]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/mod.rs
Rollup merge of #64676 - estebank:assoc-type-bound-in-generic, r=petrochenkov
[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, Debug)]
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(&self, span: Span, def_id: DefId, substs: SubstsRef<'tcx>)
2621                           -> ty::InstantiatedPredicates<'tcx> {
2622         let bounds = self.tcx.predicates_of(def_id);
2623         let result = bounds.instantiate(self.tcx, substs);
2624         let result = self.normalize_associated_types_in(span, &result);
2625         debug!("instantiate_bounds(bounds={:?}, substs={:?}) = {:?}",
2626                bounds,
2627                substs,
2628                result);
2629         result
2630     }
2631
2632     /// Replaces the opaque types from the given value with type variables,
2633     /// and records the `OpaqueTypeMap` for later use during writeback. See
2634     /// `InferCtxt::instantiate_opaque_types` for more details.
2635     fn instantiate_opaque_types_from_value<T: TypeFoldable<'tcx>>(
2636         &self,
2637         parent_id: hir::HirId,
2638         value: &T,
2639         value_span: Span,
2640     ) -> T {
2641         let parent_def_id = self.tcx.hir().local_def_id(parent_id);
2642         debug!("instantiate_opaque_types_from_value(parent_def_id={:?}, value={:?})",
2643                parent_def_id,
2644                value);
2645
2646         let (value, opaque_type_map) = self.register_infer_ok_obligations(
2647             self.instantiate_opaque_types(
2648                 parent_def_id,
2649                 self.body_id,
2650                 self.param_env,
2651                 value,
2652                 value_span,
2653             )
2654         );
2655
2656         let mut opaque_types = self.opaque_types.borrow_mut();
2657         for (ty, decl) in opaque_type_map {
2658             let old_value = opaque_types.insert(ty, decl);
2659             assert!(old_value.is_none(), "instantiated twice: {:?}/{:?}", ty, decl);
2660         }
2661
2662         value
2663     }
2664
2665     fn normalize_associated_types_in<T>(&self, span: Span, value: &T) -> T
2666         where T : TypeFoldable<'tcx>
2667     {
2668         self.inh.normalize_associated_types_in(span, self.body_id, self.param_env, value)
2669     }
2670
2671     fn normalize_associated_types_in_as_infer_ok<T>(&self, span: Span, value: &T)
2672                                                     -> InferOk<'tcx, T>
2673         where T : TypeFoldable<'tcx>
2674     {
2675         self.inh.partially_normalize_associated_types_in(span,
2676                                                          self.body_id,
2677                                                          self.param_env,
2678                                                          value)
2679     }
2680
2681     pub fn require_type_meets(&self,
2682                               ty: Ty<'tcx>,
2683                               span: Span,
2684                               code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
2685                               def_id: DefId)
2686     {
2687         self.register_bound(
2688             ty,
2689             def_id,
2690             traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code));
2691     }
2692
2693     pub fn require_type_is_sized(&self,
2694                                  ty: Ty<'tcx>,
2695                                  span: Span,
2696                                  code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>)
2697     {
2698         let lang_item = self.tcx.require_lang_item(lang_items::SizedTraitLangItem, None);
2699         self.require_type_meets(ty, span, code, lang_item);
2700     }
2701
2702     pub fn require_type_is_sized_deferred(&self,
2703                                           ty: Ty<'tcx>,
2704                                           span: Span,
2705                                           code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>)
2706     {
2707         self.deferred_sized_obligations.borrow_mut().push((ty, span, code));
2708     }
2709
2710     pub fn register_bound(&self,
2711                           ty: Ty<'tcx>,
2712                           def_id: DefId,
2713                           cause: traits::ObligationCause<'tcx>)
2714     {
2715         self.fulfillment_cx.borrow_mut()
2716                            .register_bound(self, self.param_env, ty, def_id, cause);
2717     }
2718
2719     pub fn to_ty(&self, ast_t: &hir::Ty) -> Ty<'tcx> {
2720         let t = AstConv::ast_ty_to_ty(self, ast_t);
2721         self.register_wf_obligation(t, ast_t.span, traits::MiscObligation);
2722         t
2723     }
2724
2725     pub fn to_ty_saving_user_provided_ty(&self, ast_ty: &hir::Ty) -> Ty<'tcx> {
2726         let ty = self.to_ty(ast_ty);
2727         debug!("to_ty_saving_user_provided_ty: ty={:?}", ty);
2728
2729         if Self::can_contain_user_lifetime_bounds(ty) {
2730             let c_ty = self.infcx.canonicalize_response(&UserType::Ty(ty));
2731             debug!("to_ty_saving_user_provided_ty: c_ty={:?}", c_ty);
2732             self.tables.borrow_mut().user_provided_types_mut().insert(ast_ty.hir_id, c_ty);
2733         }
2734
2735         ty
2736     }
2737
2738     /// Returns the `DefId` of the constant parameter that the provided expression is a path to.
2739     pub fn const_param_def_id(&self, hir_c: &hir::AnonConst) -> Option<DefId> {
2740         AstConv::const_param_def_id(self, &self.tcx.hir().body(hir_c.body).value)
2741     }
2742
2743     pub fn to_const(&self, ast_c: &hir::AnonConst, ty: Ty<'tcx>) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
2744         AstConv::ast_const_to_const(self, ast_c, ty)
2745     }
2746
2747     // If the type given by the user has free regions, save it for later, since
2748     // NLL would like to enforce those. Also pass in types that involve
2749     // projections, since those can resolve to `'static` bounds (modulo #54940,
2750     // which hopefully will be fixed by the time you see this comment, dear
2751     // reader, although I have my doubts). Also pass in types with inference
2752     // types, because they may be repeated. Other sorts of things are already
2753     // sufficiently enforced with erased regions. =)
2754     fn can_contain_user_lifetime_bounds<T>(t: T) -> bool
2755     where
2756         T: TypeFoldable<'tcx>
2757     {
2758         t.has_free_regions() || t.has_projections() || t.has_infer_types()
2759     }
2760
2761     pub fn node_ty(&self, id: hir::HirId) -> Ty<'tcx> {
2762         match self.tables.borrow().node_types().get(id) {
2763             Some(&t) => t,
2764             None if self.is_tainted_by_errors() => self.tcx.types.err,
2765             None => {
2766                 bug!("no type for node {}: {} in fcx {}",
2767                      id, self.tcx.hir().node_to_string(id),
2768                      self.tag());
2769             }
2770         }
2771     }
2772
2773     /// Registers an obligation for checking later, during regionck, that the type `ty` must
2774     /// outlive the region `r`.
2775     pub fn register_wf_obligation(&self,
2776                                   ty: Ty<'tcx>,
2777                                   span: Span,
2778                                   code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>)
2779     {
2780         // WF obligations never themselves fail, so no real need to give a detailed cause:
2781         let cause = traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code);
2782         self.register_predicate(traits::Obligation::new(cause,
2783                                                         self.param_env,
2784                                                         ty::Predicate::WellFormed(ty)));
2785     }
2786
2787     /// Registers obligations that all types appearing in `substs` are well-formed.
2788     pub fn add_wf_bounds(&self, substs: SubstsRef<'tcx>, expr: &hir::Expr) {
2789         for ty in substs.types() {
2790             self.register_wf_obligation(ty, expr.span, traits::MiscObligation);
2791         }
2792     }
2793
2794     /// Given a fully substituted set of bounds (`generic_bounds`), and the values with which each
2795     /// type/region parameter was instantiated (`substs`), creates and registers suitable
2796     /// trait/region obligations.
2797     ///
2798     /// For example, if there is a function:
2799     ///
2800     /// ```
2801     /// fn foo<'a,T:'a>(...)
