,
1396 /// check that the fields of the `union` does not contain fields that need dropping.
1397 fn check_union_fields(tcx: TyCtxt<'_>, span: Span, item_def_id: DefId) -> bool {
1398     let item_type = tcx.type_of(item_def_id);
1399     if let ty::Adt(def, substs) = item_type.kind {
1400         assert!(def.is_union());
1401         let fields = &def.non_enum_variant().fields;
1402         for field in fields {
1403             let field_ty = field.ty(tcx, substs);
1404             // We are currently checking the type this field came from, so it must be local.
1405             let field_span = tcx.hir().span_if_local(field.did).unwrap();
1406             let param_env = tcx.param_env(field.did);
1407             if field_ty.needs_drop(tcx, param_env) {
1408                 struct_span_err!(tcx.sess, field_span, E0740,
1409                                     "unions may not contain fields that need dropping")
1410                             .span_note(field_span,
1411                                         "`std::mem::ManuallyDrop` can be used to wrap the type")
1412                             .emit();
1413                 return false;
1414             }
1415         }
1416     } else {
1417         span_bug!(span, "unions must be ty::Adt, but got {:?}", item_type.kind);
1418     }
1419     return true;
1420 }
1421
1422 /// Checks that an opaque type does not contain cycles and does not use `Self` or `T::Foo`
1423 /// projections that would result in "inheriting lifetimes".
1424 fn check_opaque<'tcx>(
1425     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1426     def_id: DefId,
1427     substs: SubstsRef<'tcx>,
1428     span: Span,
1429     origin: &hir::OpaqueTyOrigin,
1430 ) {
1431     check_opaque_for_inheriting_lifetimes(tcx, def_id, span);
1432     check_opaque_for_cycles(tcx, def_id, substs, span, origin);
1433 }
1434
1435 /// Checks that an opaque type does not use `Self` or `T::Foo` projections that would result
1436 /// in "inheriting lifetimes".
1437 fn check_opaque_for_inheriting_lifetimes(
1438     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1439     def_id: DefId,
1440     span: Span,
1441 ) {
1442     let item = tcx.hir().expect_item(
1443         tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).expect("opaque type is not local"));
1444     debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: def_id={:?} span={:?} item={:?}",
1445            def_id, span, item);
1446
1447     #[derive(Debug)]
1448     struct ProhibitOpaqueVisitor<'tcx> {
1449         opaque_identity_ty: Ty<'tcx>,
1450         generics: &'tcx ty::Generics,
1451     };
1452
1453     impl<'tcx> ty::fold::TypeVisitor<'tcx> for ProhibitOpaqueVisitor<'tcx> {
1454         fn visit_ty(&mut self, t: Ty<'tcx>) -> bool {
1455             debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: (visit_ty) t={:?}", t);
1456             if t == self.opaque_identity_ty { false } else { t.super_visit_with(self) }
1457         }
1458
1459         fn visit_region(&mut self, r: ty::Region<'tcx>) -> bool {
1460             debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: (visit_region) r={:?}", r);
1461             if let RegionKind::ReEarlyBound(ty::EarlyBoundRegion { index, .. }) = r {
1462                 return *index < self.generics.parent_count as u32;
1463             }
1464
1465             r.super_visit_with(self)
1466         }
1467     }
1468
1469     let prohibit_opaque = match item.kind {
1470         ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn, .. }) |
1471         ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn, .. }) => {
1472             let mut visitor = ProhibitOpaqueVisitor {
1473                 opaque_identity_ty: tcx.mk_opaque(
1474                     def_id, InternalSubsts::identity_for_item(tcx, def_id)),
1475                 generics: tcx.generics_of(def_id),
1476             };
1477             debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: visitor={:?}", visitor);
1478
1479             tcx.predicates_of(def_id).predicates.iter().any(
1480                 |(predicate, _)| predicate.visit_with(&mut visitor))
1481         },
1482         _ => false,
1483     };
1484
1485     debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: prohibit_opaque={:?}", prohibit_opaque);
1486     if prohibit_opaque {
1487         let is_async = match item.kind {
1488             ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin, .. }) => match origin {
1489                 hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn => true,
1490                 _ => false,
1491             },
1492             _ => unreachable!(),
1493         };
1494
1495         tcx.sess.span_err(span, &format!(
1496             "`{}` return type cannot contain a projection or `Self` that references lifetimes from \
1497              a parent scope",
1498             if is_async { "async fn" } else { "impl Trait" },
1499         ));
1500     }
1501 }
1502
1503 /// Checks that an opaque type does not contain cycles.
1504 fn check_opaque_for_cycles<'tcx>(
1505     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1506     def_id: DefId,
1507     substs: SubstsRef<'tcx>,
1508     span: Span,
1509     origin: &hir::OpaqueTyOrigin,
1510 ) {
1511     if let Err(partially_expanded_type) = tcx.try_expand_impl_trait_type(def_id, substs) {
1512         if let hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn = origin {
1513             struct_span_err!(
1514                 tcx.sess, span, E0733,
1515                 "recursion in an `async fn` requires boxing",
1516             )
1517             .span_label(span, "recursive `async fn`")
1518             .note("a recursive `async fn` must be rewritten to return a boxed `dyn Future`.")
1519             .emit();
1520         } else {
1521             let mut err = struct_span_err!(
1522                 tcx.sess, span, E0720,
1523                 "opaque type expands to a recursive type",
1524             );
1525             err.span_label(span, "expands to a recursive type");
1526             if let ty::Opaque(..) = partially_expanded_type.kind {
1527                 err.note("type resolves to itself");
1528             } else {
1529                 err.note(&format!("expanded type is `{}`", partially_expanded_type));
1530             }
1531             err.emit();
1532         }
1533     }
1534 }
1535
1536 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
1537 // as they must always be defined by the compiler.
1538 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
1539     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
1540         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
1541     }
1542 }
1543
1544 pub fn check_item_type<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, it: &'tcx hir::Item) {
1545     debug!(
1546         "check_item_type(it.hir_id={}, it.name={})",
1547         it.hir_id,
1548         tcx.def_path_str(tcx.hir().local_def_id(it.hir_id))
1549     );
1550     let _indenter = indenter();
1551     match it.kind {
1552         // Consts can play a role in type-checking, so they are included here.
1553         hir::ItemKind::Static(..) => {
1554             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1555             tcx.typeck_tables_of(def_id);
1556             maybe_check_static_with_link_section(tcx, def_id, it.span);
1557         }
1558         hir::ItemKind::Const(..) => {
1559             tcx.typeck_tables_of(tcx.hir().local_def_id(it.hir_id));
1560         }
1561         hir::ItemKind::Enum(ref enum_definition, _) => {
1562             check_enum(tcx, it.span, &enum_definition.variants, it.hir_id);
1563         }
1564         hir::ItemKind::Fn(..) => {} // entirely within check_item_body
1565         hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) => {
1566             debug!("ItemKind::Impl {} with id {}", it.ident, it.hir_id);
1567             let impl_def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1568             if let Some(impl_trait_ref) = tcx.impl_trait_ref(impl_def_id) {
1569                 check_impl_items_against_trait(
1570                     tcx,
1571                     it.span,
1572                     impl_def_id,
1573                     impl_trait_ref,
1574                     impl_item_refs,
1575                 );
1576                 let trait_def_id = impl_trait_ref.def_id;
1577                 check_on_unimplemented(tcx, trait_def_id, it);
1578             }
1579         }
1580         hir::ItemKind::Trait(_, _, _, _, ref items) => {
1581             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1582             check_on_unimplemented(tcx, def_id, it);
1583
1584             for item in items.iter() {
1585                 let item = tcx.hir().trait_item(item.id);
1586                 if let hir::TraitItemKind::Method(sig, _) = &item.kind {
1587                     let abi = sig.header.abi;
1588                     fn_maybe_err(tcx, item.ident.span, abi);
1589                 }
1590             }
1591         }
1592         hir::ItemKind::Struct(..) => {
1593             check_struct(tcx, it.hir_id, it.span);
1594         }
1595         hir::ItemKind::Union(..) => {
1596             check_union(tcx, it.hir_id, it.span);
1597         }
1598         hir::ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy{origin, ..}) => {
1599             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1600
1601             let substs = InternalSubsts::identity_for_item(tcx, def_id);
1602             check_opaque(tcx, def_id, substs, it.span, &origin);
1603         }
1604         hir::ItemKind::TyAlias(..) => {
1605             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1606             let pty_ty = tcx.type_of(def_id);
1607             let generics = tcx.generics_of(def_id);
1608             check_bounds_are_used(tcx, &generics, pty_ty);
1609         }
1610         hir::ItemKind::ForeignMod(ref m) => {
1611             check_abi(tcx, it.span, m.abi);
1612
1613             if m.abi == Abi::RustIntrinsic {
1614                 for item in &m.items {
1615                     intrinsic::check_intrinsic_type(tcx, item);
1616                 }
1617             } else if m.abi == Abi::PlatformIntrinsic {
1618                 for item in &m.items {
1619                     intrinsic::check_platform_intrinsic_type(tcx, item);
1620                 }
1621             } else {
1622                 for item in &m.items {
1623                     let generics = tcx.generics_of(tcx.hir().local_def_id(item.hir_id));
1624                     let own_counts = generics.own_counts();
1625                     if generics.params.len() - own_counts.lifetimes != 0 {
1626                         let (kinds, kinds_pl, egs) = match (own_counts.types, own_counts.consts) {
1627                             (_, 0) => ("type", "types", Some("u32")),
1628                             // We don't specify an example value, because we can't generate
1629                             // a valid value for any type.
1630                             (0, _) => ("const", "consts", None),
1631                             _ => ("type or const", "types or consts", None),
1632                         };
1633                         struct_span_err!(
1634                             tcx.sess,
1635                             item.span,
1636                             E0044,
1637                             "foreign items may not have {} parameters",
1638                             kinds,
1639                         ).span_label(
1640                             item.span,
1641                             &format!("can't have {} parameters", kinds),
1642                         ).help(
1643                             // FIXME: once we start storing spans for type arguments, turn this
1644                             // into a suggestion.
1645                             &format!(
1646                                 "replace the {} parameters with concrete {}{}",
1647                                 kinds,
1648                                 kinds_pl,
1649                                 egs.map(|egs| format!(" like `{}`", egs)).unwrap_or_default(),
1650                             ),
1651                         ).emit();
1652                     }
1653
1654                     if let hir::ForeignItemKind::Fn(ref fn_decl, _, _) = item.kind {
1655                         require_c_abi_if_c_variadic(tcx, fn_decl, m.abi, item.span);
1656                     }
1657                 }
1658             }
1659         }
1660         _ => { /* nothing to do */ }
1661     }
1662 }
1663
1664 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: DefId, span: Span) {
1665     // Only restricted on wasm32 target for now
1666     if !tcx.sess.opts.target_triple.triple().starts_with("wasm32") {
1667         return
1668     }
1669
1670     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
1671     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
1672     if attrs.link_section.is_none() {
1673         return
1674     }
1675
1676     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
1677     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
1678     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
1679     // nothing with pointers to anything else or relocations. If any relocation
1680     // show up, reject them here.
1681     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
1682     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
1683     // have defined values.
1684     let instance = ty::Instance::mono(tcx, id);
1685     let cid = GlobalId {
1686         instance,
1687         promoted: None
1688     };
1689     let param_env = ty::ParamEnv::reveal_all();
1690     if let Ok(static_) = tcx.const_eval(param_env.and(cid)) {
1691         let alloc = if let ConstValue::ByRef { alloc, .. } = static_.val {
1692             alloc
1693         } else {
1694             bug!("Matching on non-ByRef static")
1695         };
1696         if alloc.relocations().len() != 0 {
1697             let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
1698                        simple list of bytes on the wasm target with no \
1699                        extra levels of indirection such as references";
1700             tcx.sess.span_err(span, msg);
1701         }
1702     }
1703 }
1704
1705 fn check_on_unimplemented(tcx: TyCtxt<'_>, trait_def_id: DefId, item: &hir::Item) {
1706     let item_def_id = tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1707     // an error would be reported if this fails.
1708     let _ = traits::OnUnimplementedDirective::of_item(tcx, trait_def_id, item_def_id);
1709 }
1710
1711 fn report_forbidden_specialization(
1712     tcx: TyCtxt<'_>,
1713     impl_item: &hir::ImplItem,
1714     parent_impl: DefId,
1715 ) {
1716     let mut err = struct_span_err!(
1717         tcx.sess, impl_item.span, E0520,
1718         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
1719          that item is not marked `default`",
1720         impl_item.ident);
1721     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`",
1722                                             impl_item.ident));
1723
1724     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
1725         Ok(span) => {
1726             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
1727             err.note(&format!("to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
1728                               impl_item.ident));
1729         }
1730         Err(cname) => {
1731             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{}`", cname));
1732         }
1733     }
1734
1735     err.emit();
1736 }
1737
1738 fn check_specialization_validity<'tcx>(
1739     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1740     trait_def: &ty::TraitDef,
1741     trait_item: &ty::AssocItem,
1742     impl_id: DefId,
1743     impl_item: &hir::ImplItem,
1744 ) {
1745     let kind = match impl_item.kind {
1746         hir::ImplItemKind::Const(..) => ty::AssocKind::Const,
1747         hir::ImplItemKind::Method(..) => ty::AssocKind::Method,
1748         hir::ImplItemKind::OpaqueTy(..) => ty::AssocKind::OpaqueTy,
1749         hir::ImplItemKind::TyAlias(_) => ty::AssocKind::Type,
1750     };
1751
1752     let mut ancestor_impls = trait_def.ancestors(tcx, impl_id)
1753         .skip(1)
1754         .filter_map(|parent| {
1755             if parent.is_from_trait() {
1756                 None
1757             } else {
1758                 Some((parent, parent.item(tcx, trait_item.ident, kind, trait_def.def_id)))
1759             }
1760         })
1761         .peekable();
1762
1763     if ancestor_impls.peek().is_none() {
1764         // No parent, nothing to specialize.
1765         return;
1766     }
1767
1768     let opt_result = ancestor_impls.find_map(|(parent_impl, parent_item)| {
1769         match parent_item {
1770             // Parent impl exists, and contains the parent item we're trying to specialize, but
1771             // doesn't mark it `default`.
1772             Some(parent_item) if tcx.impl_item_is_final(&parent_item) => {
1773                 Some(Err(parent_impl.def_id()))
1774             }
1775
1776             // Parent impl contains item and makes it specializable.
1777             Some(_) => {
1778                 Some(Ok(()))
1779             }
1780
1781             // Parent impl doesn't mention the item. This means it's inherited from the
1782             // grandparent. In that case, if parent is a `default impl`, inherited items use the
1783             // "defaultness" from the grandparent, else they are final.
1784             None => if tcx.impl_is_default(parent_impl.def_id()) {
1785                 None
1786             } else {
1787                 Some(Err(parent_impl.def_id()))
1788             }
1789         }
1790     });
1791
1792     // If `opt_result` is `None`, we have only encoutered `default impl`s that don't contain the
1793     // item. This is allowed, the item isn't actually getting specialized here.
1794     let result = opt_result.unwrap_or(Ok(()));
1795
1796     if let Err(parent_impl) = result {
1797         report_forbidden_specialization(tcx, impl_item, parent_impl);
1798     }
1799 }
1800
1801 fn check_impl_items_against_trait<'tcx>(
1802     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1803     impl_span: Span,
1804     impl_id: DefId,
1805     impl_trait_ref: ty::TraitRef<'tcx>,
1806     impl_item_refs: &[hir::ImplItemRef],
1807 ) {
1808     let impl_span = tcx.sess.source_map().def_span(impl_span);
1809
1810     // If the trait reference itself is erroneous (so the compilation is going
1811     // to fail), skip checking the items here -- the `impl_item` table in `tcx`
1812     // isn't populated for such impls.
1813     if impl_trait_ref.references_error() { return; }
1814
1815     // Locate trait definition and items
1816     let trait_def = tcx.trait_def(impl_trait_ref.def_id);
1817     let mut overridden_associated_type = None;
1818
1819     let impl_items = || impl_item_refs.iter().map(|iiref| tcx.hir().impl_item(iiref.id));
1820
1821     // Check existing impl methods to see if they are both present in trait
1822     // and compatible with trait signature
1823     for impl_item in impl_items() {
1824         let ty_impl_item = tcx.associated_item(
1825             tcx.hir().local_def_id(impl_item.hir_id));
1826         let ty_trait_item = tcx.associated_items(impl_trait_ref.def_id)
1827             .find(|ac| Namespace::from(&impl_item.kind) == Namespace::from(ac.kind) &&
1828                        tcx.hygienic_eq(ty_impl_item.ident, ac.ident, impl_trait_ref.def_id))
1829             .or_else(|| {
1830                 // Not compatible, but needed for the error message
1831                 tcx.associated_items(impl_trait_ref.def_id)
1832                    .find(|ac| tcx.hygienic_eq(ty_impl_item.ident, ac.ident, impl_trait_ref.def_id))
1833             });
1834
1835         // Check that impl definition matches trait definition
1836         if let Some(ty_trait_item) = ty_trait_item {
1837             match impl_item.kind {
1838                 hir::ImplItemKind::Const(..) => {
1839                     // Find associated const definition.
