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