2802     /// ```
2803     ///
2804     /// and a reference:
2805     ///
2806     /// ```
2807     /// let f = foo;
2808     /// ```
2809     ///
2810     /// Then we will create a fresh region variable `'$0` and a fresh type variable `$1` for `'a`
2811     /// and `T`. This routine will add a region obligation `$1:'$0` and register it locally.
2812     pub fn add_obligations_for_parameters(&self,
2813                                           cause: traits::ObligationCause<'tcx>,
2814                                           predicates: &ty::InstantiatedPredicates<'tcx>)
2815     {
2816         assert!(!predicates.has_escaping_bound_vars());
2817
2818         debug!("add_obligations_for_parameters(predicates={:?})",
2819                predicates);
2820
2821         for obligation in traits::predicates_for_generics(cause, self.param_env, predicates) {
2822             self.register_predicate(obligation);
2823         }
2824     }
2825
2826     // FIXME(arielb1): use this instead of field.ty everywhere
2827     // Only for fields! Returns <none> for methods>
2828     // Indifferent to privacy flags
2829     pub fn field_ty(&self,
2830                     span: Span,
2831                     field: &'tcx ty::FieldDef,
2832                     substs: SubstsRef<'tcx>)
2833                     -> Ty<'tcx>
2834     {
2835         self.normalize_associated_types_in(span, &field.ty(self.tcx, substs))
2836     }
2837
2838     fn check_casts(&self) {
2839         let mut deferred_cast_checks = self.deferred_cast_checks.borrow_mut();
2840         for cast in deferred_cast_checks.drain(..) {
2841             cast.check(self);
2842         }
2843     }
2844
2845     fn resolve_generator_interiors(&self, def_id: DefId) {
2846         let mut generators = self.deferred_generator_interiors.borrow_mut();
2847         for (body_id, interior, kind) in generators.drain(..) {
2848             self.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
2849             generator_interior::resolve_interior(self, def_id, body_id, interior, kind);
2850         }
2851     }
2852
2853     // Tries to apply a fallback to `ty` if it is an unsolved variable.
2854     // Non-numerics get replaced with ! or () (depending on whether
2855     // feature(never_type) is enabled, unconstrained ints with i32,
2856     // unconstrained floats with f64.
2857     // Fallback becomes very dubious if we have encountered type-checking errors.
2858     // In that case, fallback to Error.
2859     // The return value indicates whether fallback has occurred.
2860     fn fallback_if_possible(&self, ty: Ty<'tcx>) -> bool {
2861         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::Neither;
2862         use rustc::ty::error::UnconstrainedNumeric::{UnconstrainedInt, UnconstrainedFloat};
2863
2864         assert!(ty.is_ty_infer());
2865         let fallback = match self.type_is_unconstrained_numeric(ty) {
2866             _ if self.is_tainted_by_errors() => self.tcx().types.err,
2867             UnconstrainedInt => self.tcx.types.i32,
2868             UnconstrainedFloat => self.tcx.types.f64,
2869             Neither if self.type_var_diverges(ty) => self.tcx.mk_diverging_default(),
2870             Neither => return false,
2871         };
2872         debug!("fallback_if_possible: defaulting `{:?}` to `{:?}`", ty, fallback);
2873         self.demand_eqtype(syntax_pos::DUMMY_SP, ty, fallback);
2874         true
2875     }
2876
2877     fn select_all_obligations_or_error(&self) {
2878         debug!("select_all_obligations_or_error");
2879         if let Err(errors) = self.fulfillment_cx.borrow_mut().select_all_or_error(&self) {
2880             self.report_fulfillment_errors(&errors, self.inh.body_id, false);
2881         }
2882     }
2883
2884     /// Select as many obligations as we can at present.
2885     fn select_obligations_where_possible(
2886         &self,
2887         fallback_has_occurred: bool,
2888         mutate_fullfillment_errors: impl Fn(&mut Vec<traits::FulfillmentError<'tcx>>),
2889     ) {
2890         if let Err(mut errors) = self.fulfillment_cx.borrow_mut().select_where_possible(self) {
2891             mutate_fullfillment_errors(&mut errors);
2892             self.report_fulfillment_errors(&errors, self.inh.body_id, fallback_has_occurred);
2893         }
2894     }
2895
2896     /// For the overloaded place expressions (`*x`, `x[3]`), the trait
2897     /// returns a type of `&T`, but the actual type we assign to the
2898     /// *expression* is `T`. So this function just peels off the return
2899     /// type by one layer to yield `T`.
2900     fn make_overloaded_place_return_type(&self,
2901                                           method: MethodCallee<'tcx>)
2902                                           -> ty::TypeAndMut<'tcx>
2903     {
2904         // extract method return type, which will be &T;
2905         let ret_ty = method.sig.output();
2906
2907         // method returns &T, but the type as visible to user is T, so deref
2908         ret_ty.builtin_deref(true).unwrap()
2909     }
2910
2911     fn lookup_indexing(
2912         &self,
2913         expr: &hir::Expr,
2914         base_expr: &'tcx hir::Expr,
2915         base_ty: Ty<'tcx>,
2916         idx_ty: Ty<'tcx>,
2917         needs: Needs,
2918     ) -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)> {
2919         // FIXME(#18741) -- this is almost but not quite the same as the
2920         // autoderef that normal method probing does. They could likely be
2921         // consolidated.
2922
2923         let mut autoderef = self.autoderef(base_expr.span, base_ty);
2924         let mut result = None;
2925         while result.is_none() && autoderef.next().is_some() {
2926             result = self.try_index_step(expr, base_expr, &autoderef, needs, idx_ty);
2927         }
2928         autoderef.finalize(self);
2929         result
2930     }
2931
2932     /// To type-check `base_expr[index_expr]`, we progressively autoderef
2933     /// (and otherwise adjust) `base_expr`, looking for a type which either
2934     /// supports builtin indexing or overloaded indexing.
2935     /// This loop implements one step in that search; the autoderef loop
2936     /// is implemented by `lookup_indexing`.
2937     fn try_index_step(
2938         &self,
2939         expr: &hir::Expr,
2940         base_expr: &hir::Expr,
2941         autoderef: &Autoderef<'a, 'tcx>,
2942         needs: Needs,
2943         index_ty: Ty<'tcx>,
2944     ) -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)> {
2945         let adjusted_ty = autoderef.unambiguous_final_ty(self);
2946         debug!("try_index_step(expr={:?}, base_expr={:?}, adjusted_ty={:?}, \
2947                                index_ty={:?})",
2948                expr,
2949                base_expr,
2950                adjusted_ty,
2951                index_ty);
2952
2953         for &unsize in &[false, true] {
2954             let mut self_ty = adjusted_ty;
2955             if unsize {
2956                 // We only unsize arrays here.
2957                 if let ty::Array(element_ty, _) = adjusted_ty.sty {
2958                     self_ty = self.tcx.mk_slice(element_ty);
2959                 } else {
2960                     continue;
2961                 }
2962             }
2963
2964             // If some lookup succeeds, write callee into table and extract index/element
2965             // type from the method signature.
2966             // If some lookup succeeded, install method in table
2967             let input_ty = self.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
2968                 kind: TypeVariableOriginKind::AutoDeref,
2969                 span: base_expr.span,
2970             });
2971             let method = self.try_overloaded_place_op(
2972                 expr.span, self_ty, &[input_ty], needs, PlaceOp::Index);
2973
2974             let result = method.map(|ok| {
2975                 debug!("try_index_step: success, using overloaded indexing");
2976                 let method = self.register_infer_ok_obligations(ok);
2977
2978                 let mut adjustments = autoderef.adjust_steps(self, needs);
2979                 if let ty::Ref(region, _, r_mutbl) = method.sig.inputs()[0].sty {
2980                     let mutbl = match r_mutbl {
2981                         hir::MutImmutable => AutoBorrowMutability::Immutable,
2982                         hir::MutMutable => AutoBorrowMutability::Mutable {
2983                             // Indexing can be desugared to a method call,
2984                             // so maybe we could use two-phase here.