1840                     if ty_trait_item.kind == ty::AssocKind::Const {
1841                         compare_const_impl(tcx,
1842                                            &ty_impl_item,
1843                                            impl_item.span,
1844                                            &ty_trait_item,
1845                                            impl_trait_ref);
1846                     } else {
1847                          let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_item.span, E0323,
1848                              "item `{}` is an associated const, \
1849                               which doesn't match its trait `{}`",
1850                              ty_impl_item.ident,
1851                              impl_trait_ref);
1852                          err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
1853                          // We can only get the spans from local trait definition
1854                          // Same for E0324 and E0325
1855                          if let Some(trait_span) = tcx.hir().span_if_local(ty_trait_item.def_id) {
1856                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
1857                          }
1858                          err.emit()
1859                     }
1860                 }
1861                 hir::ImplItemKind::Method(..) => {
1862                     let trait_span = tcx.hir().span_if_local(ty_trait_item.def_id);
1863                     if ty_trait_item.kind == ty::AssocKind::Method {
1864                         compare_impl_method(tcx,
1865                                             &ty_impl_item,
1866                                             impl_item.span,
1867                                             &ty_trait_item,
1868                                             impl_trait_ref,
1869                                             trait_span);
1870                     } else {
1871                         let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_item.span, E0324,
1872                             "item `{}` is an associated method, \
1873                              which doesn't match its trait `{}`",
1874                             ty_impl_item.ident,
1875                             impl_trait_ref);
1876                          err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
1877                          if let Some(trait_span) = tcx.hir().span_if_local(ty_trait_item.def_id) {
1878                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
1879                          }
1880                          err.emit()
1881                     }
1882                 }
1883                 hir::ImplItemKind::OpaqueTy(..) |
1884                 hir::ImplItemKind::TyAlias(_) => {
1885                     if ty_trait_item.kind == ty::AssocKind::Type {
1886                         if ty_trait_item.defaultness.has_value() {
1887                             overridden_associated_type = Some(impl_item);
1888                         }
1889                     } else {
1890                         let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_item.span, E0325,
1891                             "item `{}` is an associated type, \
1892                              which doesn't match its trait `{}`",
1893                             ty_impl_item.ident,
1894                             impl_trait_ref);
1895                          err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
1896                          if let Some(trait_span) = tcx.hir().span_if_local(ty_trait_item.def_id) {
1897                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
1898                          }
1899                          err.emit()
1900                     }
1901                 }
1902             }
1903
1904             check_specialization_validity(tcx, trait_def, &ty_trait_item, impl_id, impl_item);
1905         }
1906     }
1907
1908     // Check for missing items from trait
1909     let mut missing_items = Vec::new();
1910     let mut invalidated_items = Vec::new();
1911     let associated_type_overridden = overridden_associated_type.is_some();
1912     for trait_item in tcx.associated_items(impl_trait_ref.def_id) {
1913         let is_implemented = trait_def.ancestors(tcx, impl_id)
1914             .leaf_def(tcx, trait_item.ident, trait_item.kind)
1915             .map(|node_item| !node_item.node.is_from_trait())
1916             .unwrap_or(false);
1917
1918         if !is_implemented && !tcx.impl_is_default(impl_id) {
1919             if !trait_item.defaultness.has_value() {
1920                 missing_items.push(trait_item);
1921             } else if associated_type_overridden {
1922                 invalidated_items.push(trait_item.ident);
1923             }
1924         }
1925     }
1926
1927     if !missing_items.is_empty() {
1928         let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_span, E0046,
1929             "not all trait items implemented, missing: `{}`",
1930             missing_items.iter()
1931                 .map(|trait_item| trait_item.ident.to_string())
1932                 .collect::<Vec<_>>().join("`, `"));
1933         err.span_label(impl_span, format!("missing `{}` in implementation",
1934                 missing_items.iter()
1935                     .map(|trait_item| trait_item.ident.to_string())
1936                     .collect::<Vec<_>>().join("`, `")));
1937         for trait_item in missing_items {
1938             if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
1939                 err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.ident));
1940             } else {
1941                 err.note_trait_signature(trait_item.ident.to_string(),
1942                                          trait_item.signature(tcx));
1943             }
1944         }
1945         err.emit();
1946     }
1947
1948     if !invalidated_items.is_empty() {
1949         let invalidator = overridden_associated_type.unwrap();
1950         span_err!(tcx.sess, invalidator.span, E0399,
1951                   "the following trait items need to be reimplemented \
1952                    as `{}` was overridden: `{}`",
1953                   invalidator.ident,
1954                   invalidated_items.iter()
1955                                    .map(|name| name.to_string())
1956                                    .collect::<Vec<_>>().join("`, `"))
1957     }
1958 }
1959
1960 /// Checks whether a type can be represented in memory. In particular, it
1961 /// identifies types that contain themselves without indirection through a
1962 /// pointer, which would mean their size is unbounded.
1963 fn check_representable(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, item_def_id: DefId) -> bool {
1964     let rty = tcx.type_of(item_def_id);
1965
1966     // Check that it is possible to represent this type. This call identifies
1967     // (1) types that contain themselves and (2) types that contain a different
1968     // recursive type. It is only necessary to throw an error on those that
1969     // contain themselves. For case 2, there must be an inner type that will be
1970     // caught by case 1.
1971     match rty.is_representable(tcx, sp) {
1972         Representability::SelfRecursive(spans) => {
1973             let mut err = tcx.recursive_type_with_infinite_size_error(item_def_id);
1974             for span in spans {
1975                 err.span_label(span, "recursive without indirection");
1976             }
1977             err.emit();
1978             return false
1979         }
1980         Representability::Representable | Representability::ContainsRecursive => (),
1981     }
1982     return true;
1983 }
1984
1985 pub fn check_simd(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, def_id: DefId) {
1986     let t = tcx.type_of(def_id);
1987     if let ty::Adt(def, substs) = t.kind {
1988         if def.is_struct() {
1989             let fields = &def.non_enum_variant().fields;
1990             if fields.is_empty() {
1991                 span_err!(tcx.sess, sp, E0075, "SIMD vector cannot be empty");
1992                 return;
1993             }
1994             let e = fields[0].ty(tcx, substs);
1995             if !fields.iter().all(|f| f.ty(tcx, substs) == e) {
1996                 struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0076, "SIMD vector should be homogeneous")
1997                                 .span_label(sp, "SIMD elements must have the same type")
1998                                 .emit();
1999                 return;
2000             }
2001             match e.kind {
2002                 ty::Param(_) => { /* struct<T>(T, T, T, T) is ok */ }
2003                 _ if e.is_machine() => { /* struct(u8, u8, u8, u8) is ok */ }
2004                 _ => {
2005                     span_err!(tcx.sess, sp, E0077,
2006                               "SIMD vector element type should be machine type");
2007                     return;
2008                 }
2009             }
2010         }
2011     }
2012 }
2013
2014 fn check_packed(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, def_id: DefId) {
2015     let repr = tcx.adt_def(def_id).repr;
2016     if repr.packed() {
2017         for attr in tcx.get_attrs(def_id).iter() {
2018             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2019                 if let attr::ReprPacked(pack) = r {
2020                     if let Some(repr_pack) = repr.pack {
2021                         if pack as u64 != repr_pack.bytes() {
2022                             struct_span_err!(
2023                                 tcx.sess, sp, E0634,
2024                                 "type has conflicting packed representation hints"
2025                             ).emit();
2026                         }
2027                     }
2028                 }
2029             }
2030         }
2031         if repr.align.is_some() {
2032             struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0587,
2033                              "type has conflicting packed and align representation hints").emit();
2034         }
2035         else if check_packed_inner(tcx, def_id, &mut Vec::new()) {
2036             struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0588,
2037                 "packed type cannot transitively contain a `[repr(align)]` type").emit();
2038         }
2039     }
2040 }
2041
2042 fn check_packed_inner(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId, stack: &mut Vec<DefId>) -> bool {
2043     let t = tcx.type_of(def_id);
2044     if stack.contains(&def_id) {
2045         debug!("check_packed_inner: {:?} is recursive", t);
2046         return false;
2047     }
2048     if let ty::Adt(def, substs) = t.kind {
2049         if def.is_struct() || def.is_union() {
2050             if tcx.adt_def(def.did).repr.align.is_some() {
2051                 return true;
2052             }
2053             // push struct def_id before checking fields
2054             stack.push(def_id);
2055             for field in &def.non_enum_variant().fields {
2056                 let f = field.ty(tcx, substs);
2057                 if let ty::Adt(def, _) = f.kind {
2058                     if check_packed_inner(tcx, def.did, stack) {
2059                         return true;
2060                     }
2061                 }
2062             }
2063             // only need to pop if not early out
2064             stack.pop();
2065         }
2066     }
2067     false
2068 }
2069
2070 /// Emit an error when encountering more or less than one variant in a transparent enum.
2071 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: &'tcx ty::AdtDef, sp: Span, did: DefId) {
2072     let variant_spans: Vec<_> = adt.variants.iter().map(|variant| {
2073         tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap()
2074     }).collect();
2075     let msg = format!(
2076         "needs exactly one variant, but has {}",
2077         adt.variants.len(),
2078     );
2079     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {}", msg);
2080     err.span_label(sp, &msg);
2081     if let &[ref start @ .., ref end] = &variant_spans[..] {
2082         for variant_span in start {
2083             err.span_label(*variant_span, "");
2084         }
2085         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
2086     }
2087     err.emit();
2088 }
2089
2090 /// Emit an error when encountering more or less than one non-zero-sized field in a transparent
2091 /// enum.
2092 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
2093     tcx: TyCtxt<'tcx>,
2094     adt: &'tcx ty::AdtDef,
2095     field_count: usize,
2096     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
2097     sp: Span,
2098 ) {
2099     let msg = format!("needs exactly one non-zero-sized field, but has {}", field_count);
2100     let mut err = struct_span_err!(
2101         tcx.sess,
2102         sp,
2103         E0690,
2104         "{}transparent {} {}",
2105         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
2106         adt.descr(),
2107         msg,
2108     );
2109     err.span_label(sp, &msg);
2110     for sp in field_spans {
2111         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
2112     }
2113     err.emit();
2114 }
2115
2116 fn check_transparent(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, def_id: DefId) {
2117     let adt = tcx.adt_def(def_id);
2118     if !adt.repr.transparent() {
2119         return;
2120     }
2121     let sp = tcx.sess.source_map().def_span(sp);
2122
2123     if adt.is_enum() {
2124         if !tcx.features().transparent_enums {
2125             emit_feature_err(
2126                 &tcx.sess.parse_sess,
2127                 sym::transparent_enums,
2128                 sp,
2129                 GateIssue::Language,
2130                 "transparent enums are unstable",
2131             );
2132         }
2133         if adt.variants.len() != 1 {
2134             bad_variant_count(tcx, adt, sp, def_id);
2135             if adt.variants.is_empty() {
2136                 // Don't bother checking the fields. No variants (and thus no fields) exist.
2137                 return;
2138             }
2139         }
2140     }
2141
2142     if adt.is_union() && !tcx.features().transparent_unions {
2143         emit_feature_err(&tcx.sess.parse_sess,
2144                          sym::transparent_unions,
2145                          sp,
2146                          GateIssue::Language,
2147                          "transparent unions are unstable");
2148     }
2149
2150     // For each field, figure out if it's known to be a ZST and align(1)
2151     let field_infos = adt.all_fields().map(|field| {
2152         let ty = field.ty(tcx, InternalSubsts::identity_for_item(tcx, field.did));
2153         let param_env = tcx.param_env(field.did);
2154         let layout = tcx.layout_of(param_env.and(ty));
2155         // We are currently checking the type this field came from, so it must be local
2156         let span = tcx.hir().span_if_local(field.did).unwrap();
2157         let zst = layout.map(|layout| layout.is_zst()).unwrap_or(false);
2158         let align1 = layout.map(|layout| layout.align.abi.bytes() == 1).unwrap_or(false);
2159         (span, zst, align1)
2160     });
2161
2162     let non_zst_fields = field_infos.clone().filter_map(|(span, zst, _align1)| if !zst {
2163         Some(span)
2164     } else {
2165         None
2166     });
2167     let non_zst_count = non_zst_fields.clone().count();
2168     if non_zst_count != 1 {
2169         bad_non_zero_sized_fields(tcx, adt, non_zst_count, non_zst_fields, sp);
2170     }
2171     for (span, zst, align1) in field_infos {
2172         if zst && !align1 {
2173             struct_span_err!(
2174                 tcx.sess,
2175                 span,
2176                 E0691,
2177                 "zero-sized field in transparent {} has alignment larger than 1",
2178                 adt.descr(),
2179             ).span_label(span, "has alignment larger than 1").emit();
2180         }
2181     }
2182 }
2183
2184 #[allow(trivial_numeric_casts)]
2185 pub fn check_enum<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, sp: Span, vs: &'tcx [hir::Variant], id: hir::HirId) {
2186     let def_id = tcx.hir().local_def_id(id);
2187     let def = tcx.adt_def(def_id);
2188     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
2189
2190     if vs.is_empty() {
2191         let attributes = tcx.get_attrs(def_id);
2192         if let Some(attr) = attr::find_by_name(&attributes, sym::repr) {
2193             struct_span_err!(
2194                 tcx.sess, attr.span, E0084,
2195                 "unsupported representation for zero-variant enum")
2196                 .span_label(sp, "zero-variant enum")
2197                 .emit();
2198         }
2199     }
2200
2201     let repr_type_ty = def.repr.discr_type().to_ty(tcx);
2202     if repr_type_ty == tcx.types.i128 || repr_type_ty == tcx.types.u128 {
2203         if !tcx.features().repr128 {
2204             emit_feature_err(&tcx.sess.parse_sess,
2205                              sym::repr128,
2206                              sp,
2207                              GateIssue::Language,
2208                              "repr with 128-bit type is unstable");
2209         }
2210     }
2211
2212     for v in vs {
2213         if let Some(ref e) = v.disr_expr {
2214             tcx.typeck_tables_of(tcx.hir().local_def_id(e.hir_id));
2215         }
2216     }
2217
2218     if tcx.adt_def(def_id).repr.int.is_none() && tcx.features().arbitrary_enum_discriminant {
2219         let is_unit =
2220             |var: &hir::Variant| match var.data {
2221                 hir::VariantData::Unit(..) => true,
2222                 _ => false
2223             };
2224
2225         let has_disr = |var: &hir::Variant| var.disr_expr.is_some();
2226         let has_non_units = vs.iter().any(|var| !is_unit(var));
2227         let disr_units = vs.iter().any(|var| is_unit(&var) && has_disr(&var));
2228         let disr_non_unit = vs.iter().any(|var| !is_unit(&var) && has_disr(&var));
2229
2230         if disr_non_unit || (disr_units && has_non_units) {
2231             let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0732,
2232                                            "`#[repr(inttype)]` must be specified");
2233             err.emit();
2234         }
2235     }
2236
2237     let mut disr_vals: Vec<Discr<'tcx>> = Vec::with_capacity(vs.len());
2238     for ((_, discr), v) in def.discriminants(tcx).zip(vs) {
2239         // Check for duplicate discriminant values
2240         if let Some(i) = disr_vals.iter().position(|&x| x.val == discr.val) {
2241             let variant_did = def.variants[VariantIdx::new(i)].def_id;
2242             let variant_i_hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(variant_did).unwrap();
2243             let variant_i = tcx.hir().expect_variant(variant_i_hir_id);
2244             let i_span = match variant_i.disr_expr {
2245                 Some(ref expr) => tcx.hir().span(expr.hir_id),
2246                 None => tcx.hir().span(variant_i_hir_id)
2247             };
2248             let span = match v.disr_expr {
2249                 Some(ref expr) => tcx.hir().span(expr.hir_id),
2250                 None => v.span
2251             };
2252             struct_span_err!(tcx.sess, span, E0081,
2253                              "discriminant value `{}` already exists", disr_vals[i])
2254                 .span_label(i_span, format!("first use of `{}`", disr_vals[i]))
2255                 .span_label(span , format!("enum already has `{}`", disr_vals[i]))
2256                 .emit();
2257         }
2258         disr_vals.push(discr);
2259     }
2260
2261     check_representable(tcx, sp, def_id);
2262     check_transparent(tcx, sp, def_id);
2263 }
2264
2265 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, span: Span, qpath: &QPath) {
2266     span_err!(tcx.sess, span, E0533,
2267               "expected unit struct, unit variant or constant, found {} `{}`",
2268               res.descr(),
2269               hir::print::to_string(tcx.hir(), |s| s.print_qpath(qpath, false)));
2270 }
2271
2272 impl<'a, 'tcx> AstConv<'tcx> for FnCtxt<'a, 'tcx> {
2273     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'tcx> {
2274         self.tcx
2275     }
2276
2277     fn item_def_id(&self) -> Option<DefId> {
2278         None
2279     }
2280
2281     fn get_type_parameter_bounds(&self, _: Span, def_id: DefId) -> ty::GenericPredicates<'tcx> {
2282         let tcx = self.tcx;
2283         let hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
2284         let item_id = tcx.hir().ty_param_owner(hir_id);
2285         let item_def_id = tcx.hir().local_def_id(item_id);
2286         let generics = tcx.generics_of(item_def_id);
2287         let index = generics.param_def_id_to_index[&def_id];
2288         ty::GenericPredicates {
2289             parent: None,
2290             predicates: tcx.arena.alloc_from_iter(
2291                 self.param_env.caller_bounds.iter().filter_map(|&predicate| match predicate {
2292                     ty::Predicate::Trait(ref data)
2293                     if data.skip_binder().self_ty().is_param(index) => {
2294                         // HACK(eddyb) should get the original `Span`.
2295                         let span = tcx.def_span(def_id);
2296                         Some((predicate, span))
2297                     }
2298                     _ => None
2299                 }),
2300             ),
2301         }
2302     }
2303
2304     fn re_infer(
2305         &self,
2306         def: Option<&ty::GenericParamDef>,
2307         span: Span,
2308     ) -> Option<ty::Region<'tcx>> {
2309         let v = match def {
2310             Some(def) => infer::EarlyBoundRegion(span, def.name),
2311             None => infer::MiscVariable(span)
2312         };
2313         Some(self.next_region_var(v))
2314     }
2315
2316     fn ty_infer(&self, param: Option<&ty::GenericParamDef>, span: Span) -> Ty<'tcx> {
2317         if let Some(param) = param {
2318             if let GenericArgKind::Type(ty) = self.var_for_def(span, param).unpack() {
2319                 return ty;
2320             }
2321             unreachable!()
2322         } else {
2323             self.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
2324                 kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
2325                 span,
2326             })
2327         }
2328     }
2329
2330     fn ct_infer(
2331         &self,
2332         ty: Ty<'tcx>,
2333         param: Option<&ty::GenericParamDef>,
2334         span: Span,
2335     ) -> &'tcx Const<'tcx> {
2336         if let Some(param) = param {
2337             if let GenericArgKind::Const(ct) = self.var_for_def(span, param).unpack() {
2338                 return ct;
2339             }
2340             unreachable!()
2341         } else {
2342             self.next_const_var(ty, ConstVariableOrigin {
2343                 kind: ConstVariableOriginKind::ConstInference,
2344                 span,
2345             })
2346         }
2347     }
2348
2349     fn projected_ty_from_poly_trait_ref(&self,
2350                                         span: Span,
2351                                         item_def_id: DefId,
2352                                         poly_trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>)
2353                                         -> Ty<'tcx>
2354     {
2355         let (trait_ref, _) = self.replace_bound_vars_with_fresh_vars(
2356             span,
2357             infer::LateBoundRegionConversionTime::AssocTypeProjection(item_def_id),
2358             &poly_trait_ref
2359         );
2360
2361         self.tcx().mk_projection(item_def_id, trait_ref.substs)
2362     }
2363
2364     fn normalize_ty(&self, span: Span, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2365         if ty.has_escaping_bound_vars() {
2366             ty // FIXME: normalization and escaping regions
2367         } else {
2368             self.normalize_associated_types_in(span, &ty)
2369         }
2370     }
2371
2372     fn set_tainted_by_errors(&self) {
2373         self.infcx.set_tainted_by_errors()
2374     }
2375
2376     fn record_ty(&self, hir_id: hir::HirId, ty: Ty<'tcx>, _span: Span) {
2377         self.write_ty(hir_id, ty)
2378     }
2379 }
2380
2381 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
2382 /// operator.