2985                             // See the documentation of AllowTwoPhase for why that's
2986                             // not the case today.
2987                             allow_two_phase_borrow: AllowTwoPhase::No,
2988                         }
2989                     };
2990                     adjustments.push(Adjustment {
2991                         kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(region, mutbl)),
2992                         target: self.tcx.mk_ref(region, ty::TypeAndMut {
2993                             mutbl: r_mutbl,
2994                             ty: adjusted_ty
2995                         })
2996                     });
2997                 }
2998                 if unsize {
2999                     adjustments.push(Adjustment {
3000                         kind: Adjust::Pointer(PointerCast::Unsize),
3001                         target: method.sig.inputs()[0]
3002                     });
3003                 }
3004                 self.apply_adjustments(base_expr, adjustments);
3005
3006                 self.write_method_call(expr.hir_id, method);
3007                 (input_ty, self.make_overloaded_place_return_type(method).ty)
3008             });
3009             if result.is_some() {
3010                 return result;
3011             }
3012         }
3013
3014         None
3015     }
3016
3017     fn resolve_place_op(&self, op: PlaceOp, is_mut: bool) -> (Option<DefId>, ast::Ident) {
3018         let (tr, name) = match (op, is_mut) {
3019             (PlaceOp::Deref, false) => (self.tcx.lang_items().deref_trait(), sym::deref),
3020             (PlaceOp::Deref, true) => (self.tcx.lang_items().deref_mut_trait(), sym::deref_mut),
3021             (PlaceOp::Index, false) => (self.tcx.lang_items().index_trait(), sym::index),
3022             (PlaceOp::Index, true) => (self.tcx.lang_items().index_mut_trait(), sym::index_mut),
3023         };
3024         (tr, ast::Ident::with_dummy_span(name))
3025     }
3026
3027     fn try_overloaded_place_op(&self,
3028                                 span: Span,
3029                                 base_ty: Ty<'tcx>,
3030                                 arg_tys: &[Ty<'tcx>],
3031                                 needs: Needs,
3032                                 op: PlaceOp)
3033                                 -> Option<InferOk<'tcx, MethodCallee<'tcx>>>
3034     {
3035         debug!("try_overloaded_place_op({:?},{:?},{:?},{:?})",
3036                span,
3037                base_ty,
3038                needs,
3039                op);
3040
3041         // Try Mut first, if needed.
3042         let (mut_tr, mut_op) = self.resolve_place_op(op, true);
3043         let method = match (needs, mut_tr) {
3044             (Needs::MutPlace, Some(trait_did)) => {
3045                 self.lookup_method_in_trait(span, mut_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
3046             }
3047             _ => None,
3048         };
3049
3050         // Otherwise, fall back to the immutable version.
3051         let (imm_tr, imm_op) = self.resolve_place_op(op, false);
3052         let method = match (method, imm_tr) {
3053             (None, Some(trait_did)) => {
3054                 self.lookup_method_in_trait(span, imm_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
3055             }
3056             (method, _) => method,
3057         };
3058
3059         method
3060     }
3061
3062     fn check_method_argument_types(
3063         &self,
3064         sp: Span,
3065         expr_sp: Span,
3066         method: Result<MethodCallee<'tcx>, ()>,
3067         args_no_rcvr: &'tcx [hir::Expr],
3068         tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
3069         expected: Expectation<'tcx>,
3070     ) -> Ty<'tcx> {
3071         let has_error = match method {
3072             Ok(method) => {
3073                 method.substs.references_error() || method.sig.references_error()
3074             }
3075             Err(_) => true
3076         };
3077         if has_error {
3078             let err_inputs = self.err_args(args_no_rcvr.len());
3079
3080             let err_inputs = match tuple_arguments {
3081                 DontTupleArguments => err_inputs,
3082                 TupleArguments => vec![self.tcx.intern_tup(&err_inputs[..])],
3083             };
3084
3085             self.check_argument_types(sp, expr_sp, &err_inputs[..], &[], args_no_rcvr,
3086                                       false, tuple_arguments, None);
3087             return self.tcx.types.err;
3088         }
3089
3090         let method = method.unwrap();
3091         // HACK(eddyb) ignore self in the definition (see above).
3092         let expected_arg_tys = self.expected_inputs_for_expected_output(
3093             sp,
3094             expected,
3095             method.sig.output(),
3096             &method.sig.inputs()[1..]
3097         );
3098         self.check_argument_types(sp, expr_sp, &method.sig.inputs()[1..], &expected_arg_tys[..],
3099                                   args_no_rcvr, method.sig.c_variadic, tuple_arguments,
3100                                   self.tcx.hir().span_if_local(method.def_id));
3101         method.sig.output()
3102     }
3103
3104     fn self_type_matches_expected_vid(
3105         &self,
3106         trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
3107         expected_vid: ty::TyVid,
3108     ) -> bool {
3109         let self_ty = self.shallow_resolve(trait_ref.self_ty());
3110         debug!(
3111             "self_type_matches_expected_vid(trait_ref={:?}, self_ty={:?}, expected_vid={:?})",
3112             trait_ref, self_ty, expected_vid
3113         );
3114         match self_ty.sty {
3115             ty::Infer(ty::TyVar(found_vid)) => {
3116                 // FIXME: consider using `sub_root_var` here so we
3117                 // can see through subtyping.
3118                 let found_vid = self.root_var(found_vid);
3119                 debug!("self_type_matches_expected_vid - found_vid={:?}", found_vid);
3120                 expected_vid == found_vid
3121             }
3122             _ => false
3123         }
3124     }
3125
3126     fn obligations_for_self_ty<'b>(
3127         &'b self,
3128         self_ty: ty::TyVid,
3129     ) -> impl Iterator<Item = (ty::PolyTraitRef<'tcx>, traits::PredicateObligation<'tcx>)>
3130                  + Captures<'tcx>
3131                  + 'b {
3132         // FIXME: consider using `sub_root_var` here so we
3133         // can see through subtyping.
3134         let ty_var_root = self.root_var(self_ty);
3135         debug!("obligations_for_self_ty: self_ty={:?} ty_var_root={:?} pending_obligations={:?}",
3136                self_ty, ty_var_root,
3137                self.fulfillment_cx.borrow().pending_obligations());
3138
3139         self.fulfillment_cx
3140             .borrow()
3141             .pending_obligations()
3142             .into_iter()
3143             .filter_map(move |obligation| match obligation.predicate {
3144                 ty::Predicate::Projection(ref data) =>
3145                     Some((data.to_poly_trait_ref(self.tcx), obligation)),
3146                 ty::Predicate::Trait(ref data) =>
3147                     Some((data.to_poly_trait_ref(), obligation)),
3148                 ty::Predicate::Subtype(..) => None,
3149                 ty::Predicate::RegionOutlives(..) => None,
3150                 ty::Predicate::TypeOutlives(..) => None,
3151                 ty::Predicate::WellFormed(..) => None,
3152                 ty::Predicate::ObjectSafe(..) => None,
3153                 ty::Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
3154                 // N.B., this predicate is created by breaking down a
3155                 // `ClosureType: FnFoo()` predicate, where
3156                 // `ClosureType` represents some `Closure`. It can't
3157                 // possibly be referring to the current closure,
3158                 // because we haven't produced the `Closure` for
3159                 // this closure yet; this is exactly why the other
3160                 // code is looking for a self type of a unresolved
3161                 // inference variable.
3162                 ty::Predicate::ClosureKind(..) => None,
3163             }).filter(move |(tr, _)| self.self_type_matches_expected_vid(*tr, ty_var_root))
3164     }
3165
3166     fn type_var_is_sized(&self, self_ty: ty::TyVid) -> bool {
3167         self.obligations_for_self_ty(self_ty).any(|(tr, _)| {
3168             Some(tr.def_id()) == self.tcx.lang_items().sized_trait()
3169         })
3170     }
3171
3172     /// Generic function that factors out common logic from function calls,
3173     /// method calls and overloaded operators.