2383 ///
2384 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
2385 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
2386 /// function:
2387 ///
2388 ///     fn f(x: (isize, isize))
2389 ///
2390 /// Can be called as:
2391 ///
2392 ///     f(1, 2);
2393 ///
2394 /// Instead of:
2395 ///
2396 ///     f((1, 2));
2397 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
2398 enum TupleArgumentsFlag {
2399     DontTupleArguments,
2400     TupleArguments,
2401 }
2402
2403 impl<'a, 'tcx> FnCtxt<'a, 'tcx> {
2404     pub fn new(
2405         inh: &'a Inherited<'a, 'tcx>,
2406         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
2407         body_id: hir::HirId,
2408     ) -> FnCtxt<'a, 'tcx> {
2409         FnCtxt {
2410             body_id,
2411             param_env,
2412             err_count_on_creation: inh.tcx.sess.err_count(),
2413             ret_coercion: None,
2414             ret_coercion_span: RefCell::new(None),
2415             yield_ty: None,
2416             ps: RefCell::new(UnsafetyState::function(hir::Unsafety::Normal,
2417                                                      hir::CRATE_HIR_ID)),
2418             diverges: Cell::new(Diverges::Maybe),
2419             has_errors: Cell::new(false),
2420             enclosing_breakables: RefCell::new(EnclosingBreakables {
2421                 stack: Vec::new(),
2422                 by_id: Default::default(),
2423             }),
2424             inh,
2425         }
2426     }
2427
2428     pub fn sess(&self) -> &Session {
2429         &self.tcx.sess
2430     }
2431
2432     pub fn errors_reported_since_creation(&self) -> bool {
2433         self.tcx.sess.err_count() > self.err_count_on_creation
2434     }
2435
2436     /// Produces warning on the given node, if the current point in the
2437     /// function is unreachable, and there hasn't been another warning.
2438     fn warn_if_unreachable(&self, id: hir::HirId, span: Span, kind: &str) {
2439         // FIXME: Combine these two 'if' expressions into one once
2440         // let chains are implemented
2441         if let Diverges::Always { span: orig_span, custom_note } = self.diverges.get() {
2442             // If span arose from a desugaring of `if` or `while`, then it is the condition itself,
2443             // which diverges, that we are about to lint on. This gives suboptimal diagnostics.
2444             // Instead, stop here so that the `if`- or `while`-expression's block is linted instead.
2445             if !span.is_desugaring(DesugaringKind::CondTemporary) &&
2446                 !span.is_desugaring(DesugaringKind::Async) &&
2447                 !orig_span.is_desugaring(DesugaringKind::Await)
2448             {
2449                 self.diverges.set(Diverges::WarnedAlways);
2450
2451                 debug!("warn_if_unreachable: id={:?} span={:?} kind={}", id, span, kind);
2452
2453                 let msg = format!("unreachable {}", kind);
2454                 self.tcx().struct_span_lint_hir(lint::builtin::UNREACHABLE_CODE, id, span, &msg)
2455                     .span_label(span, &msg)
2456                     .span_label(
2457                         orig_span,
2458                         custom_note.unwrap_or("any code following this expression is unreachable"),
2459                     )
2460                     .emit();
2461             }
2462         }
2463     }
2464
2465     pub fn cause(&self,
2466                  span: Span,
2467                  code: ObligationCauseCode<'tcx>)
2468                  -> ObligationCause<'tcx> {
2469         ObligationCause::new(span, self.body_id, code)
2470     }
2471
2472     pub fn misc(&self, span: Span) -> ObligationCause<'tcx> {
2473         self.cause(span, ObligationCauseCode::MiscObligation)
2474     }
2475
2476     /// Resolves type and const variables in `ty` if possible. Unlike the infcx
2477     /// version (resolve_vars_if_possible), this version will
2478     /// also select obligations if it seems useful, in an effort
2479     /// to get more type information.
2480     fn resolve_vars_with_obligations(&self, mut ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2481         debug!("resolve_vars_with_obligations(ty={:?})", ty);
2482
2483         // No Infer()? Nothing needs doing.
2484         if !ty.has_infer_types() && !ty.has_infer_consts() {
2485             debug!("resolve_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
2486             return ty;
2487         }
2488
2489         // If `ty` is a type variable, see whether we already know what it is.
2490         ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
2491         if !ty.has_infer_types() && !ty.has_infer_consts()  {
2492             debug!("resolve_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
2493             return ty;
2494         }
2495
2496         // If not, try resolving pending obligations as much as
2497         // possible. This can help substantially when there are
2498         // indirect dependencies that don't seem worth tracking
2499         // precisely.
2500         self.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
2501         ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
2502
2503         debug!("resolve_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
2504         ty
2505     }
2506
2507     fn record_deferred_call_resolution(
2508         &self,
2509         closure_def_id: DefId,
2510         r: DeferredCallResolution<'tcx>,
2511     ) {
2512         let mut deferred_call_resolutions = self.deferred_call_resolutions.borrow_mut();
2513         deferred_call_resolutions.entry(closure_def_id).or_default().push(r);
2514     }
2515
2516     fn remove_deferred_call_resolutions(
2517         &self,
2518         closure_def_id: DefId,
2519     ) -> Vec<DeferredCallResolution<'tcx>> {
2520         let mut deferred_call_resolutions = self.deferred_call_resolutions.borrow_mut();
2521         deferred_call_resolutions.remove(&closure_def_id).unwrap_or(vec![])
2522     }
2523
2524     pub fn tag(&self) -> String {
2525         format!("{:p}", self)
2526     }
2527
2528     pub fn local_ty(&self, span: Span, nid: hir::HirId) -> LocalTy<'tcx> {
2529         self.locals.borrow().get(&nid).cloned().unwrap_or_else(||
2530             span_bug!(span, "no type for local variable {}",
2531                       self.tcx.hir().node_to_string(nid))
2532         )
2533     }
2534
2535     #[inline]
2536     pub fn write_ty(&self, id: hir::HirId, ty: Ty<'tcx>) {
2537         debug!("write_ty({:?}, {:?}) in fcx {}",
2538                id, self.resolve_vars_if_possible(&ty), self.tag());
2539         self.tables.borrow_mut().node_types_mut().insert(id, ty);
2540
2541         if ty.references_error() {
2542             self.has_errors.set(true);
2543             self.set_tainted_by_errors();
2544         }
2545     }
2546
2547     pub fn write_field_index(&self, hir_id: hir::HirId, index: usize) {
2548         self.tables.borrow_mut().field_indices_mut().insert(hir_id, index);
2549     }
2550
2551     fn write_resolution(&self, hir_id: hir::HirId, r: Result<(DefKind, DefId), ErrorReported>) {
2552         self.tables.borrow_mut().type_dependent_defs_mut().insert(hir_id, r);
2553     }
2554
2555     pub fn write_method_call(&self,
2556                              hir_id: hir::HirId,
2557                              method: MethodCallee<'tcx>) {
2558         debug!("write_method_call(hir_id={:?}, method={:?})", hir_id, method);
2559         self.write_resolution(hir_id, Ok((DefKind::Method, method.def_id)));
2560         self.write_substs(hir_id, method.substs);
2561
2562         // When the method is confirmed, the `method.substs` includes
2563         // parameters from not just the method, but also the impl of
2564         // the method -- in particular, the `Self` type will be fully
2565         // resolved. However, those are not something that the "user
2566         // specified" -- i.e., those types come from the inferred type
2567         // of the receiver, not something the user wrote. So when we
2568         // create the user-substs, we want to replace those earlier
2569         // types with just the types that the user actually wrote --
2570         // that is, those that appear on the *method itself*.
2571         //
2572         // As an example, if the user wrote something like
2573         // `foo.bar::<u32>(...)` -- the `Self` type here will be the
2574         // type of `foo` (possibly adjusted), but we don't want to
2575         // include that. We want just the `[_, u32]` part.
2576         if !method.substs.is_noop() {
2577             let method_generics = self.tcx.generics_of(method.def_id);
2578             if !method_generics.params.is_empty() {
2579                 let user_type_annotation = self.infcx.probe(|_| {
2580                     let user_substs = UserSubsts {
2581                         substs: InternalSubsts::for_item(self.tcx, method.def_id, |param, _| {
2582                             let i = param.index as usize;
2583                             if i < method_generics.parent_count {
2584                                 self.infcx.var_for_def(DUMMY_SP, param)
2585                             } else {
2586                                 method.substs[i]
2587                             }
2588                         }),
2589                         user_self_ty: None, // not relevant here
2590                     };
2591
2592                     self.infcx.canonicalize_user_type_annotation(&UserType::TypeOf(
2593                         method.def_id,
2594                         user_substs,
2595                     ))
2596                 });
2597
2598                 debug!("write_method_call: user_type_annotation={:?}", user_type_annotation);
2599                 self.write_user_type_annotation(hir_id, user_type_annotation);
2600             }
2601         }
2602     }
2603
2604     pub fn write_substs(&self, node_id: hir::HirId, substs: SubstsRef<'tcx>) {
2605         if !substs.is_noop() {
2606             debug!("write_substs({:?}, {:?}) in fcx {}",
2607                    node_id,
2608                    substs,
2609                    self.tag());
2610
2611             self.tables.borrow_mut().node_substs_mut().insert(node_id, substs);
2612         }
2613     }
2614
2615     /// Given the substs that we just converted from the HIR, try to
2616     /// canonicalize them and store them as user-given substitutions
2617     /// (i.e., substitutions that must be respected by the NLL check).
2618     ///
2619     /// This should be invoked **before any unifications have
2620     /// occurred**, so that annotations like `Vec<_>` are preserved
2621     /// properly.
2622     pub fn write_user_type_annotation_from_substs(
2623         &self,
2624         hir_id: hir::HirId,
2625         def_id: DefId,
2626         substs: SubstsRef<'tcx>,
2627         user_self_ty: Option<UserSelfTy<'tcx>>,
2628     ) {
2629         debug!(
2630             "write_user_type_annotation_from_substs: hir_id={:?} def_id={:?} substs={:?} \
2631              user_self_ty={:?} in fcx {}",
2632             hir_id, def_id, substs, user_self_ty, self.tag(),
2633         );
2634
2635         if Self::can_contain_user_lifetime_bounds((substs, user_self_ty)) {
2636             let canonicalized = self.infcx.canonicalize_user_type_annotation(
2637                 &UserType::TypeOf(def_id, UserSubsts {
2638                     substs,
2639                     user_self_ty,
2640                 })
2641             );
2642             debug!("write_user_type_annotation_from_substs: canonicalized={:?}", canonicalized);
2643             self.write_user_type_annotation(hir_id, canonicalized);
2644         }
2645     }
2646
2647     pub fn write_user_type_annotation(
2648         &self,
2649         hir_id: hir::HirId,
2650         canonical_user_type_annotation: CanonicalUserType<'tcx>,
2651     ) {
2652         debug!(
2653             "write_user_type_annotation: hir_id={:?} canonical_user_type_annotation={:?} tag={}",
2654             hir_id, canonical_user_type_annotation, self.tag(),
2655         );
2656
2657         if !canonical_user_type_annotation.is_identity() {
2658             self.tables.borrow_mut().user_provided_types_mut().insert(
2659                 hir_id, canonical_user_type_annotation
2660             );
2661         } else {
2662             debug!("write_user_type_annotation: skipping identity substs");
2663         }
2664     }
2665
2666     pub fn apply_adjustments(&self, expr: &hir::Expr, adj: Vec<Adjustment<'tcx>>) {
2667         debug!("apply_adjustments(expr={:?}, adj={:?})", expr, adj);
2668
2669         if adj.is_empty() {
2670             return;
2671         }
2672
2673         match self.tables.borrow_mut().adjustments_mut().entry(expr.hir_id) {
2674             Entry::Vacant(entry) => { entry.insert(adj); },
2675             Entry::Occupied(mut entry) => {
2676                 debug!(" - composing on top of {:?}", entry.get());
2677                 match (&entry.get()[..], &adj[..]) {
2678                     // Applying any adjustment on top of a NeverToAny
2679                     // is a valid NeverToAny adjustment, because it can't
2680                     // be reached.
2681                     (&[Adjustment { kind: Adjust::NeverToAny, .. }], _) => return,
2682                     (&[
2683                         Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
2684                         Adjustment { kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(..)), .. },
2685                     ], &[
2686                         Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
2687                         .. // Any following adjustments are allowed.
2688                     ]) => {
2689                         // A reborrow has no effect before a dereference.
2690                     }
2691                     // FIXME: currently we never try to compose autoderefs
2692                     // and ReifyFnPointer/UnsafeFnPointer, but we could.
2693                     _ =>
2694                         bug!("while adjusting {:?}, can't compose {:?} and {:?}",
2695                              expr, entry.get(), adj)
2696                 };
2697                 *entry.get_mut() = adj;
2698             }
2699         }
2700     }
2701
2702     /// Basically whenever we are converting from a type scheme into
2703     /// the fn body space, we always want to normalize associated
2704     /// types as well. This function combines the two.
2705     fn instantiate_type_scheme<T>(&self,
2706                                   span: Span,
2707                                   substs: SubstsRef<'tcx>,
2708                                   value: &T)
2709                                   -> T
2710         where T : TypeFoldable<'tcx>
2711     {
2712         let value = value.subst(self.tcx, substs);
2713         let result = self.normalize_associated_types_in(span, &value);
2714         debug!("instantiate_type_scheme(value={:?}, substs={:?}) = {:?}",
2715                value,
2716                substs,
2717                result);
2718         result
2719     }
2720
2721     /// As `instantiate_type_scheme`, but for the bounds found in a
2722     /// generic type scheme.
2723     fn instantiate_bounds(
2724         &self,
2725         span: Span,
2726         def_id: DefId,
2727         substs: SubstsRef<'tcx>,
2728     ) -> (ty::InstantiatedPredicates<'tcx>, Vec<Span>) {
2729         let bounds = self.tcx.predicates_of(def_id);
2730         let spans: Vec<Span> = bounds.predicates.iter().map(|(_, span)| *span).collect();
2731         let result = bounds.instantiate(self.tcx, substs);
2732         let result = self.normalize_associated_types_in(span, &result);
2733         debug!(
2734             "instantiate_bounds(bounds={:?}, substs={:?}) = {:?}, {:?}",
2735                bounds,
2736                substs,
2737             result,
2738             spans,
2739         );
2740         (result, spans)
2741     }
2742
2743     /// Replaces the opaque types from the given value with type variables,
2744     /// and records the `OpaqueTypeMap` for later use during writeback. See
2745     /// `InferCtxt::instantiate_opaque_types` for more details.
2746     fn instantiate_opaque_types_from_value<T: TypeFoldable<'tcx>>(
2747         &self,
2748         parent_id: hir::HirId,
2749         value: &T,
2750         value_span: Span,
2751     ) -> T {
2752         let parent_def_id = self.tcx.hir().local_def_id(parent_id);
2753         debug!("instantiate_opaque_types_from_value(parent_def_id={:?}, value={:?})",
2754                parent_def_id,
2755                value);
2756
2757         let (value, opaque_type_map) = self.register_infer_ok_obligations(
2758             self.instantiate_opaque_types(
2759                 parent_def_id,
2760                 self.body_id,
2761                 self.param_env,
2762                 value,
2763                 value_span,
2764             )
2765         );
2766
2767         let mut opaque_types = self.opaque_types.borrow_mut();
2768         for (ty, decl) in opaque_type_map {
2769             let _ = opaque_types.insert(ty, decl);
2770         }
2771
2772         value
2773     }
2774
2775     fn normalize_associated_types_in<T>(&self, span: Span, value: &T) -> T
2776         where T : TypeFoldable<'tcx>
2777     {
2778         self.inh.normalize_associated_types_in(span, self.body_id, self.param_env, value)
2779     }
2780
2781     fn normalize_associated_types_in_as_infer_ok<T>(&self, span: Span, value: &T)
2782                                                     -> InferOk<'tcx, T>
2783         where T : TypeFoldable<'tcx>
2784     {
2785         self.inh.partially_normalize_associated_types_in(span,
2786                                                          self.body_id,
2787                                                          self.param_env,
2788                                                          value)
2789     }
2790
2791     pub fn require_type_meets(&self,
2792                               ty: Ty<'tcx>,
2793                               span: Span,
2794                               code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
2795                               def_id: DefId)
2796     {
2797         self.register_bound(
2798             ty,
2799             def_id,
2800             traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code));
2801     }
2802
2803     pub fn require_type_is_sized(
2804         &self,
2805         ty: Ty<'tcx>,
2806         span: Span,
2807         code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
2808     ) {
2809         if !ty.references_error() {
2810             let lang_item = self.tcx.require_lang_item(lang_items::SizedTraitLangItem, None);
2811             self.require_type_meets(ty, span, code, lang_item);
2812         }
2813     }
2814
2815     pub fn require_type_is_sized_deferred(
2816         &self,
2817         ty: Ty<'tcx>,
2818         span: Span,
2819         code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
2820     ) {
2821         if !ty.references_error() {
2822             self.deferred_sized_obligations.borrow_mut().push((ty, span, code));
2823         }
2824     }
2825
2826     pub fn register_bound(
2827         &self,
2828         ty: Ty<'tcx>,
2829         def_id: DefId,
2830         cause: traits::ObligationCause<'tcx>,
2831     ) {
2832         if !ty.references_error() {
2833             self.fulfillment_cx.borrow_mut()
2834                 .register_bound(self, self.param_env, ty, def_id, cause);
2835         }
2836     }
2837
2838     pub fn to_ty(&self, ast_t: &hir::Ty) -> Ty<'tcx> {
2839         let t = AstConv::ast_ty_to_ty(self, ast_t);
2840         self.register_wf_obligation(t, ast_t.span, traits::MiscObligation);
2841         t
2842     }
2843
2844     pub fn to_ty_saving_user_provided_ty(&self, ast_ty: &hir::Ty) -> Ty<'tcx> {
2845         let ty = self.to_ty(ast_ty);
2846         debug!("to_ty_saving_user_provided_ty: ty={:?}", ty);
2847
2848         if Self::can_contain_user_lifetime_bounds(ty) {
2849             let c_ty = self.infcx.canonicalize_response(&UserType::Ty(ty));
2850             debug!("to_ty_saving_user_provided_ty: c_ty={:?}", c_ty);
2851             self.tables.borrow_mut().user_provided_types_mut().insert(ast_ty.hir_id, c_ty);
2852         }
2853
2854         ty
2855     }
2856
2857     /// Returns the `DefId` of the constant parameter that the provided expression is a path to.
2858     pub fn const_param_def_id(&self, hir_c: &hir::AnonConst) -> Option<DefId> {
2859         AstConv::const_param_def_id(self, &self.tcx.hir().body(hir_c.body).value)
2860     }
2861
2862     pub fn to_const(&self, ast_c: &hir::AnonConst, ty: Ty<'tcx>) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
2863         AstConv::ast_const_to_const(self, ast_c, ty)
2864     }
2865
2866     // If the type given by the user has free regions, save it for later, since
2867     // NLL would like to enforce those. Also pass in types that involve
2868     // projections, since those can resolve to `'static` bounds (modulo #54940,
2869     // which hopefully will be fixed by the time you see this comment, dear
2870     // reader, although I have my doubts). Also pass in types with inference
2871     // types, because they may be repeated. Other sorts of things are already
2872     // sufficiently enforced with erased regions. =)
2873     fn can_contain_user_lifetime_bounds<T>(t: T) -> bool
2874     where
2875         T: TypeFoldable<'tcx>
2876     {
2877         t.has_free_regions() || t.has_projections() || t.has_infer_types()
2878     }
2879
2880     pub fn node_ty(&self, id: hir::HirId) -> Ty<'tcx> {
2881         match self.tables.borrow().node_types().get(id) {
2882             Some(&t) => t,
2883             None if self.is_tainted_by_errors() => self.tcx.types.err,
2884             None => {
2885                 bug!("no type for node {}: {} in fcx {}",
2886                      id, self.tcx.hir().node_to_string(id),
2887                      self.tag());
2888             }
2889         }
2890     }
2891
2892     /// Registers an obligation for checking later, during regionck, that the type `ty` must
2893     /// outlive the region `r`.
2894     pub fn register_wf_obligation(
2895         &self,
2896         ty: Ty<'tcx>,
2897         span: Span,
2898         code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
2899     ) {
2900         // WF obligations never themselves fail, so no real need to give a detailed cause:
2901         let cause = traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code);
2902         self.register_predicate(
2903             traits::Obligation::new(cause, self.param_env, ty::Predicate::WellFormed(ty)),
2904         );
2905     }
2906
2907     /// Registers obligations that all types appearing in `substs` are well-formed.
2908     pub fn add_wf_bounds(&self, substs: SubstsRef<'tcx>, expr: &hir::Expr) {
2909         for ty in substs.types() {
2910             if !ty.references_error() {
2911                 self.register_wf_obligation(ty, expr.span, traits::MiscObligation);
2912             }
2913         }
2914     }
2915
2916     /// Given a fully substituted set of bounds (`generic_bounds`), and the values with which each
2917     /// type/region parameter was instantiated (`substs`), creates and registers suitable
2918     /// trait/region obligations.
2919     ///
2920     /// For example, if there is a function:
2921     ///
2922     /// ```
2923     /// fn foo<'a,T:'a>(...)
2924     /// ```
2925     ///
2926     /// and a reference:
2927     ///
2928     /// ```
2929     /// let f = foo;
2930     /// ```
2931     ///
2932     /// Then we will create a fresh region variable `'$0` and a fresh type variable `$1` for `'a`
2933     /// and `T`. This routine will add a region obligation `$1:'$0` and register it locally.
2934     pub fn add_obligations_for_parameters(&self,
2935                                           cause: traits::ObligationCause<'tcx>,
2936                                           predicates: &ty::InstantiatedPredicates<'tcx>)
2937     {
2938         assert!(!predicates.has_escaping_bound_vars());
2939
2940         debug!("add_obligations_for_parameters(predicates={:?})",
2941                predicates);
2942
2943         for obligation in traits::predicates_for_generics(cause, self.param_env, predicates) {
2944             self.register_predicate(obligation);
2945         }
2946     }
2947
2948     // FIXME(arielb1): use this instead of field.ty everywhere
2949     // Only for fields! Returns <none> for methods>
2950     // Indifferent to privacy flags
2951     pub fn field_ty(
2952         &self,
2953         span: Span,
2954         field: &'tcx ty::FieldDef,
2955         substs: SubstsRef<'tcx>,
2956     ) -> Ty<'tcx> {
2957         self.normalize_associated_types_in(span, &field.ty(self.tcx, substs))
2958     }
2959
2960     fn check_casts(&self) {
2961         let mut deferred_cast_checks = self.deferred_cast_checks.borrow_mut();
2962         for cast in deferred_cast_checks.drain(..) {
2963             cast.check(self);
2964         }
2965     }
2966
2967     fn resolve_generator_interiors(&self, def_id: DefId) {
2968         let mut generators = self.deferred_generator_interiors.borrow_mut();
2969         for (body_id, interior, kind) in generators.drain(..) {
2970             self.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
2971             generator_interior::resolve_interior(self, def_id, body_id, interior, kind);
2972         }
2973     }
2974
2975     // Tries to apply a fallback to `ty` if it is an unsolved variable.
2976     // Non-numerics get replaced with ! or () (depending on whether
2977     // feature(never_type) is enabled, unconstrained ints with i32,
2978     // unconstrained floats with f64.
2979     // Fallback becomes very dubious if we have encountered type-checking errors.
2980     // In that case, fallback to Error.
2981     // The return value indicates whether fallback has occurred.
2982     fn fallback_if_possible(&self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
2983         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::Neither;
2984         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::{UnconstrainedInt, UnconstrainedFloat};
2985
2986         assert!(ty.is_ty_infer());
2987         let fallback = match self.type_is_unconstrained_numeric(ty) {
2988             _ if self.is_tainted_by_errors() => self.tcx().types.err,
2989             UnconstrainedInt => self.tcx.types.i32,
2990             UnconstrainedFloat => self.tcx.types.f64,
2991             Neither if self.type_var_diverges(ty) => self.tcx.mk_diverging_default(),
2992             Neither => return false,
2993         };
2994         debug!("fallback_if_possible: defaulting `{:?}` to `{:?}`", ty, fallback);
2995         self.demand_eqtype(syntax_pos::DUMMY_SP, ty, fallback);
2996         true
2997     }
2998
2999     fn select_all_obligations_or_error(&self) {
3000         debug!("select_all_obligations_or_error");
3001         if let Err(errors) = self.fulfillment_cx.borrow_mut().select_all_or_error(&self) {
3002             self.report_fulfillment_errors(&errors, self.inh.body_id, false);
3003         }
3004     }
3005
3006     /// Select as many obligations as we can at present.
3007     fn select_obligations_where_possible(
3008         &self,
3009         fallback_has_occurred: bool,
3010         mutate_fullfillment_errors: impl Fn(&mut Vec<traits::FulfillmentError<'tcx>>),
3011     ) {
3012         if let Err(mut errors) = self.fulfillment_cx.borrow_mut().select_where_possible(self) {
3013             mutate_fullfillment_errors(&mut errors);
3014             self.report_fulfillment_errors(&errors, self.inh.body_id, fallback_has_occurred);
3015         }
3016     }
3017
3018     /// For the overloaded place expressions (`*x`, `x[3]`), the trait
3019     /// returns a type of `&T`, but the actual type we assign to the
3020     /// *expression* is `T`. So this function just peels off the return
3021     /// type by one layer to yield `T`.
3022     fn make_overloaded_place_return_type(&self,
3023                                           method: MethodCallee<'tcx>)
3024                                           -> ty::TypeAndMut<'tcx>
3025     {
3026         // extract method return type, which will be &T;
3027         let ret_ty = method.sig.output();
3028
3029         // method returns &T, but the type as visible to user is T, so deref
3030         ret_ty.builtin_deref(true).unwrap()
3031     }
3032
3033     fn lookup_indexing(
3034         &self,
3035         expr: &hir::Expr,
3036         base_expr: &'tcx hir::Expr,
3037         base_ty: Ty<'tcx>,
3038         idx_ty: Ty<'tcx>,
3039         needs: Needs,
3040     ) -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)> {
3041         // FIXME(#18741) -- this is almost but not quite the same as the
3042         // autoderef that normal method probing does. They could likely be
3043         // consolidated.
3044
3045         let mut autoderef = self.autoderef(base_expr.span, base_ty);
3046         let mut result = None;
3047         while result.is_none() && autoderef.next().is_some() {
3048             result = self.try_index_step(expr, base_expr, &autoderef, needs, idx_ty);
3049         }
3050         autoderef.finalize(self);
3051         result
3052     }
3053
3054     /// To type-check `base_expr[index_expr]`, we progressively autoderef
3055     /// (and otherwise adjust) `base_expr`, looking for a type which either
3056     /// supports builtin indexing or overloaded indexing.
3057     /// This loop implements one step in that search; the autoderef loop
3058     /// is implemented by `lookup_indexing`.
3059     fn try_index_step(
3060         &self,
3061         expr: &hir::Expr,
3062         base_expr: &hir::Expr,
3063         autoderef: &Autoderef<'a, 'tcx>,
3064         needs: Needs,
3065         index_ty: Ty<'tcx>,
3066     ) -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)> {
3067         let adjusted_ty = autoderef.unambiguous_final_ty(self);
3068         debug!("try_index_step(expr={:?}, base_expr={:?}, adjusted_ty={:?}, \
3069                                index_ty={:?})",
3070                expr,
3071                base_expr,
3072                adjusted_ty,
3073                index_ty);
3074
3075         for &unsize in &[false, true] {
3076             let mut self_ty = adjusted_ty;
3077             if unsize {
3078                 // We only unsize arrays here.
3079                 if let ty::Array(element_ty, _) = adjusted_ty.kind {
3080                     self_ty = self.tcx.mk_slice(element_ty);
3081                 } else {
3082                     continue;
3083                 }
3084             }
3085
3086             // If some lookup succeeds, write callee into table and extract index/element
3087             // type from the method signature.
3088             // If some lookup succeeded, install method in table
3089             let input_ty = self.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
3090                 kind: TypeVariableOriginKind::AutoDeref,
3091                 span: base_expr.span,
3092             });
3093             let method = self.try_overloaded_place_op(
3094                 expr.span, self_ty, &[input_ty], needs, PlaceOp::Index);
3095
3096             let result = method.map(|ok| {
3097                 debug!("try_index_step: success, using overloaded indexing");
3098                 let method = self.register_infer_ok_obligations(ok);
3099
3100                 let mut adjustments = autoderef.adjust_steps(self, needs);
3101                 if let ty::Ref(region, _, r_mutbl) = method.sig.inputs()[0].kind {
3102                     let mutbl = match r_mutbl {
3103                         hir::MutImmutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
3104                         hir::MutMutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
3105                             // Indexing can be desugared to a method call,
3106                             // so maybe we could use two-phase here.
3107                             // See the documentation of AllowTwoPhase for why that's
3108                             // not the case today.
3109                             allow_two_phase_borrow: AllowTwoPhase::No,
3110                         }
3111                     };
3112                     adjustments.push(Adjustment {
3113                         kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(region, mutbl)),
3114                         target: self.tcx.mk_ref(region, ty::TypeAndMut {
3115                             mutbl: r_mutbl,
3116                             ty: adjusted_ty
3117                         })
3118                     });
3119                 }
3120                 if unsize {
3121                     adjustments.push(Adjustment {
3122                         kind: Adjust::Pointer(PointerCast::Unsize),
3123                         target: method.sig.inputs()[0]
3124                     });
3125                 }
3126                 self.apply_adjustments(base_expr, adjustments);
3127
3128                 self.write_method_call(expr.hir_id, method);
3129                 (input_ty, self.make_overloaded_place_return_type(method).ty)
3130             });
3131             if result.is_some() {
3132                 return result;
3133             }
3134         }
3135
3136         None
3137     }
3138
3139     fn resolve_place_op(&self, op: PlaceOp, is_mut: bool) -> (Option<DefId>, ast::Ident) {
3140         let (tr, name) = match (op, is_mut) {
3141             (PlaceOp::Deref, false) => (self.tcx.lang_items().deref_trait(), sym::deref),
3142             (PlaceOp::Deref, true) => (self.tcx.lang_items().deref_mut_trait(), sym::deref_mut),
3143             (PlaceOp::Index, false) => (self.tcx.lang_items().index_trait(), sym::index),
3144             (PlaceOp::Index, true) => (self.tcx.lang_items().index_mut_trait(), sym::index_mut),
3145         };
3146         (tr, ast::Ident::with_dummy_span(name))
3147     }
3148
3149     fn try_overloaded_place_op(&self,
3150                                 span: Span,
3151                                 base_ty: Ty<'tcx>,
3152                                 arg_tys: &[Ty<'tcx>],
3153                                 needs: Needs,
3154                                 op: PlaceOp)
3155                                 -> Option<InferOk<'tcx, MethodCallee<'tcx>>>
3156     {
3157         debug!("try_overloaded_place_op({:?},{:?},{:?},{:?})",
3158                span,
3159                base_ty,
3160                needs,
3161                op);
3162
3163         // Try Mut first, if needed.
3164         let (mut_tr, mut_op) = self.resolve_place_op(op, true);
3165         let method = match (needs, mut_tr) {
3166             (Needs::MutPlace, Some(trait_did)) => {
3167                 self.lookup_method_in_trait(span, mut_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
3168             }
3169             _ => None,
3170         };
3171
3172         // Otherwise, fall back to the immutable version.
3173         let (imm_tr, imm_op) = self.resolve_place_op(op, false);
3174         let method = match (method, imm_tr) {
3175             (None, Some(trait_did)) => {
3176                 self.lookup_method_in_trait(span, imm_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
3177             }
3178             (method, _) => method,
3179         };
3180
3181         method
3182     }
3183
3184     fn check_method_argument_types(
3185         &self,
3186         sp: Span,
3187         expr: &'tcx hir::Expr,
3188         method: Result<MethodCallee<'tcx>, ()>,
3189         args_no_rcvr: &'tcx [hir::Expr],
3190         tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
3191         expected: Expectation<'tcx>,
3192     ) -> Ty<'tcx> {
3193
3194         let has_error = match method {
3195             Ok(method) => {
3196                 method.substs.references_error() || method.sig.references_error()
3197             }
3198             Err(_) => true
3199         };
3200         if has_error {
3201             let err_inputs = self.err_args(args_no_rcvr.len());
3202
3203             let err_inputs = match tuple_arguments {
3204                 DontTupleArguments => err_inputs,
3205                 TupleArguments => vec![self.tcx.intern_tup(&err_inputs[..])],
3206             };
3207
3208             self.check_argument_types(
3209                 sp,
3210                 expr,
3211                 &err_inputs[..],
3212                 &[],
3213                 args_no_rcvr,
3214                 false,
3215                 tuple_arguments,
3216                 None,
3217             );
3218             return self.tcx.types.err;
3219         }
3220
3221         let method = method.unwrap();
3222         // HACK(eddyb) ignore self in the definition (see above).
3223         let expected_arg_tys = self.expected_inputs_for_expected_output(
3224             sp,
3225             expected,
3226             method.sig.output(),
3227             &method.sig.inputs()[1..]
3228         );
3229         self.check_argument_types(
3230             sp,
3231             expr,
3232             &method.sig.inputs()[1..],
3233             &expected_arg_tys[..],
3234             args_no_rcvr,
3235             method.sig.c_variadic,
3236             tuple_arguments,
3237             self.tcx.hir().span_if_local(method.def_id),
3238         );
3239         method.sig.output()
3240     }
3241
3242     fn self_type_matches_expected_vid(
3243         &self,
3244         trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
3245         expected_vid: ty::TyVid,
3246     ) -> bool {
3247         let self_ty = self.shallow_resolve(trait_ref.self_ty());
3248         debug!(
3249             "self_type_matches_expected_vid(trait_ref={:?}, self_ty={:?}, expected_vid={:?})",
3250             trait_ref, self_ty, expected_vid
3251         );
3252         match self_ty.kind {
3253             ty::Infer(ty::TyVar(found_vid)) => {
3254                 // FIXME: consider using `sub_root_var` here so we
3255                 // can see through subtyping.
3256                 let found_vid = self.root_var(found_vid);
3257                 debug!("self_type_matches_expected_vid - found_vid={:?}", found_vid);
3258                 expected_vid == found_vid
3259             }
3260             _ => false
3261         }
3262     }
3263
3264     fn obligations_for_self_ty<'b>(
3265         &'b self,
3266         self_ty: ty::TyVid,
3267     ) -> impl Iterator<Item = (ty::PolyTraitRef<'tcx>, traits::PredicateObligation<'tcx>)>
3268                  + Captures<'tcx>
3269                  + 'b {
3270         // FIXME: consider using `sub_root_var` here so we
3271         // can see through subtyping.
3272         let ty_var_root = self.root_var(self_ty);
3273         debug!("obligations_for_self_ty: self_ty={:?} ty_var_root={:?} pending_obligations={:?}",
3274                self_ty, ty_var_root,
3275                self.fulfillment_cx.borrow().pending_obligations());
3276
3277         self.fulfillment_cx
3278             .borrow()
3279             .pending_obligations()
3280             .into_iter()
3281             .filter_map(move |obligation| match obligation.predicate {
3282                 ty::Predicate::Projection(ref data) =>
3283                     Some((data.to_poly_trait_ref(self.tcx), obligation)),
3284                 ty::Predicate::Trait(ref data) =>
3285                     Some((data.to_poly_trait_ref(), obligation)),
3286                 ty::Predicate::Subtype(..) => None,
3287                 ty::Predicate::RegionOutlives(..) => None,
3288                 ty::Predicate::TypeOutlives(..) => None,
3289                 ty::Predicate::WellFormed(..) => None,
3290                 ty::Predicate::ObjectSafe(..) => None,
3291                 ty::Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
3292                 // N.B., this predicate is created by breaking down a
3293                 // `ClosureType: FnFoo()` predicate, where
3294                 // `ClosureType` represents some `Closure`. It can't
3295                 // possibly be referring to the current closure,
3296                 // because we haven't produced the `Closure` for
3297                 // this closure yet; this is exactly why the other
3298                 // code is looking for a self type of a unresolved
3299                 // inference variable.
3300                 ty::Predicate::ClosureKind(..) => None,
3301             }).filter(move |(tr, _)| self.self_type_matches_expected_vid(*tr, ty_var_root))
3302     }
3303
3304     fn type_var_is_sized(&self, self_ty: ty::TyVid) -> bool {
3305         self.obligations_for_self_ty(self_ty).any(|(tr, _)| {
3306             Some(tr.def_id()) == self.tcx.lang_items().sized_trait()
3307         })
3308     }
3309
3310     /// Generic function that factors out common logic from function calls,
3311     /// method calls and overloaded operators.
3312     fn check_argument_types(
3313         &self,
3314         sp: Span,
3315         expr: &'tcx hir::Expr,
3316         fn_inputs: &[Ty<'tcx>],
3317         expected_arg_tys: &[Ty<'tcx>],
3318         args: &'tcx [hir::Expr],
3319         c_variadic: bool,
3320         tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
3321         def_span: Option<Span>,
3322     ) {
3323         let tcx = self.tcx;
3324         // Grab the argument types, supplying fresh type variables
3325         // if the wrong number of arguments were supplied
3326         let supplied_arg_count = if tuple_arguments == DontTupleArguments {
3327             args.len()
3328         } else {
3329             1
3330         };
3331
3332         // All the input types from the fn signature must outlive the call
3333         // so as to validate implied bounds.