3174     fn check_argument_types(
3175         &self,
3176         sp: Span,
3177         expr_sp: Span,
3178         fn_inputs: &[Ty<'tcx>],
3179         expected_arg_tys: &[Ty<'tcx>],
3180         args: &'tcx [hir::Expr],
3181         c_variadic: bool,
3182         tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
3183         def_span: Option<Span>,
3184     ) {
3185         let tcx = self.tcx;
3186
3187         // Grab the argument types, supplying fresh type variables
3188         // if the wrong number of arguments were supplied
3189         let supplied_arg_count = if tuple_arguments == DontTupleArguments {
3190             args.len()
3191         } else {
3192             1
3193         };
3194
3195         // All the input types from the fn signature must outlive the call
3196         // so as to validate implied bounds.
3197         for &fn_input_ty in fn_inputs {
3198             self.register_wf_obligation(fn_input_ty, sp, traits::MiscObligation);
3199         }
3200
3201         let expected_arg_count = fn_inputs.len();
3202
3203         let param_count_error = |expected_count: usize,
3204                                  arg_count: usize,
3205                                  error_code: &str,
3206                                  c_variadic: bool,
3207                                  sugg_unit: bool| {
3208             let mut err = tcx.sess.struct_span_err_with_code(sp,
3209                 &format!("this function takes {}{} but {} {} supplied",
3210                     if c_variadic { "at least " } else { "" },
3211                     potentially_plural_count(expected_count, "parameter"),
3212                     potentially_plural_count(arg_count, "parameter"),
3213                     if arg_count == 1 {"was"} else {"were"}),
3214                 DiagnosticId::Error(error_code.to_owned()));
3215
3216             if let Some(def_s) = def_span.map(|sp| tcx.sess.source_map().def_span(sp)) {
3217                 err.span_label(def_s, "defined here");
3218             }
3219             if sugg_unit {
3220                 let sugg_span = tcx.sess.source_map().end_point(expr_sp);
3221                 // remove closing `)` from the span
3222                 let sugg_span = sugg_span.shrink_to_lo();
3223                 err.span_suggestion(
3224                     sugg_span,
3225                     "expected the unit value `()`; create it with empty parentheses",
3226                     String::from("()"),
3227                     Applicability::MachineApplicable);
3228             } else {
3229                 err.span_label(sp, format!("expected {}{}",
3230                                            if c_variadic { "at least " } else { "" },
3231                                            potentially_plural_count(expected_count, "parameter")));
3232             }
3233             err.emit();
3234         };
3235
3236         let mut expected_arg_tys = expected_arg_tys.to_vec();
3237
3238         let formal_tys = if tuple_arguments == TupleArguments {
3239             let tuple_type = self.structurally_resolved_type(sp, fn_inputs[0]);
3240             match tuple_type.sty {
3241                 ty::Tuple(arg_types) if arg_types.len() != args.len() => {
3242                     param_count_error(arg_types.len(), args.len(), "E0057", false, false);
3243                     expected_arg_tys = vec![];
3244                     self.err_args(args.len())
3245                 }
3246                 ty::Tuple(arg_types) => {
3247                     expected_arg_tys = match expected_arg_tys.get(0) {
3248                         Some(&ty) => match ty.sty {
3249                             ty::Tuple(ref tys) => tys.iter().map(|k| k.expect_ty()).collect(),
3250                             _ => vec![],
3251                         },
3252                         None => vec![],
3253                     };
3254                     arg_types.iter().map(|k| k.expect_ty()).collect()
3255                 }
3256                 _ => {
3257                     span_err!(tcx.sess, sp, E0059,
3258                         "cannot use call notation; the first type parameter \
3259                          for the function trait is neither a tuple nor unit");
3260                     expected_arg_tys = vec![];
3261                     self.err_args(args.len())
3262                 }
3263             }
3264         } else if expected_arg_count == supplied_arg_count {
3265             fn_inputs.to_vec()
3266         } else if c_variadic {
3267             if supplied_arg_count >= expected_arg_count {
3268                 fn_inputs.to_vec()
3269             } else {
3270                 param_count_error(expected_arg_count, supplied_arg_count, "E0060", true, false);
3271                 expected_arg_tys = vec![];
3272                 self.err_args(supplied_arg_count)
3273             }
3274         } else {
3275             // is the missing argument of type `()`?
3276             let sugg_unit = if expected_arg_tys.len() == 1 && supplied_arg_count == 0 {
3277                 self.resolve_vars_if_possible(&expected_arg_tys[0]).is_unit()
3278             } else if fn_inputs.len() == 1 && supplied_arg_count == 0 {
3279                 self.resolve_vars_if_possible(&fn_inputs[0]).is_unit()
3280             } else {
3281                 false
3282             };
3283             param_count_error(expected_arg_count, supplied_arg_count, "E0061", false, sugg_unit);
3284
3285             expected_arg_tys = vec![];
3286             self.err_args(supplied_arg_count)
3287         };
3288
3289         debug!("check_argument_types: formal_tys={:?}",
3290                formal_tys.iter().map(|t| self.ty_to_string(*t)).collect::<Vec<String>>());
3291
3292         // If there is no expectation, expect formal_tys.
3293         let expected_arg_tys = if !expected_arg_tys.is_empty() {
3294             expected_arg_tys
3295         } else {
3296             formal_tys.clone()
3297         };
3298
3299         let mut final_arg_types: Vec<(usize, Ty<'_>)> = vec![];
3300
3301         // Check the arguments.
3302         // We do this in a pretty awful way: first we type-check any arguments
3303         // that are not closures, then we type-check the closures. This is so
3304         // that we have more information about the types of arguments when we
3305         // type-check the functions. This isn't really the right way to do this.
3306         for &check_closures in &[false, true] {
3307             debug!("check_closures={}", check_closures);
3308
3309             // More awful hacks: before we check argument types, try to do
3310             // an "opportunistic" vtable resolution of any trait bounds on
3311             // the call. This helps coercions.
3312             if check_closures {
3313                 self.select_obligations_where_possible(false, |errors| {
3314                     self.point_at_arg_instead_of_call_if_possible(
3315                         errors,
3316                         &final_arg_types[..],
3317                         sp,
3318                         &args,
3319                     );
3320                 })
3321             }
3322
3323             // For C-variadic functions, we don't have a declared type for all of
3324             // the arguments hence we only do our usual type checking with
3325             // the arguments who's types we do know.
3326             let t = if c_variadic {
3327                 expected_arg_count
3328             } else if tuple_arguments == TupleArguments {
3329                 args.len()
3330             } else {
3331                 supplied_arg_count
3332             };
3333             for (i, arg) in args.iter().take(t).enumerate() {
3334                 // Warn only for the first loop (the "no closures" one).
3335                 // Closure arguments themselves can't be diverging, but
3336                 // a previous argument can, e.g., `foo(panic!(), || {})`.
3337                 if !check_closures {
3338                     self.warn_if_unreachable(arg.hir_id, arg.span, "expression");
3339                 }
3340
3341                 let is_closure = match arg.node {
3342                     ExprKind::Closure(..) => true,
3343                     _ => false
3344                 };
3345
3346                 if is_closure != check_closures {
3347                     continue;
3348                 }
3349
3350                 debug!("checking the argument");
3351                 let formal_ty = formal_tys[i];
3352
3353                 // The special-cased logic below has three functions:
3354                 // 1. Provide as good of an expected type as possible.
3355                 let expected = Expectation::rvalue_hint(self, expected_arg_tys[i]);
3356
3357                 let checked_ty = self.check_expr_with_expectation(&arg, expected);
3358
3359                 // 2. Coerce to the most detailed type that could be coerced
3360                 //    to, which is `expected_ty` if `rvalue_hint` returns an
3361                 //    `ExpectHasType(expected_ty)`, or the `formal_ty` otherwise.
3362                 let coerce_ty = expected.only_has_type(self).unwrap_or(formal_ty);
3363                 // We're processing function arguments so we definitely want to use
3364                 // two-phase borrows.
3365                 self.demand_coerce(&arg, checked_ty, coerce_ty, AllowTwoPhase::Yes);
3366                 final_arg_types.push((i, coerce_ty));
3367
3368                 // 3. Relate the expected type and the formal one,
3369                 //    if the expected type was used for the coercion.
3370                 self.demand_suptype(arg.span, formal_ty, coerce_ty);
3371             }
3372         }
3373
3374         // We also need to make sure we at least write the ty of the other
3375         // arguments which we skipped above.
3376         if c_variadic {
3377             fn variadic_error<'tcx>(s: &Session, span: Span, t: Ty<'tcx>, cast_ty: &str) {
3378                 use crate::structured_errors::{VariadicError, StructuredDiagnostic};
3379                 VariadicError::new(s, span, t, cast_ty).diagnostic().emit();
3380             }
3381
3382             for arg in args.iter().skip(expected_arg_count) {
3383                 let arg_ty = self.check_expr(&arg);
3384
3385                 // There are a few types which get autopromoted when passed via varargs
3386                 // in C but we just error out instead and require explicit casts.
3387                 let arg_ty = self.structurally_resolved_type(arg.span, arg_ty);
3388                 match arg_ty.sty {
3389                     ty::Float(ast::FloatTy::F32) => {
3390                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_double");
3391                     }
3392                     ty::Int(ast::IntTy::I8) | ty::Int(ast::IntTy::I16) | ty::Bool => {
3393                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_int");
3394                     }
3395                     ty::Uint(ast::UintTy::U8) | ty::Uint(ast::UintTy::U16) => {
3396                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_uint");
3397                     }
3398                     ty::FnDef(..) => {
3399                         let ptr_ty = self.tcx.mk_fn_ptr(arg_ty.fn_sig(self.tcx));
3400                         let ptr_ty = self.resolve_vars_if_possible(&ptr_ty);
3401                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, &ptr_ty.to_string());
3402                     }
3403                     _ => {}
3404                 }
3405             }
3406         }
3407     }
3408
3409     fn err_args(&self, len: usize) -> Vec<Ty<'tcx>> {
3410         vec![self.tcx.types.err; len]
3411     }
3412
3413     /// Given a vec of evaluated `FullfillmentError`s and an `fn` call argument expressions, we
3414     /// walk the resolved types for each argument to see if any of the `FullfillmentError`s
3415     /// reference a type argument. If they do, and there's only *one* argument that does, we point
3416     /// at the corresponding argument's expression span instead of the `fn` call path span.
3417     fn point_at_arg_instead_of_call_if_possible(
3418         &self,
3419         errors: &mut Vec<traits::FulfillmentError<'_>>,
3420         final_arg_types: &[(usize, Ty<'tcx>)],
3421         call_sp: Span,
3422         args: &'tcx [hir::Expr],
3423     ) {
3424         if !call_sp.desugaring_kind().is_some() {
3425             // We *do not* do this for desugared call spans to keep good diagnostics when involving
3426             // the `?` operator.
3427             for error in errors {
3428                 if let ty::Predicate::Trait(predicate) = error.obligation.predicate {
3429                     // Collect the argument position for all arguments that could have caused this
3430                     // `FullfillmentError`.
3431                     let mut referenced_in = final_arg_types.iter()
3432                         .flat_map(|(i, ty)| {
3433                             let ty = self.resolve_vars_if_possible(ty);
3434                             // We walk the argument type because the argument's type could have
3435                             // been `Option<T>`, but the `FullfillmentError` references `T`.
3436                             ty.walk()
3437                                 .filter(|&ty| ty == predicate.skip_binder().self_ty())
3438                                 .map(move |_| *i)
3439                         });
3440                     if let (Some(ref_in), None) = (referenced_in.next(), referenced_in.next()) {
3441                         // We make sure that only *one* argument matches the obligation failure
3442                         // and thet the obligation's span to its expression's.
3443                         error.obligation.cause.span = args[ref_in].span;
3444                         error.points_at_arg_span = true;
3445                     }
3446                 }
3447             }
3448         }
3449     }
3450
3451     // AST fragment checking
3452     fn check_lit(&self,
3453                  lit: &hir::Lit,
3454                  expected: Expectation<'tcx>)
3455                  -> Ty<'tcx>
3456     {
3457         let tcx = self.tcx;
3458
3459         match lit.node {
3460             ast::LitKind::Str(..) => tcx.mk_static_str(),
3461             ast::LitKind::ByteStr(ref v) => {
3462                 tcx.mk_imm_ref(tcx.lifetimes.re_static,
3463                                tcx.mk_array(tcx.types.u8, v.len() as u64))
3464             }
3465             ast::LitKind::Byte(_) => tcx.types.u8,
3466             ast::LitKind::Char(_) => tcx.types.char,
3467             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Signed(t)) => tcx.mk_mach_int(t),
3468             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsigned(t)) => tcx.mk_mach_uint(t),
3469             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsuffixed) => {
3470                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| {
3471                     match ty.sty {
3472                         ty::Int(_) | ty::Uint(_) => Some(ty),
3473                         ty::Char => Some(tcx.types.u8),
3474                         ty::RawPtr(..) => Some(tcx.types.usize),
3475                         ty::FnDef(..) | ty::FnPtr(_) => Some(tcx.types.usize),
3476                         _ => None
3477                     }
3478                 });
3479                 opt_ty.unwrap_or_else(|| self.next_int_var())
3480             }
3481             ast::LitKind::Float(_, t) => tcx.mk_mach_float(t),
3482             ast::LitKind::FloatUnsuffixed(_) => {
3483                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| {
3484                     match ty.sty {
3485                         ty::Float(_) => Some(ty),
3486                         _ => None
3487                     }
3488                 });
3489                 opt_ty.unwrap_or_else(|| self.next_float_var())
3490             }
3491             ast::LitKind::Bool(_) => tcx.types.bool,
3492             ast::LitKind::Err(_) => tcx.types.err,
3493         }
3494     }
3495
3496     // Determine the `Self` type, using fresh variables for all variables
3497     // declared on the impl declaration e.g., `impl<A,B> for Vec<(A,B)>`
3498     // would return `($0, $1)` where `$0` and `$1` are freshly instantiated type
3499     // variables.
3500     pub fn impl_self_ty(&self,
3501                         span: Span, // (potential) receiver for this impl
3502                         did: DefId)
3503                         -> TypeAndSubsts<'tcx> {
3504         let ity = self.tcx.type_of(did);
3505         debug!("impl_self_ty: ity={:?}", ity);
3506
3507         let substs = self.fresh_substs_for_item(span, did);
3508         let substd_ty = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ity);
3509
3510         TypeAndSubsts { substs: substs, ty: substd_ty }
3511     }
3512
3513     /// Unifies the output type with the expected type early, for more coercions
3514     /// and forward type information on the input expressions.
3515     fn expected_inputs_for_expected_output(&self,
3516                                            call_span: Span,
3517                                            expected_ret: Expectation<'tcx>,
3518                                            formal_ret: Ty<'tcx>,
3519                                            formal_args: &[Ty<'tcx>])
3520                                            -> Vec<Ty<'tcx>> {
3521         let formal_ret = self.resolve_type_vars_with_obligations(formal_ret);
3522         let ret_ty = match expected_ret.only_has_type(self) {
3523             Some(ret) => ret,
3524             None => return Vec::new()
3525         };
3526         let expect_args = self.fudge_inference_if_ok(|| {
3527             // Attempt to apply a subtyping relationship between the formal
3528             // return type (likely containing type variables if the function
3529             // is polymorphic) and the expected return type.