3334         for (fn_input_ty, arg_expr) in fn_inputs.iter().zip(args.iter()) {
3335             self.register_wf_obligation(fn_input_ty, arg_expr.span, traits::MiscObligation);
3336         }
3337
3338         let expected_arg_count = fn_inputs.len();
3339
3340         let param_count_error = |expected_count: usize,
3341                                  arg_count: usize,
3342                                  error_code: &str,
3343                                  c_variadic: bool,
3344                                  sugg_unit: bool| {
3345             let mut err = tcx.sess.struct_span_err_with_code(sp,
3346                 &format!("this function takes {}{} but {} {} supplied",
3347                     if c_variadic { "at least " } else { "" },
3348                     potentially_plural_count(expected_count, "parameter"),
3349                     potentially_plural_count(arg_count, "parameter"),
3350                     if arg_count == 1 {"was"} else {"were"}),
3351                 DiagnosticId::Error(error_code.to_owned()));
3352
3353             if let Some(def_s) = def_span.map(|sp| tcx.sess.source_map().def_span(sp)) {
3354                 err.span_label(def_s, "defined here");
3355             }
3356             if sugg_unit {
3357                 let sugg_span = tcx.sess.source_map().end_point(expr.span);
3358                 // remove closing `)` from the span
3359                 let sugg_span = sugg_span.shrink_to_lo();
3360                 err.span_suggestion(
3361                     sugg_span,
3362                     "expected the unit value `()`; create it with empty parentheses",
3363                     String::from("()"),
3364                     Applicability::MachineApplicable);
3365             } else {
3366                 err.span_label(sp, format!("expected {}{}",
3367                                            if c_variadic { "at least " } else { "" },
3368                                            potentially_plural_count(expected_count, "parameter")));
3369             }
3370             err.emit();
3371         };
3372
3373         let mut expected_arg_tys = expected_arg_tys.to_vec();
3374
3375         let formal_tys = if tuple_arguments == TupleArguments {
3376             let tuple_type = self.structurally_resolved_type(sp, fn_inputs[0]);
3377             match tuple_type.kind {
3378                 ty::Tuple(arg_types) if arg_types.len() != args.len() => {
3379                     param_count_error(arg_types.len(), args.len(), "E0057", false, false);
3380                     expected_arg_tys = vec![];
3381                     self.err_args(args.len())
3382                 }
3383                 ty::Tuple(arg_types) => {
3384                     expected_arg_tys = match expected_arg_tys.get(0) {
3385                         Some(&ty) => match ty.kind {
3386                             ty::Tuple(ref tys) => tys.iter().map(|k| k.expect_ty()).collect(),
3387                             _ => vec![],
3388                         },
3389                         None => vec![],
3390                     };
3391                     arg_types.iter().map(|k| k.expect_ty()).collect()
3392                 }
3393                 _ => {
3394                     span_err!(tcx.sess, sp, E0059,
3395                         "cannot use call notation; the first type parameter \
3396                          for the function trait is neither a tuple nor unit");
3397                     expected_arg_tys = vec![];
3398                     self.err_args(args.len())
3399                 }
3400             }
3401         } else if expected_arg_count == supplied_arg_count {
3402             fn_inputs.to_vec()
3403         } else if c_variadic {
3404             if supplied_arg_count >= expected_arg_count {
3405                 fn_inputs.to_vec()
3406             } else {
3407                 param_count_error(expected_arg_count, supplied_arg_count, "E0060", true, false);
3408                 expected_arg_tys = vec![];
3409                 self.err_args(supplied_arg_count)
3410             }
3411         } else {
3412             // is the missing argument of type `()`?
3413             let sugg_unit = if expected_arg_tys.len() == 1 && supplied_arg_count == 0 {
3414                 self.resolve_vars_if_possible(&expected_arg_tys[0]).is_unit()
3415             } else if fn_inputs.len() == 1 && supplied_arg_count == 0 {
3416                 self.resolve_vars_if_possible(&fn_inputs[0]).is_unit()
3417             } else {
3418                 false
3419             };
3420             param_count_error(expected_arg_count, supplied_arg_count, "E0061", false, sugg_unit);
3421
3422             expected_arg_tys = vec![];
3423             self.err_args(supplied_arg_count)
3424         };
3425
3426         debug!("check_argument_types: formal_tys={:?}",
3427                formal_tys.iter().map(|t| self.ty_to_string(*t)).collect::<Vec<String>>());
3428
3429         // If there is no expectation, expect formal_tys.
3430         let expected_arg_tys = if !expected_arg_tys.is_empty() {
3431             expected_arg_tys
3432         } else {
3433             formal_tys.clone()
3434         };
3435
3436         let mut final_arg_types: Vec<(usize, Ty<'_>)> = vec![];
3437
3438         // Check the arguments.
3439         // We do this in a pretty awful way: first we type-check any arguments
3440         // that are not closures, then we type-check the closures. This is so
3441         // that we have more information about the types of arguments when we
3442         // type-check the functions. This isn't really the right way to do this.
3443         for &check_closures in &[false, true] {
3444             debug!("check_closures={}", check_closures);
3445
3446             // More awful hacks: before we check argument types, try to do
3447             // an "opportunistic" vtable resolution of any trait bounds on
3448             // the call. This helps coercions.
3449             if check_closures {
3450                 self.select_obligations_where_possible(false, |errors| {
3451                     self.point_at_type_arg_instead_of_call_if_possible(errors, expr);
3452                     self.point_at_arg_instead_of_call_if_possible(
3453                         errors,
3454                         &final_arg_types[..],
3455                         sp,
3456                         &args,
3457                     );
3458                 })
3459             }
3460
3461             // For C-variadic functions, we don't have a declared type for all of
3462             // the arguments hence we only do our usual type checking with
3463             // the arguments who's types we do know.
3464             let t = if c_variadic {
3465                 expected_arg_count
3466             } else if tuple_arguments == TupleArguments {
3467                 args.len()
3468             } else {
3469                 supplied_arg_count
3470             };
3471             for (i, arg) in args.iter().take(t).enumerate() {
3472                 // Warn only for the first loop (the "no closures" one).
3473                 // Closure arguments themselves can't be diverging, but
3474                 // a previous argument can, e.g., `foo(panic!(), || {})`.
3475                 if !check_closures {
3476                     self.warn_if_unreachable(arg.hir_id, arg.span, "expression");
3477                 }
3478
3479                 let is_closure = match arg.kind {
3480                     ExprKind::Closure(..) => true,
3481                     _ => false
3482                 };
3483
3484                 if is_closure != check_closures {
3485                     continue;
3486                 }
3487
3488                 debug!("checking the argument");
3489                 let formal_ty = formal_tys[i];
3490
3491                 // The special-cased logic below has three functions:
3492                 // 1. Provide as good of an expected type as possible.
3493                 let expected = Expectation::rvalue_hint(self, expected_arg_tys[i]);
3494
3495                 let checked_ty = self.check_expr_with_expectation(&arg, expected);
3496
3497                 // 2. Coerce to the most detailed type that could be coerced
3498                 //    to, which is `expected_ty` if `rvalue_hint` returns an
3499                 //    `ExpectHasType(expected_ty)`, or the `formal_ty` otherwise.
3500                 let coerce_ty = expected.only_has_type(self).unwrap_or(formal_ty);
3501                 // We're processing function arguments so we definitely want to use
3502                 // two-phase borrows.
3503                 self.demand_coerce(&arg, checked_ty, coerce_ty, AllowTwoPhase::Yes);
3504                 final_arg_types.push((i, coerce_ty));
3505
3506                 // 3. Relate the expected type and the formal one,
3507                 //    if the expected type was used for the coercion.
3508                 self.demand_suptype(arg.span, formal_ty, coerce_ty);
3509             }
3510         }
3511
3512         // We also need to make sure we at least write the ty of the other
3513         // arguments which we skipped above.
3514         if c_variadic {
3515             fn variadic_error<'tcx>(s: &Session, span: Span, t: Ty<'tcx>, cast_ty: &str) {
3516                 use crate::structured_errors::{VariadicError, StructuredDiagnostic};
3517                 VariadicError::new(s, span, t, cast_ty).diagnostic().emit();
3518             }
3519
3520             for arg in args.iter().skip(expected_arg_count) {
3521                 let arg_ty = self.check_expr(&arg);
3522
3523                 // There are a few types which get autopromoted when passed via varargs
3524                 // in C but we just error out instead and require explicit casts.
3525                 let arg_ty = self.structurally_resolved_type(arg.span, arg_ty);
3526                 match arg_ty.kind {
3527                     ty::Float(ast::FloatTy::F32) => {
3528                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_double");
3529                     }
3530                     ty::Int(ast::IntTy::I8) | ty::Int(ast::IntTy::I16) | ty::Bool => {
3531                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_int");
3532                     }
3533                     ty::Uint(ast::UintTy::U8) | ty::Uint(ast::UintTy::U16) => {
3534                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_uint");
3535                     }
3536                     ty::FnDef(..) => {
3537                         let ptr_ty = self.tcx.mk_fn_ptr(arg_ty.fn_sig(self.tcx));
3538                         let ptr_ty = self.resolve_vars_if_possible(&ptr_ty);
3539                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, &ptr_ty.to_string());
3540                     }
3541                     _ => {}
3542                 }
3543             }
3544         }
3545     }
3546
3547     fn err_args(&self, len: usize) -> Vec<Ty<'tcx>> {
3548         vec![self.tcx.types.err; len]
3549     }
3550
3551     /// Given a vec of evaluated `FullfillmentError`s and an `fn` call argument expressions, we
3552     /// walk the resolved types for each argument to see if any of the `FullfillmentError`s
3553     /// reference a type argument. If they do, and there's only *one* argument that does, we point
3554     /// at the corresponding argument's expression span instead of the `fn` call path span.
3555     fn point_at_arg_instead_of_call_if_possible(
3556         &self,
3557         errors: &mut Vec<traits::FulfillmentError<'_>>,
3558         final_arg_types: &[(usize, Ty<'tcx>)],
3559         call_sp: Span,
3560         args: &'tcx [hir::Expr],
3561     ) {
3562         if !call_sp.desugaring_kind().is_some() {
3563             // We *do not* do this for desugared call spans to keep good diagnostics when involving
3564             // the `?` operator.
3565             for error in errors {
3566                 if let ty::Predicate::Trait(predicate) = error.obligation.predicate {
3567                     // Collect the argument position for all arguments that could have caused this
3568                     // `FullfillmentError`.
3569                     let mut referenced_in = final_arg_types.iter()
3570                         .flat_map(|(i, ty)| {
3571                             let ty = self.resolve_vars_if_possible(ty);
3572                             // We walk the argument type because the argument's type could have
3573                             // been `Option<T>`, but the `FullfillmentError` references `T`.
3574                             ty.walk()
3575                                 .filter(|&ty| ty == predicate.skip_binder().self_ty())
3576                                 .map(move |_| *i)
3577                         });
3578                     if let (Some(ref_in), None) = (referenced_in.next(), referenced_in.next()) {
3579                         // We make sure that only *one* argument matches the obligation failure
3580                         // and thet the obligation's span to its expression's.
3581                         error.obligation.cause.span = args[ref_in].span;
3582                         error.points_at_arg_span = true;
3583                     }
3584                 }
3585             }
3586         }
3587     }
3588
3589     /// Given a vec of evaluated `FullfillmentError`s and an `fn` call expression, we walk the
3590     /// `PathSegment`s and resolve their type parameters to see if any of the `FullfillmentError`s
3591     /// were caused by them. If they were, we point at the corresponding type argument's span
3592     /// instead of the `fn` call path span.
3593     fn point_at_type_arg_instead_of_call_if_possible(
3594         &self,
3595         errors: &mut Vec<traits::FulfillmentError<'_>>,
3596         call_expr: &'tcx hir::Expr,
3597     ) {
3598         if let hir::ExprKind::Call(path, _) = &call_expr.kind {
3599             if let hir::ExprKind::Path(qpath) = &path.kind {
3600                 if let hir::QPath::Resolved(_, path) = &qpath {
3601                     for error in errors {
3602                         if let ty::Predicate::Trait(predicate) = error.obligation.predicate {
3603                             // If any of the type arguments in this path segment caused the
3604                             // `FullfillmentError`, point at its span (#61860).
3605                             for arg in path.segments.iter()
3606                                 .filter_map(|seg| seg.args.as_ref())
3607                                 .flat_map(|a| a.args.iter())
3608                             {
3609                                 if let hir::GenericArg::Type(hir_ty) = &arg {
3610                                     if let hir::TyKind::Path(
3611                                         hir::QPath::TypeRelative(..),
3612                                     ) = &hir_ty.kind {
3613                                         // Avoid ICE with associated types. As this is best
3614                                         // effort only, it's ok to ignore the case. It
3615                                         // would trigger in `is_send::<T::AssocType>();`
3616                                         // from `typeck-default-trait-impl-assoc-type.rs`.
3617                                     } else {
3618                                         let ty = AstConv::ast_ty_to_ty(self, hir_ty);
3619                                         let ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
3620                                         if ty == predicate.skip_binder().self_ty() {
3621                                             error.obligation.cause.span = hir_ty.span;
3622                                         }
3623                                     }
3624                                 }
3625                             }
3626                         }
3627                     }
3628                 }
3629             }
3630         }
3631     }
3632
3633     // AST fragment checking
3634     fn check_lit(&self,
3635                  lit: &hir::Lit,
3636                  expected: Expectation<'tcx>)
3637                  -> Ty<'tcx>
3638     {
3639         let tcx = self.tcx;
3640
3641         match lit.node {
3642             ast::LitKind::Str(..) => tcx.mk_static_str(),
3643             ast::LitKind::ByteStr(ref v) => {
3644                 tcx.mk_imm_ref(tcx.lifetimes.re_static,
3645                                tcx.mk_array(tcx.types.u8, v.len() as u64))
3646             }
3647             ast::LitKind::Byte(_) => tcx.types.u8,
3648             ast::LitKind::Char(_) => tcx.types.char,
3649             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Signed(t)) => tcx.mk_mach_int(t),
3650             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsigned(t)) => tcx.mk_mach_uint(t),
3651             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsuffixed) => {
3652                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| {
3653                     match ty.kind {
3654                         ty::Int(_) | ty::Uint(_) => Some(ty),
3655                         ty::Char => Some(tcx.types.u8),
3656                         ty::RawPtr(..) => Some(tcx.types.usize),
3657                         ty::FnDef(..) | ty::FnPtr(_) => Some(tcx.types.usize),
3658                         _ => None
3659                     }
3660                 });
3661                 opt_ty.unwrap_or_else(|| self.next_int_var())
3662             }
3663             ast::LitKind::Float(_, t) => tcx.mk_mach_float(t),
3664             ast::LitKind::FloatUnsuffixed(_) => {
3665                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| {
3666                     match ty.kind {
3667                         ty::Float(_) => Some(ty),
3668                         _ => None
3669                     }
3670                 });
3671                 opt_ty.unwrap_or_else(|| self.next_float_var())
3672             }
3673             ast::LitKind::Bool(_) => tcx.types.bool,
3674             ast::LitKind::Err(_) => tcx.types.err,
3675         }
3676     }
3677
3678     // Determine the `Self` type, using fresh variables for all variables
3679     // declared on the impl declaration e.g., `impl<A,B> for Vec<(A,B)>`
3680     // would return `($0, $1)` where `$0` and `$1` are freshly instantiated type
3681     // variables.
3682     pub fn impl_self_ty(&self,
3683                         span: Span, // (potential) receiver for this impl
3684                         did: DefId)
3685                         -> TypeAndSubsts<'tcx> {
3686         let ity = self.tcx.type_of(did);
3687         debug!("impl_self_ty: ity={:?}", ity);
3688
3689         let substs = self.fresh_substs_for_item(span, did);
3690         let substd_ty = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ity);
3691
3692         TypeAndSubsts { substs: substs, ty: substd_ty }
3693     }
3694
3695     /// Unifies the output type with the expected type early, for more coercions
3696     /// and forward type information on the input expressions.
3697     fn expected_inputs_for_expected_output(&self,
3698                                            call_span: Span,
3699                                            expected_ret: Expectation<'tcx>,
3700                                            formal_ret: Ty<'tcx>,
3701                                            formal_args: &[Ty<'tcx>])
3702                                            -> Vec<Ty<'tcx>> {
3703         let formal_ret = self.resolve_vars_with_obligations(formal_ret);
3704         let ret_ty = match expected_ret.only_has_type(self) {
3705             Some(ret) => ret,
3706             None => return Vec::new()
3707         };
3708         let expect_args = self.fudge_inference_if_ok(|| {
3709             // Attempt to apply a subtyping relationship between the formal
3710             // return type (likely containing type variables if the function
3711             // is polymorphic) and the expected return type.
3712             // No argument expectations are produced if unification fails.
3713             let origin = self.misc(call_span);
3714             let ures = self.at(&origin, self.param_env).sup(ret_ty, &formal_ret);
3715
3716             // FIXME(#27336) can't use ? here, Try::from_error doesn't default
3717             // to identity so the resulting type is not constrained.
3718             match ures {
3719                 Ok(ok) => {
3720                     // Process any obligations locally as much as
3721                     // we can.  We don't care if some things turn
3722                     // out unconstrained or ambiguous, as we're
3723                     // just trying to get hints here.
3724                     self.save_and_restore_in_snapshot_flag(|_| {
3725                         let mut fulfill = TraitEngine::new(self.tcx);
3726                         for obligation in ok.obligations {
3727                             fulfill.register_predicate_obligation(self, obligation);
3728                         }
3729                         fulfill.select_where_possible(self)
3730                     }).map_err(|_| ())?;
3731                 }
3732                 Err(_) => return Err(()),
3733             }
3734
3735             // Record all the argument types, with the substitutions
3736             // produced from the above subtyping unification.
3737             Ok(formal_args.iter().map(|ty| {
3738                 self.resolve_vars_if_possible(ty)
3739             }).collect())
3740         }).unwrap_or_default();
3741         debug!("expected_inputs_for_expected_output(formal={:?} -> {:?}, expected={:?} -> {:?})",
3742                formal_args, formal_ret,
3743                expect_args, expected_ret);
3744         expect_args
3745     }
3746
3747     pub fn check_struct_path(&self,
3748                              qpath: &QPath,
3749                              hir_id: hir::HirId)
3750                              -> Option<(&'tcx ty::VariantDef,  Ty<'tcx>)> {
3751         let path_span = match *qpath {
3752             QPath::Resolved(_, ref path) => path.span,
3753             QPath::TypeRelative(ref qself, _) => qself.span
3754         };
3755         let (def, ty) = self.finish_resolving_struct_path(qpath, path_span, hir_id);
3756         let variant = match def {
3757             Res::Err => {
3758                 self.set_tainted_by_errors();
3759                 return None;
3760             }
3761             Res::Def(DefKind::Variant, _) => {
3762                 match ty.kind {
3763                     ty::Adt(adt, substs) => {
3764                         Some((adt.variant_of_res(def), adt.did, substs))
3765                     }
3766                     _ => bug!("unexpected type: {:?}", ty)
3767                 }
3768             }
3769             Res::Def(DefKind::Struct, _)
3770             | Res::Def(DefKind::Union, _)
3771             | Res::Def(DefKind::TyAlias, _)
3772             | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
3773             | Res::SelfTy(..) => {
3774                 match ty.kind {
3775                     ty::Adt(adt, substs) if !adt.is_enum() => {
3776                         Some((adt.non_enum_variant(), adt.did, substs))
3777                     }
3778                     _ => None,
3779                 }
3780             }
3781             _ => bug!("unexpected definition: {:?}", def)
3782         };
3783
3784         if let Some((variant, did, substs)) = variant {
3785             debug!("check_struct_path: did={:?} substs={:?}", did, substs);
3786             self.write_user_type_annotation_from_substs(hir_id, did, substs, None);
3787
3788             // Check bounds on type arguments used in the path.
3789             let (bounds, _) = self.instantiate_bounds(path_span, did, substs);
3790             let cause = traits::ObligationCause::new(
3791                 path_span,
3792                 self.body_id,
3793                 traits::ItemObligation(did),
3794             );
3795             self.add_obligations_for_parameters(cause, &bounds);
3796
3797             Some((variant, ty))
3798         } else {
3799             struct_span_err!(self.tcx.sess, path_span, E0071,
3800                              "expected struct, variant or union type, found {}",
3801                              ty.sort_string(self.tcx))
3802                 .span_label(path_span, "not a struct")
3803                 .emit();
3804             None
3805         }
3806     }
3807
3808     // Finish resolving a path in a struct expression or pattern `S::A { .. }` if necessary.
3809     // The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
3810     fn finish_resolving_struct_path(&self,
3811                                     qpath: &QPath,
3812                                     path_span: Span,
3813                                     hir_id: hir::HirId)
3814                                     -> (Res, Ty<'tcx>)
3815     {
3816         match *qpath {
3817             QPath::Resolved(ref maybe_qself, ref path) => {
3818                 let self_ty = maybe_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself));
3819                 let ty = AstConv::res_to_ty(self, self_ty, path, true);
3820                 (path.res, ty)
3821             }
3822             QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => {
3823                 let ty = self.to_ty(qself);
3824
3825                 let res = if let hir::TyKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) = qself.kind {
3826                     path.res
3827                 } else {
3828                     Res::Err
3829                 };
3830                 let result = AstConv::associated_path_to_ty(
3831                     self,
3832                     hir_id,
3833                     path_span,
3834                     ty,
3835                     res,
3836                     segment,
3837                     true,
3838                 );
3839                 let ty = result.map(|(ty, _, _)| ty).unwrap_or(self.tcx().types.err);
3840                 let result = result.map(|(_, kind, def_id)| (kind, def_id));
3841
3842                 // Write back the new resolution.
3843                 self.write_resolution(hir_id, result);
3844
3845                 (result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id)).unwrap_or(Res::Err), ty)
3846             }
3847         }
3848     }
3849
3850     /// Resolves an associated value path into a base type and associated constant, or method
3851     /// resolution. The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
3852     pub fn resolve_ty_and_res_ufcs<'b>(&self,
3853                                        qpath: &'b QPath,
3854                                        hir_id: hir::HirId,
3855                                        span: Span)
3856                                        -> (Res, Option<Ty<'tcx>>, &'b [hir::PathSegment])
3857     {
3858         debug!("resolve_ty_and_res_ufcs: qpath={:?} hir_id={:?} span={:?}", qpath, hir_id, span);
3859         let (ty, qself, item_segment) = match *qpath {
3860             QPath::Resolved(ref opt_qself, ref path) => {
3861                 return (path.res,
3862                         opt_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself)),
3863                         &path.segments[..]);
3864             }
3865             QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => {
3866                 (self.to_ty(qself), qself, segment)
3867             }
3868         };
3869         if let Some(&cached_result) = self.tables.borrow().type_dependent_defs().get(hir_id) {
3870             // Return directly on cache hit. This is useful to avoid doubly reporting
3871             // errors with default match binding modes. See #44614.
3872             let def = cached_result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id))
3873                 .unwrap_or(Res::Err);
3874             return (def, Some(ty), slice::from_ref(&**item_segment));
3875         }
3876         let item_name = item_segment.ident;
3877         let result = self.resolve_ufcs(span, item_name, ty, hir_id).or_else(|error| {
3878             let result = match error {
3879                 method::MethodError::PrivateMatch(kind, def_id, _) => Ok((kind, def_id)),
3880                 _ => Err(ErrorReported),
3881             };
3882             if item_name.name != kw::Invalid {
3883                 self.report_method_error(
3884                     span,
3885                     ty,
3886                     item_name,
3887                     SelfSource::QPath(qself),
3888                     error,
3889                     None,
3890                 ).map(|mut e| e.emit());
3891             }
3892             result
3893         });
3894
3895         // Write back the new resolution.
3896         self.write_resolution(hir_id, result);
3897         (
3898             result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id)).unwrap_or(Res::Err),
3899             Some(ty),
3900             slice::from_ref(&**item_segment),
3901         )
3902     }
3903
3904     pub fn check_decl_initializer(
3905         &self,
3906         local: &'tcx hir::Local,
3907         init: &'tcx hir::Expr,
3908     ) -> Ty<'tcx> {
3909         // FIXME(tschottdorf): `contains_explicit_ref_binding()` must be removed
3910         // for #42640 (default match binding modes).
3911         //
3912         // See #44848.
3913         let ref_bindings = local.pat.contains_explicit_ref_binding();
3914
3915         let local_ty = self.local_ty(init.span, local.hir_id).revealed_ty;
3916         if let Some(m) = ref_bindings {
3917             // Somewhat subtle: if we have a `ref` binding in the pattern,
3918             // we want to avoid introducing coercions for the RHS. This is
3919             // both because it helps preserve sanity and, in the case of
3920             // ref mut, for soundness (issue #23116). In particular, in
3921             // the latter case, we need to be clear that the type of the
3922             // referent for the reference that results is *equal to* the
3923             // type of the place it is referencing, and not some
3924             // supertype thereof.
3925             let init_ty = self.check_expr_with_needs(init, Needs::maybe_mut_place(m));
3926             self.demand_eqtype(init.span, local_ty, init_ty);
3927             init_ty
3928         } else {
3929             self.check_expr_coercable_to_type(init, local_ty)
3930         }
3931     }
3932
3933     pub fn check_decl_local(&self, local: &'tcx hir::Local) {
3934         let t = self.local_ty(local.span, local.hir_id).decl_ty;
3935         self.write_ty(local.hir_id, t);
3936
3937         if let Some(ref init) = local.init {
3938             let init_ty = self.check_decl_initializer(local, &init);
3939             self.overwrite_local_ty_if_err(local, t, init_ty);
3940         }
3941
3942         self.check_pat_top(&local.pat, t, None);
3943         let pat_ty = self.node_ty(local.pat.hir_id);
3944         self.overwrite_local_ty_if_err(local, t, pat_ty);
3945     }
3946
3947     fn overwrite_local_ty_if_err(&self, local: &'tcx hir::Local, decl_ty: Ty<'tcx>, ty: Ty<'tcx>) {
3948         if ty.references_error() {
3949             // Override the types everywhere with `types.err` to avoid knock down errors.
3950             self.write_ty(local.hir_id, ty);
3951             self.write_ty(local.pat.hir_id, ty);
3952             let local_ty = LocalTy {
3953                 decl_ty,
3954                 revealed_ty: ty,
3955             };
3956             self.locals.borrow_mut().insert(local.hir_id, local_ty);
3957             self.locals.borrow_mut().insert(local.pat.hir_id, local_ty);
3958         }
3959     }
3960
3961     fn suggest_semicolon_at_end(&self, span: Span, err: &mut DiagnosticBuilder<'_>) {
3962         err.span_suggestion_short(
3963             span.shrink_to_hi(),
3964             "consider using a semicolon here",
3965             ";".to_string(),
3966             Applicability::MachineApplicable,
3967         );
3968     }
3969
3970     pub fn check_stmt(&self, stmt: &'tcx hir::Stmt) {
3971         // Don't do all the complex logic below for `DeclItem`.
3972         match stmt.kind {
3973             hir::StmtKind::Item(..) => return,
3974             hir::StmtKind::Local(..) | hir::StmtKind::Expr(..) | hir::StmtKind::Semi(..) => {}
3975         }
3976
3977         self.warn_if_unreachable(stmt.hir_id, stmt.span, "statement");
3978
3979         // Hide the outer diverging and `has_errors` flags.
3980         let old_diverges = self.diverges.get();
3981         let old_has_errors = self.has_errors.get();
3982         self.diverges.set(Diverges::Maybe);
3983         self.has_errors.set(false);
3984
3985         match stmt.kind {
3986             hir::StmtKind::Local(ref l) => {
3987                 self.check_decl_local(&l);
3988             }
3989             // Ignore for now.
3990             hir::StmtKind::Item(_) => {}
3991             hir::StmtKind::Expr(ref expr) => {
3992                 // Check with expected type of `()`.
3993
3994                 self.check_expr_has_type_or_error(&expr, self.tcx.mk_unit(), |err| {
3995                     self.suggest_semicolon_at_end(expr.span, err);
3996                 });
3997             }
3998             hir::StmtKind::Semi(ref expr) => {
3999                 self.check_expr(&expr);
4000             }
4001         }
4002
4003         // Combine the diverging and `has_error` flags.
4004         self.diverges.set(self.diverges.get() | old_diverges);
4005         self.has_errors.set(self.has_errors.get() | old_has_errors);
4006     }
4007
4008     pub fn check_block_no_value(&self, blk: &'tcx hir::Block) {
4009         let unit = self.tcx.mk_unit();
4010         let ty = self.check_block_with_expected(blk, ExpectHasType(unit));
4011
4012         // if the block produces a `!` value, that can always be
4013         // (effectively) coerced to unit.
4014         if !ty.is_never() {
4015             self.demand_suptype(blk.span, unit, ty);
4016         }
4017     }
4018
4019     /// If `expr` is a `match` expression that has only one non-`!` arm, use that arm's tail
4020     /// expression's `Span`, otherwise return `expr.span`. This is done to give better errors
4021     /// when given code like the following:
4022     /// ```text
4023     /// if false { return 0i32; } else { 1u32 }
4024     /// //                               ^^^^ point at this instead of the whole `if` expression
4025     /// ```
4026     fn get_expr_coercion_span(&self, expr: &hir::Expr) -> syntax_pos::Span {
4027         if let hir::ExprKind::Match(_, arms, _) = &expr.kind {
4028             let arm_spans: Vec<Span> = arms.iter().filter_map(|arm| {
4029                 self.in_progress_tables
4030                     .and_then(|tables| tables.borrow().node_type_opt(arm.body.hir_id))
4031                     .and_then(|arm_ty| {
4032                         if arm_ty.is_never() {
4033                             None
4034                         } else {
4035                             Some(match &arm.body.kind {
4036                                 // Point at the tail expression when possible.
4037                                 hir::ExprKind::Block(block, _) => block.expr
4038                                     .as_ref()
4039                                     .map(|e| e.span)
4040                                     .unwrap_or(block.span),
4041                                 _ => arm.body.span,
4042                             })
4043                         }
4044                     })
4045             }).collect();
4046             if arm_spans.len() == 1 {
4047                 return arm_spans[0];
4048             }
4049         }
4050         expr.span
4051     }
4052
4053     fn check_block_with_expected(
4054         &self,
4055         blk: &'tcx hir::Block,
4056         expected: Expectation<'tcx>,
4057     ) -> Ty<'tcx> {
4058         let prev = {
4059             let mut fcx_ps = self.ps.borrow_mut();
4060             let unsafety_state = fcx_ps.recurse(blk);
4061             replace(&mut *fcx_ps, unsafety_state)
4062         };
4063
4064         // In some cases, blocks have just one exit, but other blocks
4065         // can be targeted by multiple breaks. This can happen both
4066         // with labeled blocks as well as when we desugar
4067         // a `try { ... }` expression.
4068         //
4069         // Example 1:
4070         //
4071         //    'a: { if true { break 'a Err(()); } Ok(()) }
4072         //
4073         // Here we would wind up with two coercions, one from
4074         // `Err(())` and the other from the tail expression
4075         // `Ok(())`. If the tail expression is omitted, that's a
4076         // "forced unit" -- unless the block diverges, in which
4077         // case we can ignore the tail expression (e.g., `'a: {
4078         // break 'a 22; }` would not force the type of the block
4079         // to be `()`).
4080         let tail_expr = blk.expr.as_ref();
4081         let coerce_to_ty = expected.coercion_target_type(self, blk.span);
4082         let coerce = if blk.targeted_by_break {
4083             CoerceMany::new(coerce_to_ty)
4084         } else {
4085             let tail_expr: &[P<hir::Expr>] = match tail_expr {
4086                 Some(e) => slice::from_ref(e),
4087                 None => &[],
4088             };
4089             CoerceMany::with_coercion_sites(coerce_to_ty, tail_expr)
4090         };
4091
4092         let prev_diverges = self.diverges.get();
4093         let ctxt = BreakableCtxt {
4094             coerce: Some(coerce),
4095             may_break: false,
4096         };
4097
4098         let (ctxt, ()) = self.with_breakable_ctxt(blk.hir_id, ctxt, || {
4099             for s in &blk.stmts {
4100                 self.check_stmt(s);
4101             }
4102
4103             // check the tail expression **without** holding the
4104             // `enclosing_breakables` lock below.
4105             let tail_expr_ty = tail_expr.map(|t| self.check_expr_with_expectation(t, expected));
4106
4107             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
4108             let ctxt = enclosing_breakables.find_breakable(blk.hir_id);
4109             let coerce = ctxt.coerce.as_mut().unwrap();
4110             if let Some(tail_expr_ty) = tail_expr_ty {
4111                 let tail_expr = tail_expr.unwrap();
4112                 let span = self.get_expr_coercion_span(tail_expr);
4113                 let cause = self.cause(span, ObligationCauseCode::BlockTailExpression(blk.hir_id));
4114                 coerce.coerce(self, &cause, tail_expr, tail_expr_ty);
4115             } else {
4116                 // Subtle: if there is no explicit tail expression,
4117                 // that is typically equivalent to a tail expression
4118                 // of `()` -- except if the block diverges. In that
4119                 // case, there is no value supplied from the tail
4120                 // expression (assuming there are no other breaks,
4121                 // this implies that the type of the block will be
4122                 // `!`).
4123                 //
4124                 // #41425 -- label the implicit `()` as being the
4125                 // "found type" here, rather than the "expected type".
4126                 if !self.diverges.get().is_always() {
4127                     // #50009 -- Do not point at the entire fn block span, point at the return type
4128                     // span, as it is the cause of the requirement, and
4129                     // `consider_hint_about_removing_semicolon` will point at the last expression
4130                     // if it were a relevant part of the error. This improves usability in editors
4131                     // that highlight errors inline.
4132                     let mut sp = blk.span;
4133                     let mut fn_span = None;
4134                     if let Some((decl, ident)) = self.get_parent_fn_decl(blk.hir_id) {
4135                         let ret_sp = decl.output.span();
4136                         if let Some(block_sp) = self.parent_item_span(blk.hir_id) {
4137                             // HACK: on some cases (`ui/liveness/liveness-issue-2163.rs`) the
4138                             // output would otherwise be incorrect and even misleading. Make sure
4139                             // the span we're aiming at correspond to a `fn` body.
4140                             if block_sp == blk.span {
4141                                 sp = ret_sp;
4142                                 fn_span = Some(ident.span);
4143                             }
4144                         }
4145                     }
4146                     coerce.coerce_forced_unit(self, &self.misc(sp), &mut |err| {
4147                         if let Some(expected_ty) = expected.only_has_type(self) {
4148                             self.consider_hint_about_removing_semicolon(blk, expected_ty, err);
4149                         }
4150                         if let Some(fn_span) = fn_span {
4151                             err.span_label(
4152                                 fn_span,
4153                                 "implicitly returns `()` as its body has no tail or `return` \
4154                                  expression",
4155                             );
4156                         }
4157                     }, false);
4158                 }
4159             }
4160         });
4161
4162         if ctxt.may_break {
4163             // If we can break from the block, then the block's exit is always reachable
4164             // (... as long as the entry is reachable) - regardless of the tail of the block.
4165             self.diverges.set(prev_diverges);
4166         }
4167
4168         let mut ty = ctxt.coerce.unwrap().complete(self);
4169
4170         if self.has_errors.get() || ty.references_error() {
4171             ty = self.tcx.types.err
4172         }
4173
4174         self.write_ty(blk.hir_id, ty);
4175
4176         *self.ps.borrow_mut() = prev;
4177         ty
4178     }
4179
4180     fn parent_item_span(&self, id: hir::HirId) -> Option<Span> {
4181         let node = self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_item(id));
4182         match node {
4183             Node::Item(&hir::Item {
4184                 kind: hir::ItemKind::Fn(_, _, _, body_id), ..
4185             }) |
4186             Node::ImplItem(&hir::ImplItem {
4187                 kind: hir::ImplItemKind::Method(_, body_id), ..
4188             }) => {
4189                 let body = self.tcx.hir().body(body_id);
4190                 if let ExprKind::Block(block, _) = &body.value.kind {
4191                     return Some(block.span);
4192                 }
4193             }
4194             _ => {}
4195         }
4196         None
4197     }
4198
4199     /// Given a function block's `HirId`, returns its `FnDecl` if it exists, or `None` otherwise.
4200     fn get_parent_fn_decl(&self, blk_id: hir::HirId) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl, ast::Ident)> {
4201         let parent = self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_item(blk_id));
4202         self.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, ident, _)| (fn_decl, ident))
4203     }
4204
4205     /// Given a function `Node`, return its `FnDecl` if it exists, or `None` otherwise.
4206     fn get_node_fn_decl(&self, node: Node<'tcx>) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl, ast::Ident, bool)> {
4207         match node {
4208             Node::Item(&hir::Item {
4209                 ident, kind: hir::ItemKind::Fn(ref decl, ..), ..
4210             }) => {
4211                 // This is less than ideal, it will not suggest a return type span on any
4212                 // method called `main`, regardless of whether it is actually the entry point,
4213                 // but it will still present it as the reason for the expected type.