3530             // No argument expectations are produced if unification fails.
3531             let origin = self.misc(call_span);
3532             let ures = self.at(&origin, self.param_env).sup(ret_ty, &formal_ret);
3533
3534             // FIXME(#27336) can't use ? here, Try::from_error doesn't default
3535             // to identity so the resulting type is not constrained.
3536             match ures {
3537                 Ok(ok) => {
3538                     // Process any obligations locally as much as
3539                     // we can.  We don't care if some things turn
3540                     // out unconstrained or ambiguous, as we're
3541                     // just trying to get hints here.
3542                     self.save_and_restore_in_snapshot_flag(|_| {
3543                         let mut fulfill = TraitEngine::new(self.tcx);
3544                         for obligation in ok.obligations {
3545                             fulfill.register_predicate_obligation(self, obligation);
3546                         }
3547                         fulfill.select_where_possible(self)
3548                     }).map_err(|_| ())?;
3549                 }
3550                 Err(_) => return Err(()),
3551             }
3552
3553             // Record all the argument types, with the substitutions
3554             // produced from the above subtyping unification.
3555             Ok(formal_args.iter().map(|ty| {
3556                 self.resolve_vars_if_possible(ty)
3557             }).collect())
3558         }).unwrap_or_default();
3559         debug!("expected_inputs_for_expected_output(formal={:?} -> {:?}, expected={:?} -> {:?})",
3560                formal_args, formal_ret,
3561                expect_args, expected_ret);
3562         expect_args
3563     }
3564
3565     pub fn check_struct_path(&self,
3566                              qpath: &QPath,
3567                              hir_id: hir::HirId)
3568                              -> Option<(&'tcx ty::VariantDef,  Ty<'tcx>)> {
3569         let path_span = match *qpath {
3570             QPath::Resolved(_, ref path) => path.span,
3571             QPath::TypeRelative(ref qself, _) => qself.span
3572         };
3573         let (def, ty) = self.finish_resolving_struct_path(qpath, path_span, hir_id);
3574         let variant = match def {
3575             Res::Err => {
3576                 self.set_tainted_by_errors();
3577                 return None;
3578             }
3579             Res::Def(DefKind::Variant, _) => {
3580                 match ty.sty {
3581                     ty::Adt(adt, substs) => {
3582                         Some((adt.variant_of_res(def), adt.did, substs))
3583                     }
3584                     _ => bug!("unexpected type: {:?}", ty)
3585                 }
3586             }
3587             Res::Def(DefKind::Struct, _)
3588             | Res::Def(DefKind::Union, _)
3589             | Res::Def(DefKind::TyAlias, _)
3590             | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
3591             | Res::SelfTy(..) => {
3592                 match ty.sty {
3593                     ty::Adt(adt, substs) if !adt.is_enum() => {
3594                         Some((adt.non_enum_variant(), adt.did, substs))
3595                     }
3596                     _ => None,
3597                 }
3598             }
3599             _ => bug!("unexpected definition: {:?}", def)
3600         };
3601
3602         if let Some((variant, did, substs)) = variant {
3603             debug!("check_struct_path: did={:?} substs={:?}", did, substs);
3604             self.write_user_type_annotation_from_substs(hir_id, did, substs, None);
3605
3606             // Check bounds on type arguments used in the path.
3607             let bounds = self.instantiate_bounds(path_span, did, substs);
3608             let cause = traits::ObligationCause::new(
3609                 path_span,
3610                 self.body_id,
3611                 traits::ItemObligation(did),
3612             );
3613             self.add_obligations_for_parameters(cause, &bounds);
3614
3615             Some((variant, ty))
3616         } else {
3617             struct_span_err!(self.tcx.sess, path_span, E0071,
3618                              "expected struct, variant or union type, found {}",
3619                              ty.sort_string(self.tcx))
3620                 .span_label(path_span, "not a struct")
3621                 .emit();
3622             None
3623         }
3624     }
3625
3626     // Finish resolving a path in a struct expression or pattern `S::A { .. }` if necessary.
3627     // The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
3628     fn finish_resolving_struct_path(&self,
3629                                     qpath: &QPath,
3630                                     path_span: Span,
3631                                     hir_id: hir::HirId)
3632                                     -> (Res, Ty<'tcx>)
3633     {
3634         match *qpath {
3635             QPath::Resolved(ref maybe_qself, ref path) => {
3636                 let self_ty = maybe_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself));
3637                 let ty = AstConv::res_to_ty(self, self_ty, path, true);
3638                 (path.res, ty)
3639             }
3640             QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => {
3641                 let ty = self.to_ty(qself);
3642
3643                 let res = if let hir::TyKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) = qself.node {
3644                     path.res
3645                 } else {
3646                     Res::Err
3647                 };
3648                 let result = AstConv::associated_path_to_ty(
3649                     self,
3650                     hir_id,
3651                     path_span,
3652                     ty,
3653                     res,
3654                     segment,
3655                     true,
3656                 );
3657                 let ty = result.map(|(ty, _, _)| ty).unwrap_or(self.tcx().types.err);
3658                 let result = result.map(|(_, kind, def_id)| (kind, def_id));
3659
3660                 // Write back the new resolution.
3661                 self.write_resolution(hir_id, result);
3662
3663                 (result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id)).unwrap_or(Res::Err), ty)
3664             }
3665         }
3666     }
3667
3668     /// Resolves an associated value path into a base type and associated constant, or method
3669     /// resolution. The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
3670     pub fn resolve_ty_and_res_ufcs<'b>(&self,
3671                                        qpath: &'b QPath,
3672                                        hir_id: hir::HirId,
3673                                        span: Span)
3674                                        -> (Res, Option<Ty<'tcx>>, &'b [hir::PathSegment])
3675     {
3676         debug!("resolve_ty_and_res_ufcs: qpath={:?} hir_id={:?} span={:?}", qpath, hir_id, span);
3677         let (ty, qself, item_segment) = match *qpath {
3678             QPath::Resolved(ref opt_qself, ref path) => {
3679                 return (path.res,
3680                         opt_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself)),
3681                         &path.segments[..]);
3682             }
3683             QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => {
3684                 (self.to_ty(qself), qself, segment)
3685             }
3686         };
3687         if let Some(&cached_result) = self.tables.borrow().type_dependent_defs().get(hir_id) {
3688             // Return directly on cache hit. This is useful to avoid doubly reporting
3689             // errors with default match binding modes. See #44614.
3690             let def = cached_result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id))
3691                 .unwrap_or(Res::Err);
3692             return (def, Some(ty), slice::from_ref(&**item_segment));
3693         }
3694         let item_name = item_segment.ident;
3695         let result = self.resolve_ufcs(span, item_name, ty, hir_id).or_else(|error| {
3696             let result = match error {
3697                 method::MethodError::PrivateMatch(kind, def_id, _) => Ok((kind, def_id)),
3698                 _ => Err(ErrorReported),
3699             };
3700             if item_name.name != kw::Invalid {
3701                 self.report_method_error(
3702                     span,
3703                     ty,
3704                     item_name,
3705                     SelfSource::QPath(qself),
3706                     error,
3707                     None,
3708                 ).map(|mut e| e.emit());
3709             }
3710             result
3711         });
3712
3713         // Write back the new resolution.
3714         self.write_resolution(hir_id, result);
3715         (
3716             result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id)).unwrap_or(Res::Err),
3717             Some(ty),
3718             slice::from_ref(&**item_segment),
3719         )
3720     }
3721
3722     pub fn check_decl_initializer(
3723         &self,
3724         local: &'tcx hir::Local,
3725         init: &'tcx hir::Expr,
3726     ) -> Ty<'tcx> {
3727         // FIXME(tschottdorf): `contains_explicit_ref_binding()` must be removed
3728         // for #42640 (default match binding modes).
3729         //
3730         // See #44848.
3731         let ref_bindings = local.pat.contains_explicit_ref_binding();
3732
3733         let local_ty = self.local_ty(init.span, local.hir_id).revealed_ty;
3734         if let Some(m) = ref_bindings {
3735             // Somewhat subtle: if we have a `ref` binding in the pattern,
3736             // we want to avoid introducing coercions for the RHS. This is
3737             // both because it helps preserve sanity and, in the case of
3738             // ref mut, for soundness (issue #23116). In particular, in
3739             // the latter case, we need to be clear that the type of the
3740             // referent for the reference that results is *equal to* the
3741             // type of the place it is referencing, and not some
3742             // supertype thereof.
3743             let init_ty = self.check_expr_with_needs(init, Needs::maybe_mut_place(m));
3744             self.demand_eqtype(init.span, local_ty, init_ty);
3745             init_ty
3746         } else {
3747             self.check_expr_coercable_to_type(init, local_ty)
3748         }
3749     }
3750
3751     pub fn check_decl_local(&self, local: &'tcx hir::Local) {
3752         let t = self.local_ty(local.span, local.hir_id).decl_ty;
3753         self.write_ty(local.hir_id, t);
3754
3755         if let Some(ref init) = local.init {
3756             let init_ty = self.check_decl_initializer(local, &init);
3757             self.overwrite_local_ty_if_err(local, t, init_ty);
3758         }
3759
3760         self.check_pat_top(&local.pat, t, None);
3761         let pat_ty = self.node_ty(local.pat.hir_id);
3762         self.overwrite_local_ty_if_err(local, t, pat_ty);
3763     }
3764
3765     fn overwrite_local_ty_if_err(&self, local: &'tcx hir::Local, decl_ty: Ty<'tcx>, ty: Ty<'tcx>) {
3766         if ty.references_error() {
3767             // Override the types everywhere with `types.err` to avoid knock down errors.
3768             self.write_ty(local.hir_id, ty);
3769             self.write_ty(local.pat.hir_id, ty);
3770             let local_ty = LocalTy {
3771                 decl_ty,
3772                 revealed_ty: ty,
3773             };
3774             self.locals.borrow_mut().insert(local.hir_id, local_ty);
3775             self.locals.borrow_mut().insert(local.pat.hir_id, local_ty);
3776         }
3777     }
3778
3779     pub fn check_stmt(&self, stmt: &'tcx hir::Stmt) {
3780         // Don't do all the complex logic below for `DeclItem`.
3781         match stmt.node {
3782             hir::StmtKind::Item(..) => return,
3783             hir::StmtKind::Local(..) | hir::StmtKind::Expr(..) | hir::StmtKind::Semi(..) => {}
3784         }
3785
3786         self.warn_if_unreachable(stmt.hir_id, stmt.span, "statement");
3787
3788         // Hide the outer diverging and `has_errors` flags.
3789         let old_diverges = self.diverges.get();
3790         let old_has_errors = self.has_errors.get();
3791         self.diverges.set(Diverges::Maybe);
3792         self.has_errors.set(false);
3793
3794         match stmt.node {
3795             hir::StmtKind::Local(ref l) => {
3796                 self.check_decl_local(&l);
3797             }
3798             // Ignore for now.
3799             hir::StmtKind::Item(_) => {}
3800             hir::StmtKind::Expr(ref expr) => {
3801                 // Check with expected type of `()`.
3802                 self.check_expr_has_type_or_error(&expr, self.tcx.mk_unit());
3803             }
3804             hir::StmtKind::Semi(ref expr) => {
3805                 self.check_expr(&expr);
3806             }
3807         }
3808
3809         // Combine the diverging and `has_error` flags.
3810         self.diverges.set(self.diverges.get() | old_diverges);
3811         self.has_errors.set(self.has_errors.get() | old_has_errors);
3812     }
3813
3814     pub fn check_block_no_value(&self, blk: &'tcx hir::Block) {
3815         let unit = self.tcx.mk_unit();
3816         let ty = self.check_block_with_expected(blk, ExpectHasType(unit));
3817
3818         // if the block produces a `!` value, that can always be
3819         // (effectively) coerced to unit.
3820         if !ty.is_never() {
3821             self.demand_suptype(blk.span, unit, ty);
3822         }
3823     }
3824
3825     /// If `expr` is a `match` expression that has only one non-`!` arm, use that arm's tail
3826     /// expression's `Span`, otherwise return `expr.span`. This is done to give better errors
3827     /// when given code like the following:
3828     /// ```text
3829     /// if false { return 0i32; } else { 1u32 }
3830     /// //                               ^^^^ point at this instead of the whole `if` expression
3831     /// ```
3832     fn get_expr_coercion_span(&self, expr: &hir::Expr) -> syntax_pos::Span {
3833         if let hir::ExprKind::Match(_, arms, _) = &expr.node {
3834             let arm_spans: Vec<Span> = arms.iter().filter_map(|arm| {
3835                 self.in_progress_tables
3836                     .and_then(|tables| tables.borrow().node_type_opt(arm.body.hir_id))
3837                     .and_then(|arm_ty| {
3838                         if arm_ty.is_never() {
3839                             None
3840                         } else {
3841                             Some(match &arm.body.node {
3842                                 // Point at the tail expression when possible.
3843                                 hir::ExprKind::Block(block, _) => block.expr
3844                                     .as_ref()
3845                                     .map(|e| e.span)
3846                                     .unwrap_or(block.span),
3847                                 _ => arm.body.span,
3848                             })
3849                         }
3850                     })
3851             }).collect();
3852             if arm_spans.len() == 1 {
3853                 return arm_spans[0];
3854             }
3855         }
3856         expr.span
3857     }
3858
3859     fn check_block_with_expected(
3860         &self,
3861         blk: &'tcx hir::Block,
3862         expected: Expectation<'tcx>,
3863     ) -> Ty<'tcx> {
3864         let prev = {
3865             let mut fcx_ps = self.ps.borrow_mut();
3866             let unsafety_state = fcx_ps.recurse(blk);
3867             replace(&mut *fcx_ps, unsafety_state)
3868         };
3869
3870         // In some cases, blocks have just one exit, but other blocks
3871         // can be targeted by multiple breaks. This can happen both
3872         // with labeled blocks as well as when we desugar
3873         // a `try { ... }` expression.
3874         //
3875         // Example 1:
3876         //
3877         //    'a: { if true { break 'a Err(()); } Ok(()) }
3878         //
3879         // Here we would wind up with two coercions, one from
3880         // `Err(())` and the other from the tail expression
3881         // `Ok(())`. If the tail expression is omitted, that's a
3882         // "forced unit" -- unless the block diverges, in which
3883         // case we can ignore the tail expression (e.g., `'a: {
3884         // break 'a 22; }` would not force the type of the block
3885         // to be `()`).
3886         let tail_expr = blk.expr.as_ref();
3887         let coerce_to_ty = expected.coercion_target_type(self, blk.span);
3888         let coerce = if blk.targeted_by_break {
3889             CoerceMany::new(coerce_to_ty)
3890         } else {
3891             let tail_expr: &[P<hir::Expr>] = match tail_expr {
3892                 Some(e) => slice::from_ref(e),
3893                 None => &[],
3894             };
3895             CoerceMany::with_coercion_sites(coerce_to_ty, tail_expr)
3896         };
3897
3898         let prev_diverges = self.diverges.get();
3899         let ctxt = BreakableCtxt {
3900             coerce: Some(coerce),
3901             may_break: false,
3902         };
3903
3904         let (ctxt, ()) = self.with_breakable_ctxt(blk.hir_id, ctxt, || {
3905             for s in &blk.stmts {
3906                 self.check_stmt(s);
3907             }
3908
3909             // check the tail expression **without** holding the
3910             // `enclosing_breakables` lock below.