4214                 Some((decl, ident, ident.name != sym::main))
4215             }
4216             Node::TraitItem(&hir::TraitItem {
4217                 ident, kind: hir::TraitItemKind::Method(hir::MethodSig {
4218                     ref decl, ..
4219                 }, ..), ..
4220             }) => Some((decl, ident, true)),
4221             Node::ImplItem(&hir::ImplItem {
4222                 ident, kind: hir::ImplItemKind::Method(hir::MethodSig {
4223                     ref decl, ..
4224                 }, ..), ..
4225             }) => Some((decl, ident, false)),
4226             _ => None,
4227         }
4228     }
4229
4230     /// Given a `HirId`, return the `FnDecl` of the method it is enclosed by and whether a
4231     /// suggestion can be made, `None` otherwise.
4232     pub fn get_fn_decl(&self, blk_id: hir::HirId) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl, bool)> {
4233         // Get enclosing Fn, if it is a function or a trait method, unless there's a `loop` or
4234         // `while` before reaching it, as block tail returns are not available in them.
4235         self.tcx.hir().get_return_block(blk_id).and_then(|blk_id| {
4236             let parent = self.tcx.hir().get(blk_id);
4237             self.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, _, is_main)| (fn_decl, is_main))
4238         })
4239     }
4240
4241     /// On implicit return expressions with mismatched types, provides the following suggestions:
4242     ///
4243     /// - Points out the method's return type as the reason for the expected type.
4244     /// - Possible missing semicolon.
4245     /// - Possible missing return type if the return type is the default, and not `fn main()`.
4246     pub fn suggest_mismatched_types_on_tail(
4247         &self,
4248         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4249         expr: &'tcx hir::Expr,
4250         expected: Ty<'tcx>,
4251         found: Ty<'tcx>,
4252         cause_span: Span,
4253         blk_id: hir::HirId,
4254     ) -> bool {
4255         let expr = expr.peel_drop_temps();
4256         self.suggest_missing_semicolon(err, expr, expected, cause_span);
4257         let mut pointing_at_return_type = false;
4258         if let Some((fn_decl, can_suggest)) = self.get_fn_decl(blk_id) {
4259             pointing_at_return_type = self.suggest_missing_return_type(
4260                 err, &fn_decl, expected, found, can_suggest);
4261         }
4262         self.suggest_ref_or_into(err, expr, expected, found);
4263         self.suggest_boxing_when_appropriate(err, expr, expected, found);
4264         pointing_at_return_type
4265     }
4266
4267     /// When encountering an fn-like ctor that needs to unify with a value, check whether calling
4268     /// the ctor would successfully solve the type mismatch and if so, suggest it:
4269     /// ```
4270     /// fn foo(x: usize) -> usize { x }
4271     /// let x: usize = foo;  // suggest calling the `foo` function: `foo(42)`
4272     /// ```
4273     fn suggest_fn_call(
4274         &self,
4275         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4276         expr: &hir::Expr,
4277         expected: Ty<'tcx>,
4278         found: Ty<'tcx>,
4279     ) -> bool {
4280         let hir = self.tcx.hir();
4281         let (def_id, sig) = match found.kind {
4282             ty::FnDef(def_id, _) => (def_id, found.fn_sig(self.tcx)),
4283             ty::Closure(def_id, substs) => {
4284                 // We don't use `closure_sig` to account for malformed closures like
4285                 // `|_: [_; continue]| {}` and instead we don't suggest anything.
4286                 let closure_sig_ty = substs.as_closure().sig_ty(def_id, self.tcx);
4287                 (def_id, match closure_sig_ty.kind {
4288                     ty::FnPtr(sig) => sig,
4289                     _ => return false,
4290                 })
4291             }
4292             _ => return false,
4293         };
4294
4295         let sig = self
4296             .replace_bound_vars_with_fresh_vars(expr.span, infer::FnCall, &sig)
4297             .0;
4298         let sig = self.normalize_associated_types_in(expr.span, &sig);
4299         if self.can_coerce(sig.output(), expected) {
4300             let (mut sugg_call, applicability) = if sig.inputs().is_empty() {
4301                 (String::new(), Applicability::MachineApplicable)
4302             } else {
4303                 ("...".to_string(), Applicability::HasPlaceholders)
4304             };
4305             let mut msg = "call this function";
4306             match hir.get_if_local(def_id) {
4307                 Some(Node::Item(hir::Item {
4308                     kind: ItemKind::Fn(.., body_id),
4309                     ..
4310                 })) |
4311                 Some(Node::ImplItem(hir::ImplItem {
4312                     kind: hir::ImplItemKind::Method(_, body_id),
4313                     ..
4314                 })) |
4315                 Some(Node::TraitItem(hir::TraitItem {
4316                     kind: hir::TraitItemKind::Method(.., hir::TraitMethod::Provided(body_id)),
4317                     ..
4318                 })) => {
4319                     let body = hir.body(*body_id);
4320                     sugg_call = body.params.iter()
4321                         .map(|param| match &param.pat.kind {
4322                             hir::PatKind::Binding(_, _, ident, None)
4323                             if ident.name != kw::SelfLower => ident.to_string(),
4324                             _ => "_".to_string(),
4325                         }).collect::<Vec<_>>().join(", ");
4326                 }
4327                 Some(Node::Expr(hir::Expr {
4328                     kind: ExprKind::Closure(_, _, body_id, closure_span, _),
4329                     span: full_closure_span,
4330                     ..
4331                 })) => {
4332                     if *full_closure_span == expr.span {
4333                         return false;
4334                     }
4335                     err.span_label(*closure_span, "closure defined here");
4336                     msg = "call this closure";
4337                     let body = hir.body(*body_id);
4338                     sugg_call = body.params.iter()
4339                         .map(|param| match &param.pat.kind {
4340                             hir::PatKind::Binding(_, _, ident, None)
4341                             if ident.name != kw::SelfLower => ident.to_string(),
4342                             _ => "_".to_string(),
4343                         }).collect::<Vec<_>>().join(", ");
4344                 }
4345                 Some(Node::Ctor(hir::VariantData::Tuple(fields, _))) => {
4346                     sugg_call = fields.iter().map(|_| "_").collect::<Vec<_>>().join(", ");
4347                     match hir.as_local_hir_id(def_id).and_then(|hir_id| hir.def_kind(hir_id)) {
4348                         Some(hir::def::DefKind::Ctor(hir::def::CtorOf::Variant, _)) => {
4349                             msg = "instantiate this tuple variant";
4350                         }
4351                         Some(hir::def::DefKind::Ctor(hir::def::CtorOf::Struct, _)) => {
4352                             msg = "instantiate this tuple struct";
4353                         }
4354                         _ => {}
4355                     }
4356                 }
4357                 Some(Node::ForeignItem(hir::ForeignItem {
4358                     kind: hir::ForeignItemKind::Fn(_, idents, _),
4359                     ..
4360                 })) |
4361                 Some(Node::TraitItem(hir::TraitItem {
4362                     kind: hir::TraitItemKind::Method(.., hir::TraitMethod::Required(idents)),
4363                     ..
4364                 })) => sugg_call = idents.iter()
4365                         .map(|ident| if ident.name != kw::SelfLower {
4366                             ident.to_string()
4367                         } else {
4368                             "_".to_string()
4369                         }).collect::<Vec<_>>()
4370                         .join(", "),
4371                 _ => {}
4372             }
4373             if let Ok(code) = self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span) {
4374                 err.span_suggestion(
4375                     expr.span,
4376                     &format!("use parentheses to {}", msg),
4377                     format!("{}({})", code, sugg_call),
4378                     applicability,
4379                 );
4380                 return true;
4381             }
4382         }
4383         false
4384     }
4385
4386     pub fn suggest_ref_or_into(
4387         &self,
4388         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4389         expr: &hir::Expr,
4390         expected: Ty<'tcx>,
4391         found: Ty<'tcx>,
4392     ) {
4393         if let Some((sp, msg, suggestion)) = self.check_ref(expr, found, expected) {
4394             err.span_suggestion(
4395                 sp,
4396                 msg,
4397                 suggestion,
4398                 Applicability::MachineApplicable,
4399             );
4400         } else if let (ty::FnDef(def_id, ..), true) = (
4401             &found.kind,
4402             self.suggest_fn_call(err, expr, expected, found),
4403         ) {
4404             if let Some(sp) = self.tcx.hir().span_if_local(*def_id) {
4405                 let sp = self.sess().source_map().def_span(sp);
4406                 err.span_label(sp, &format!("{} defined here", found));
4407             }
4408         } else if !self.check_for_cast(err, expr, found, expected) {
4409             let is_struct_pat_shorthand_field = self.is_hir_id_from_struct_pattern_shorthand_field(
4410                 expr.hir_id,
4411                 expr.span,
4412             );
4413             let methods = self.get_conversion_methods(expr.span, expected, found);
4414             if let Ok(expr_text) = self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span) {
4415                 let mut suggestions = iter::repeat(&expr_text).zip(methods.iter())
4416                     .filter_map(|(receiver, method)| {
4417                         let method_call = format!(".{}()", method.ident);
4418                         if receiver.ends_with(&method_call) {
4419                             None  // do not suggest code that is already there (#53348)
4420                         } else {
4421                             let method_call_list = [".to_vec()", ".to_string()"];
4422                             let sugg = if receiver.ends_with(".clone()")
4423                                     && method_call_list.contains(&method_call.as_str()) {
4424                                 let max_len = receiver.rfind(".").unwrap();
4425                                 format!("{}{}", &receiver[..max_len], method_call)
4426                             } else {
4427                                 if expr.precedence().order() < ExprPrecedence::MethodCall.order() {
4428                                     format!("({}){}", receiver, method_call)
4429                                 } else {
4430                                     format!("{}{}", receiver, method_call)
4431                                 }
4432                             };
4433                             Some(if is_struct_pat_shorthand_field {
4434                                 format!("{}: {}", receiver, sugg)
4435                             } else {
4436                                 sugg
4437                             })
4438                         }
4439                     }).peekable();
4440                 if suggestions.peek().is_some() {
4441                     err.span_suggestions(
4442                         expr.span,
4443                         "try using a conversion method",
4444                         suggestions,
4445                         Applicability::MaybeIncorrect,
4446                     );
4447                 }
4448             }
4449         }
4450     }
4451
4452     /// When encountering the expected boxed value allocated in the stack, suggest allocating it
4453     /// in the heap by calling `Box::new()`.
4454     fn suggest_boxing_when_appropriate(
4455         &self,
4456         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4457         expr: &hir::Expr,
4458         expected: Ty<'tcx>,
4459         found: Ty<'tcx>,
4460     ) {
4461         if self.tcx.hir().is_const_context(expr.hir_id) {
4462             // Do not suggest `Box::new` in const context.
4463             return;
4464         }
4465         if !expected.is_box() || found.is_box() {
4466             return;
4467         }
4468         let boxed_found = self.tcx.mk_box(found);
4469         if let (true, Ok(snippet)) = (
4470             self.can_coerce(boxed_found, expected),
4471             self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span),
4472         ) {
4473             err.span_suggestion(
4474                 expr.span,
4475                 "store this in the heap by calling `Box::new`",
4476                 format!("Box::new({})", snippet),
4477                 Applicability::MachineApplicable,
4478             );
4479             err.note("for more on the distinction between the stack and the \
4480                         heap, read https://doc.rust-lang.org/book/ch15-01-box.html, \
4481                         https://doc.rust-lang.org/rust-by-example/std/box.html, and \
4482                         https://doc.rust-lang.org/std/boxed/index.html");
4483         }
4484     }
4485
4486
4487     /// A common error is to forget to add a semicolon at the end of a block, e.g.,
4488     ///
4489     /// ```
4490     /// fn foo() {
4491     ///     bar_that_returns_u32()
4492     /// }
4493     /// ```
4494     ///
4495     /// This routine checks if the return expression in a block would make sense on its own as a
4496     /// statement and the return type has been left as default or has been specified as `()`. If so,
4497     /// it suggests adding a semicolon.
4498     fn suggest_missing_semicolon(
4499         &self,
4500         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4501         expression: &'tcx hir::Expr,
4502         expected: Ty<'tcx>,
4503         cause_span: Span,
4504     ) {
4505         if expected.is_unit() {
4506             // `BlockTailExpression` only relevant if the tail expr would be
4507             // useful on its own.
4508             match expression.kind {
4509                 ExprKind::Call(..) |
4510                 ExprKind::MethodCall(..) |
4511                 ExprKind::Loop(..) |
4512                 ExprKind::Match(..) |
4513                 ExprKind::Block(..) => {
4514                     let sp = self.tcx.sess.source_map().next_point(cause_span);
4515                     err.span_suggestion(
4516                         sp,
4517                         "try adding a semicolon",
4518                         ";".to_string(),
4519                         Applicability::MachineApplicable);
4520                 }
4521                 _ => (),
4522             }
4523         }
4524     }
4525
4526     /// A possible error is to forget to add a return type that is needed:
4527     ///
4528     /// ```
4529     /// fn foo() {
4530     ///     bar_that_returns_u32()
4531     /// }
4532     /// ```
4533     ///
4534     /// This routine checks if the return type is left as default, the method is not part of an
4535     /// `impl` block and that it isn't the `main` method. If so, it suggests setting the return
4536     /// type.
4537     fn suggest_missing_return_type(
4538         &self,
4539         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4540         fn_decl: &hir::FnDecl,
4541         expected: Ty<'tcx>,
4542         found: Ty<'tcx>,
4543         can_suggest: bool,
4544     ) -> bool {
4545         // Only suggest changing the return type for methods that
4546         // haven't set a return type at all (and aren't `fn main()` or an impl).
4547         match (&fn_decl.output, found.is_suggestable(), can_suggest, expected.is_unit()) {
4548             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span), true, true, true) => {
4549                 err.span_suggestion(
4550                     span,
4551                     "try adding a return type",
4552                     format!("-> {} ", self.resolve_vars_with_obligations(found)),
4553                     Applicability::MachineApplicable);
4554                 true
4555             }
4556             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span), false, true, true) => {
4557                 err.span_label(span, "possibly return type missing here?");
4558                 true
4559             }
4560             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span), _, false, true) => {
4561                 // `fn main()` must return `()`, do not suggest changing return type
4562                 err.span_label(span, "expected `()` because of default return type");
4563                 true
4564             }
4565             // expectation was caused by something else, not the default return
4566             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(_), _, _, false) => false,
4567             (&hir::FunctionRetTy::Return(ref ty), _, _, _) => {
4568                 // Only point to return type if the expected type is the return type, as if they
4569                 // are not, the expectation must have been caused by something else.
4570                 debug!("suggest_missing_return_type: return type {:?} node {:?}", ty, ty.kind);
4571                 let sp = ty.span;
4572                 let ty = AstConv::ast_ty_to_ty(self, ty);
4573                 debug!("suggest_missing_return_type: return type {:?}", ty);
4574                 debug!("suggest_missing_return_type: expected type {:?}", ty);
4575                 if ty.kind == expected.kind {
4576                     err.span_label(sp, format!("expected `{}` because of return type",
4577                                                expected));
4578                     return true;
4579                 }
4580                 false
4581             }
4582         }
4583     }
4584
4585     /// A possible error is to forget to add `.await` when using futures:
4586     ///
4587     /// ```
4588     /// async fn make_u32() -> u32 {
4589     ///     22
4590     /// }
4591     ///
4592     /// fn take_u32(x: u32) {}
4593     ///
4594     /// async fn foo() {
4595     ///     let x = make_u32();
4596     ///     take_u32(x);
4597     /// }
4598     /// ```
4599     ///
4600     /// This routine checks if the found type `T` implements `Future<Output=U>` where `U` is the
4601     /// expected type. If this is the case, and we are inside of an async body, it suggests adding
4602     /// `.await` to the tail of the expression.
4603     fn suggest_missing_await(
4604         &self,
4605         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4606         expr: &hir::Expr,
4607         expected: Ty<'tcx>,
4608         found: Ty<'tcx>,
4609     ) {
4610         // `.await` is not permitted outside of `async` bodies, so don't bother to suggest if the
4611         // body isn't `async`.
4612         let item_id = self.tcx().hir().get_parent_node(self.body_id);
4613         if let Some(body_id) = self.tcx().hir().maybe_body_owned_by(item_id) {
4614             let body = self.tcx().hir().body(body_id);
4615             if let Some(hir::GeneratorKind::Async(_)) = body.generator_kind {
4616                 let sp = expr.span;
4617                 // Check for `Future` implementations by constructing a predicate to
4618                 // prove: `<T as Future>::Output == U`
4619                 let future_trait = self.tcx.lang_items().future_trait().unwrap();
4620                 let item_def_id = self.tcx.associated_items(future_trait).next().unwrap().def_id;
4621                 let predicate = ty::Predicate::Projection(ty::Binder::bind(ty::ProjectionPredicate {
4622                     // `<T as Future>::Output`
4623                     projection_ty: ty::ProjectionTy {
4624                         // `T`
4625                         substs: self.tcx.mk_substs_trait(
4626                             found,
4627                             self.fresh_substs_for_item(sp, item_def_id)
4628                         ),
4629                         // `Future::Output`
4630                         item_def_id,
4631                     },
4632                     ty: expected,
4633                 }));
4634                 let obligation = traits::Obligation::new(self.misc(sp), self.param_env, predicate);
4635                 if self.infcx.predicate_may_hold(&obligation) {
4636                     if let Ok(code) = self.sess().source_map().span_to_snippet(sp) {
4637                         err.span_suggestion(
4638                             sp,
4639                             "consider using `.await` here",
4640                             format!("{}.await", code),
4641                             Applicability::MaybeIncorrect,
4642                         );
4643                     }
4644                 }
4645             }
4646         }
4647     }
4648
4649     /// A common error is to add an extra semicolon:
4650     ///
4651     /// ```
4652     /// fn foo() -> usize {
4653     ///     22;
4654     /// }
4655     /// ```
4656     ///
4657     /// This routine checks if the final statement in a block is an
4658     /// expression with an explicit semicolon whose type is compatible
4659     /// with `expected_ty`. If so, it suggests removing the semicolon.
4660     fn consider_hint_about_removing_semicolon(
4661         &self,
4662         blk: &'tcx hir::Block,
4663         expected_ty: Ty<'tcx>,
4664         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
4665     ) {
4666         if let Some(span_semi) = self.could_remove_semicolon(blk, expected_ty) {
4667             err.span_suggestion(
4668                 span_semi,
4669                 "consider removing this semicolon",
4670                 String::new(),
4671                 Applicability::MachineApplicable,
4672             );
4673         }
4674     }
4675
4676     fn could_remove_semicolon(&self, blk: &'tcx hir::Block, expected_ty: Ty<'tcx>) -> Option<Span> {
4677         // Be helpful when the user wrote `{... expr;}` and
4678         // taking the `;` off is enough to fix the error.
4679         let last_stmt = blk.stmts.last()?;
4680         let last_expr = match last_stmt.kind {
4681             hir::StmtKind::Semi(ref e) => e,
4682             _ => return None,
4683         };
4684         let last_expr_ty = self.node_ty(last_expr.hir_id);
4685         if self.can_sub(self.param_env, last_expr_ty, expected_ty).is_err() {
4686             return None;
4687         }
4688         let original_span = original_sp(last_stmt.span, blk.span);
4689         Some(original_span.with_lo(original_span.hi() - BytePos(1)))
4690     }
4691
4692     // Instantiates the given path, which must refer to an item with the given
4693     // number of type parameters and type.
4694     pub fn instantiate_value_path(&self,
4695                                   segments: &[hir::PathSegment],
4696                                   self_ty: Option<Ty<'tcx>>,
4697                                   res: Res,
4698                                   span: Span,
4699                                   hir_id: hir::HirId)
4700                                   -> (Ty<'tcx>, Res) {
4701         debug!(
4702             "instantiate_value_path(segments={:?}, self_ty={:?}, res={:?}, hir_id={})",
4703             segments,
4704             self_ty,
4705             res,
4706             hir_id,
4707         );
4708
4709         let tcx = self.tcx;
4710
4711         let path_segs = match res {
4712             Res::Local(_) | Res::SelfCtor(_) => vec![],
4713             Res::Def(kind, def_id) =>
4714                 AstConv::def_ids_for_value_path_segments(self, segments, self_ty, kind, def_id),
4715             _ => bug!("instantiate_value_path on {:?}", res),
4716         };
4717
4718         let mut user_self_ty = None;
4719         let mut is_alias_variant_ctor = false;
4720         match res {
4721             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, _), _) => {
4722                 if let Some(self_ty) = self_ty {
4723                     let adt_def = self_ty.ty_adt_def().unwrap();
4724                     user_self_ty = Some(UserSelfTy {
4725                         impl_def_id: adt_def.did,
4726                         self_ty,
4727                     });
4728                     is_alias_variant_ctor = true;
4729                 }
4730             }
4731             Res::Def(DefKind::Method, def_id)
4732             | Res::Def(DefKind::AssocConst, def_id) => {
4733                 let container = tcx.associated_item(def_id).container;
4734                 debug!("instantiate_value_path: def_id={:?} container={:?}", def_id, container);
4735                 match container {
4736                     ty::TraitContainer(trait_did) => {
4737                         callee::check_legal_trait_for_method_call(tcx, span, trait_did)
4738                     }
4739                     ty::ImplContainer(impl_def_id) => {
4740                         if segments.len() == 1 {
4741                             // `<T>::assoc` will end up here, and so
4742                             // can `T::assoc`. It this came from an
4743                             // inherent impl, we need to record the
4744                             // `T` for posterity (see `UserSelfTy` for
4745                             // details).
4746                             let self_ty = self_ty.expect("UFCS sugared assoc missing Self");
4747                             user_self_ty = Some(UserSelfTy {
4748                                 impl_def_id,
4749                                 self_ty,
4750                             });
4751                         }
4752                     }
4753                 }
4754             }
4755             _ => {}
4756         }
4757
4758         // Now that we have categorized what space the parameters for each
4759         // segment belong to, let's sort out the parameters that the user
4760         // provided (if any) into their appropriate spaces. We'll also report
4761         // errors if type parameters are provided in an inappropriate place.
4762
4763         let generic_segs: FxHashSet<_> = path_segs.iter().map(|PathSeg(_, index)| index).collect();
4764         let generics_has_err = AstConv::prohibit_generics(
4765                 self, segments.iter().enumerate().filter_map(|(index, seg)| {
4766             if !generic_segs.contains(&index) || is_alias_variant_ctor {
4767                 Some(seg)
4768             } else {
4769                 None
4770             }
4771         }));
4772
4773         if let Res::Local(hid) = res {
4774             let ty = self.local_ty(span, hid).decl_ty;
4775             let ty = self.normalize_associated_types_in(span, &ty);
4776             self.write_ty(hir_id, ty);
4777             return (ty, res);
4778         }
4779
4780         if generics_has_err {
4781             // Don't try to infer type parameters when prohibited generic arguments were given.
4782             user_self_ty = None;
4783         }
4784
4785         // Now we have to compare the types that the user *actually*
4786         // provided against the types that were *expected*. If the user
4787         // did not provide any types, then we want to substitute inference
4788         // variables. If the user provided some types, we may still need
4789         // to add defaults. If the user provided *too many* types, that's
4790         // a problem.
4791
4792         let mut infer_args_for_err = FxHashSet::default();
4793         for &PathSeg(def_id, index) in &path_segs {
4794             let seg = &segments[index];
4795             let generics = tcx.generics_of(def_id);
4796             // Argument-position `impl Trait` is treated as a normal generic
4797             // parameter internally, but we don't allow users to specify the
4798             // parameter's value explicitly, so we have to do some error-
4799             // checking here.
4800             let suppress_errors = AstConv::check_generic_arg_count_for_call(
4801                 tcx,
4802                 span,
4803                 &generics,
4804                 &seg,
4805                 false, // `is_method_call`
4806             );
4807             if suppress_errors {
4808                 infer_args_for_err.insert(index);
4809                 self.set_tainted_by_errors(); // See issue #53251.
4810             }
4811         }
4812
4813         let has_self = path_segs.last().map(|PathSeg(def_id, _)| {
4814             tcx.generics_of(*def_id).has_self
4815         }).unwrap_or(false);
4816
4817         let (res, self_ctor_substs) = if let Res::SelfCtor(impl_def_id) = res {
4818             let ty = self.impl_self_ty(span, impl_def_id).ty;
4819             let adt_def = ty.ty_adt_def();
4820
4821             match ty.kind {
4822                 ty::Adt(adt_def, substs) if adt_def.has_ctor() => {
4823                     let variant = adt_def.non_enum_variant();
4824                     let ctor_def_id = variant.ctor_def_id.unwrap();
4825                     (
4826                         Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, variant.ctor_kind), ctor_def_id),
4827                         Some(substs),
4828                     )
4829                 }
4830                 _ => {
4831                     let mut err = tcx.sess.struct_span_err(span,
4832                         "the `Self` constructor can only be used with tuple or unit structs");
4833                     if let Some(adt_def) = adt_def {
4834                         match adt_def.adt_kind() {
4835                             AdtKind::Enum => {
4836                                 err.help("did you mean to use one of the enum's variants?");
4837                             },
4838                             AdtKind::Struct |
4839                             AdtKind::Union => {
4840                                 err.span_suggestion(
4841                                     span,
4842                                     "use curly brackets",
4843                                     String::from("Self { /* fields */ }"),
4844                                     Applicability::HasPlaceholders,
4845                                 );
4846                             }
4847                         }
4848                     }
4849                     err.emit();
4850
4851                     return (tcx.types.err, res)
4852                 }
4853             }
4854         } else {
4855             (res, None)
4856         };
4857         let def_id = res.def_id();
4858
4859         // The things we are substituting into the type should not contain
4860         // escaping late-bound regions, and nor should the base type scheme.
4861         let ty = tcx.type_of(def_id);
4862
4863         let substs = self_ctor_substs.unwrap_or_else(|| AstConv::create_substs_for_generic_args(
4864             tcx,
4865             def_id,
4866             &[][..],
4867             has_self,
4868             self_ty,
4869             // Provide the generic args, and whether types should be inferred.
4870             |def_id| {
4871                 if let Some(&PathSeg(_, index)) = path_segs.iter().find(|&PathSeg(did, _)| {
4872                     *did == def_id
4873                 }) {
4874                     // If we've encountered an `impl Trait`-related error, we're just
4875                     // going to infer the arguments for better error messages.
4876                     if !infer_args_for_err.contains(&index) {
4877                         // Check whether the user has provided generic arguments.
4878                         if let Some(ref data) = segments[index].args {
4879                             return (Some(data), segments[index].infer_args);
4880                         }
4881                     }
4882                     return (None, segments[index].infer_args);
4883                 }
4884
4885                 (None, true)
4886             },
4887             // Provide substitutions for parameters for which (valid) arguments have been provided.
4888             |param, arg| {
4889                 match (&param.kind, arg) {
4890                     (GenericParamDefKind::Lifetime, GenericArg::Lifetime(lt)) => {
4891                         AstConv::ast_region_to_region(self, lt, Some(param)).into()
4892                     }
4893                     (GenericParamDefKind::Type { .. }, GenericArg::Type(ty)) => {
4894                         self.to_ty(ty).into()
4895                     }
4896                     (GenericParamDefKind::Const, GenericArg::Const(ct)) => {
4897                         self.to_const(&ct.value, self.tcx.type_of(param.def_id)).into()
4898                     }
4899                     _ => unreachable!(),
4900                 }
4901             },
4902             // Provide substitutions for parameters for which arguments are inferred.
4903             |substs, param, infer_args| {
4904                 match param.kind {
4905                     GenericParamDefKind::Lifetime => {
4906                         self.re_infer(Some(param), span).unwrap().into()
4907                     }
4908                     GenericParamDefKind::Type { has_default, .. } => {
4909                         if !infer_args && has_default {
4910                             // If we have a default, then we it doesn't matter that we're not
4911                             // inferring the type arguments: we provide the default where any
4912                             // is missing.
4913                             let default = tcx.type_of(param.def_id);
4914                             self.normalize_ty(
4915                                 span,
4916                                 default.subst_spanned(tcx, substs.unwrap(), Some(span))
4917                             ).into()
4918                         } else {
4919                             // If no type arguments were provided, we have to infer them.
4920                             // This case also occurs as a result of some malformed input, e.g.
4921                             // a lifetime argument being given instead of a type parameter.
4922                             // Using inference instead of `Error` gives better error messages.
4923                             self.var_for_def(span, param)
4924                         }
4925                     }
4926                     GenericParamDefKind::Const => {
4927                         // FIXME(const_generics:defaults)
4928                         // No const parameters were provided, we have to infer them.
4929                         self.var_for_def(span, param)
4930                     }
4931                 }
4932             },
4933         ));
4934         assert!(!substs.has_escaping_bound_vars());
4935         assert!(!ty.has_escaping_bound_vars());
4936
4937         // First, store the "user substs" for later.
4938         self.write_user_type_annotation_from_substs(hir_id, def_id, substs, user_self_ty);
4939
4940         self.add_required_obligations(span, def_id, &substs);
4941
4942         // Substitute the values for the type parameters into the type of
4943         // the referenced item.
4944         let ty_substituted = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
4945
4946         if let Some(UserSelfTy { impl_def_id, self_ty }) = user_self_ty {
4947             // In the case of `Foo<T>::method` and `<Foo<T>>::method`, if `method`
4948             // is inherent, there is no `Self` parameter; instead, the impl needs
4949             // type parameters, which we can infer by unifying the provided `Self`
4950             // with the substituted impl type.
4951             // This also occurs for an enum variant on a type alias.
4952             let ty = tcx.type_of(impl_def_id);
4953
4954             let impl_ty = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
4955             match self.at(&self.misc(span), self.param_env).sup(impl_ty, self_ty) {
4956                 Ok(ok) => self.register_infer_ok_obligations(ok),
4957                 Err(_) => {
4958                     self.tcx.sess.delay_span_bug(span, &format!(
4959                         "instantiate_value_path: (UFCS) {:?} was a subtype of {:?} but now is not?",
4960                         self_ty,
4961                         impl_ty,
4962                     ));
4963                 }
4964             }
4965         }
4966
4967         self.check_rustc_args_require_const(def_id, hir_id, span);
4968
4969         debug!("instantiate_value_path: type of {:?} is {:?}",
4970                hir_id,
4971                ty_substituted);
4972         self.write_substs(hir_id, substs);
4973
4974         (ty_substituted, res)
4975     }
4976
4977     /// Add all the obligations that are required, substituting and normalized appropriately.
4978     fn add_required_obligations(&self, span: Span, def_id: DefId, substs: &SubstsRef<'tcx>) {
4979         let (bounds, spans) = self.instantiate_bounds(span, def_id, &substs);
4980
4981         for (i, mut obligation) in traits::predicates_for_generics(
4982             traits::ObligationCause::new(
4983                 span,
4984                 self.body_id,
4985                 traits::ItemObligation(def_id),
4986             ),
4987             self.param_env,
4988             &bounds,
4989         ).into_iter().enumerate() {
4990             // This makes the error point at the bound, but we want to point at the argument
4991             if let Some(span) = spans.get(i) {
4992                 obligation.cause.code = traits::BindingObligation(def_id, *span);
4993             }
4994             self.register_predicate(obligation);
4995         }
4996     }
4997
4998     fn check_rustc_args_require_const(&self,
4999                                       def_id: DefId,
5000                                       hir_id: hir::HirId,
5001                                       span: Span) {
5002         // We're only interested in functions tagged with
5003         // #[rustc_args_required_const], so ignore anything that's not.
5004         if !self.tcx.has_attr(def_id, sym::rustc_args_required_const) {
5005             return
5006         }
5007
5008         // If our calling expression is indeed the function itself, we're good!
5009         // If not, generate an error that this can only be called directly.
5010         if let Node::Expr(expr) = self.tcx.hir().get(
5011             self.tcx.hir().get_parent_node(hir_id))
5012         {
5013             if let ExprKind::Call(ref callee, ..) = expr.kind {
5014                 if callee.hir_id == hir_id {
5015                     return
5016                 }
5017             }
5018         }
5019
5020         self.tcx.sess.span_err(span, "this function can only be invoked \
5021                                       directly, not through a function pointer");
5022     }
5023
5024     // Resolves `typ` by a single level if `typ` is a type variable.
5025     // If no resolution is possible, then an error is reported.
5026     // Numeric inference variables may be left unresolved.
5027     pub fn structurally_resolved_type(&self, sp: Span, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
5028         let ty = self.resolve_vars_with_obligations(ty);
5029         if !ty.is_ty_var() {
5030             ty
5031         } else {
5032             if !self.is_tainted_by_errors() {
5033                 self.need_type_info_err((**self).body_id, sp, ty)
5034                     .note("type must be known at this point")
5035                     .emit();
5036             }
5037             self.demand_suptype(sp, self.tcx.types.err, ty);
5038             self.tcx.types.err
5039         }
5040     }
5041
5042     fn with_breakable_ctxt<F: FnOnce() -> R, R>(
5043         &self,
5044         id: hir::HirId,
5045         ctxt: BreakableCtxt<'tcx>,
5046         f: F,
5047     ) -> (BreakableCtxt<'tcx>, R) {
5048         let index;
5049         {
5050             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
5051             index = enclosing_breakables.stack.len();
5052             enclosing_breakables.by_id.insert(id, index);
5053             enclosing_breakables.stack.push(ctxt);
5054         }
5055         let result = f();
5056         let ctxt = {
5057             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
5058             debug_assert!(enclosing_breakables.stack.len() == index + 1);
5059             enclosing_breakables.by_id.remove(&id).expect("missing breakable context");
5060             enclosing_breakables.stack.pop().expect("missing breakable context")
5061         };
5062         (ctxt, result)
5063     }
5064
5065     /// Instantiate a QueryResponse in a probe context, without a
5066     /// good ObligationCause.
5067     fn probe_instantiate_query_response(
5068         &self,
5069         span: Span,
5070         original_values: &OriginalQueryValues<'tcx>,
5071         query_result: &Canonical<'tcx, QueryResponse<'tcx, Ty<'tcx>>>,
5072     ) -> InferResult<'tcx, Ty<'tcx>>
5073     {
5074         self.instantiate_query_response_and_region_obligations(
5075             &traits::ObligationCause::misc(span, self.body_id),
5076             self.param_env,
5077             original_values,
5078             query_result)
5079     }
5080
5081     /// Returns `true` if an expression is contained inside the LHS of an assignment expression.
5082     fn expr_in_place(&self, mut expr_id: hir::HirId) -> bool {
5083         let mut contained_in_place = false;
5084
5085         while let hir::Node::Expr(parent_expr) =
5086             self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_node(expr_id))
5087         {
5088             match &parent_expr.kind {
5089                 hir::ExprKind::Assign(lhs, ..) | hir::ExprKind::AssignOp(_, lhs, ..) => {
5090                     if lhs.hir_id == expr_id {
5091                         contained_in_place = true;
5092                         break;
5093                     }
5094                 }
5095                 _ => (),
5096             }
5097             expr_id = parent_expr.hir_id;
5098         }
5099
5100         contained_in_place
5101     }
5102 }
5103
5104 pub fn check_bounds_are_used<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, generics: &ty::Generics, ty: Ty<'tcx>) {
5105     let own_counts = generics.own_counts();
5106     debug!(
5107         "check_bounds_are_used(n_tys={}, n_cts={}, ty={:?})",
5108         own_counts.types,
5109         own_counts.consts,
5110         ty
5111     );
5112
5113     if own_counts.types == 0 {
5114         return;
5115     }
5116
5117     // Make a vector of booleans initially `false`; set to `true` when used.
5118     let mut types_used = vec![false; own_counts.types];
5119
5120     for leaf_ty in ty.walk() {
5121         if let ty::Param(ty::ParamTy { index, .. }) = leaf_ty.kind {
5122             debug!("found use of ty param num {}", index);
5123             types_used[index as usize - own_counts.lifetimes] = true;
5124         } else if let ty::Error = leaf_ty.kind {
5125             // If there is already another error, do not emit
5126             // an error for not using a type parameter.
5127             assert!(tcx.sess.has_errors());
5128             return;
5129         }
5130     }
5131
5132     let types = generics.params.iter().filter(|param| match param.kind {
5133         ty::GenericParamDefKind::Type { .. } => true,
5134         _ => false,
5135     });
5136     for (&used, param) in types_used.iter().zip(types) {
5137         if !used {
5138             let id = tcx.hir().as_local_hir_id(param.def_id).unwrap();
5139             let span = tcx.hir().span(id);
5140             struct_span_err!(tcx.sess, span, E0091, "type parameter `{}` is unused", param.name)
5141                 .span_label(span, "unused type parameter")
5142                 .emit();
5143         }
5144     }
5145 }
5146
5147 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
5148     let handler = sess.diagnostic();
5149     handler.span_bug_no_panic(
5150         MultiSpan::new(),
5151         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
5152     );
5153     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
5154     handler.note_without_error(
5155         "we would appreciate a joke overview: \
5156         https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675"
5157     );
5158     handler.note_without_error(&format!("rustc {} running on {}",
5159         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
5160         crate::session::config::host_triple(),
5161     ));
5162 }
5163
5164 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
5165     format!("{} {}{}", count, word, pluralise!(count))
5166 }