3911             let tail_expr_ty = tail_expr.map(|t| self.check_expr_with_expectation(t, expected));
3912
3913             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
3914             let ctxt = enclosing_breakables.find_breakable(blk.hir_id);
3915             let coerce = ctxt.coerce.as_mut().unwrap();
3916             if let Some(tail_expr_ty) = tail_expr_ty {
3917                 let tail_expr = tail_expr.unwrap();
3918                 let span = self.get_expr_coercion_span(tail_expr);
3919                 let cause = self.cause(span, ObligationCauseCode::BlockTailExpression(blk.hir_id));
3920                 coerce.coerce(self, &cause, tail_expr, tail_expr_ty);
3921             } else {
3922                 // Subtle: if there is no explicit tail expression,
3923                 // that is typically equivalent to a tail expression
3924                 // of `()` -- except if the block diverges. In that
3925                 // case, there is no value supplied from the tail
3926                 // expression (assuming there are no other breaks,
3927                 // this implies that the type of the block will be
3928                 // `!`).
3929                 //
3930                 // #41425 -- label the implicit `()` as being the
3931                 // "found type" here, rather than the "expected type".
3932                 if !self.diverges.get().is_always() {
3933                     // #50009 -- Do not point at the entire fn block span, point at the return type
3934                     // span, as it is the cause of the requirement, and
3935                     // `consider_hint_about_removing_semicolon` will point at the last expression
3936                     // if it were a relevant part of the error. This improves usability in editors
3937                     // that highlight errors inline.
3938                     let mut sp = blk.span;
3939                     let mut fn_span = None;
3940                     if let Some((decl, ident)) = self.get_parent_fn_decl(blk.hir_id) {
3941                         let ret_sp = decl.output.span();
3942                         if let Some(block_sp) = self.parent_item_span(blk.hir_id) {
3943                             // HACK: on some cases (`ui/liveness/liveness-issue-2163.rs`) the
3944                             // output would otherwise be incorrect and even misleading. Make sure
3945                             // the span we're aiming at correspond to a `fn` body.
3946                             if block_sp == blk.span {
3947                                 sp = ret_sp;
3948                                 fn_span = Some(ident.span);
3949                             }
3950                         }
3951                     }
3952                     coerce.coerce_forced_unit(self, &self.misc(sp), &mut |err| {
3953                         if let Some(expected_ty) = expected.only_has_type(self) {
3954                             self.consider_hint_about_removing_semicolon(blk, expected_ty, err);
3955                         }
3956                         if let Some(fn_span) = fn_span {
3957                             err.span_label(
3958                                 fn_span,
3959                                 "implicitly returns `()` as its body has no tail or `return` \
3960                                  expression",
3961                             );
3962                         }
3963                     }, false);
3964                 }
3965             }
3966         });
3967
3968         if ctxt.may_break {
3969             // If we can break from the block, then the block's exit is always reachable
3970             // (... as long as the entry is reachable) - regardless of the tail of the block.
3971             self.diverges.set(prev_diverges);
3972         }
3973
3974         let mut ty = ctxt.coerce.unwrap().complete(self);
3975
3976         if self.has_errors.get() || ty.references_error() {
3977             ty = self.tcx.types.err
3978         }
3979
3980         self.write_ty(blk.hir_id, ty);
3981
3982         *self.ps.borrow_mut() = prev;
3983         ty
3984     }
3985
3986     fn parent_item_span(&self, id: hir::HirId) -> Option<Span> {
3987         let node = self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_item(id));
3988         match node {
3989             Node::Item(&hir::Item {
3990                 node: hir::ItemKind::Fn(_, _, _, body_id), ..
3991             }) |
3992             Node::ImplItem(&hir::ImplItem {
3993                 node: hir::ImplItemKind::Method(_, body_id), ..
3994             }) => {
3995                 let body = self.tcx.hir().body(body_id);
3996                 if let ExprKind::Block(block, _) = &body.value.node {
3997                     return Some(block.span);
3998                 }
3999             }
4000             _ => {}
4001         }
4002         None
4003     }
4004
4005     /// Given a function block's `HirId`, returns its `FnDecl` if it exists, or `None` otherwise.
4006     fn get_parent_fn_decl(&self, blk_id: hir::HirId) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl, ast::Ident)> {
4007         let parent = self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_item(blk_id));
4008         self.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, ident, _)| (fn_decl, ident))
4009     }
4010
4011     /// Given a function `Node`, return its `FnDecl` if it exists, or `None` otherwise.
4012     fn get_node_fn_decl(&self, node: Node<'tcx>) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl, ast::Ident, bool)> {
4013         match node {
4014             Node::Item(&hir::Item {
4015                 ident, node: hir::ItemKind::Fn(ref decl, ..), ..
4016             }) => {
4017                 // This is less than ideal, it will not suggest a return type span on any
4018                 // method called `main`, regardless of whether it is actually the entry point,
4019                 // but it will still present it as the reason for the expected type.
4020                 Some((decl, ident, ident.name != sym::main))
4021             }
4022             Node::TraitItem(&hir::TraitItem {
4023                 ident, node: hir::TraitItemKind::Method(hir::MethodSig {
4024                     ref decl, ..
4025                 }, ..), ..
4026             }) => Some((decl, ident, true)),
4027             Node::ImplItem(&hir::ImplItem {
4028                 ident, node: hir::ImplItemKind::Method(hir::MethodSig {
4029                     ref decl, ..
4030                 }, ..), ..
4031             }) => Some((decl, ident, false)),
4032             _ => None,
4033         }
4034     }
4035
4036     /// Given a `HirId`, return the `FnDecl` of the method it is enclosed by and whether a
4037     /// suggestion can be made, `None` otherwise.
4038     pub fn get_fn_decl(&self, blk_id: hir::HirId) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl, bool)> {
4039         // Get enclosing Fn, if it is a function or a trait method, unless there's a `loop` or
4040         // `while` before reaching it, as block tail returns are not available in them.
4041         self.tcx.hir().get_return_block(blk_id).and_then(|blk_id| {
4042             let parent = self.tcx.hir().get(blk_id);
4043             self.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, _, is_main)| (fn_decl, is_main))
4044         })
4045     }
4046
4047     /// On implicit return expressions with mismatched types, provides the following suggestions:
4048     ///
4049     /// - Points out the method's return type as the reason for the expected type.
4050     /// - Possible missing semicolon.
4051     /// - Possible missing return type if the return type is the default, and not `fn main()`.
4052     pub fn suggest_mismatched_types_on_tail(
4053         &self,
4054         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4055         expression: &'tcx hir::Expr,
4056         expected: Ty<'tcx>,
4057         found: Ty<'tcx>,
4058         cause_span: Span,
4059         blk_id: hir::HirId,
4060     ) -> bool {
4061         self.suggest_missing_semicolon(err, expression, expected, cause_span);
4062         let mut pointing_at_return_type = false;
4063         if let Some((fn_decl, can_suggest)) = self.get_fn_decl(blk_id) {
4064             pointing_at_return_type = self.suggest_missing_return_type(
4065                 err, &fn_decl, expected, found, can_suggest);
4066         }
4067         self.suggest_ref_or_into(err, expression, expected, found);
4068         self.suggest_boxing_when_appropriate(err, expression, expected, found);
4069         pointing_at_return_type
4070     }
4071
4072     /// When encountering an fn-like ctor that needs to unify with a value, check whether calling
4073     /// the ctor would successfully solve the type mismatch and if so, suggest it:
4074     /// ```
4075     /// fn foo(x: usize) -> usize { x }
4076     /// let x: usize = foo;  // suggest calling the `foo` function: `foo(42)`
4077     /// ```
4078     fn suggest_fn_call(
4079         &self,
4080         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4081         expr: &hir::Expr,
4082         expected: Ty<'tcx>,
4083         found: Ty<'tcx>,
4084     ) -> bool {
4085         let hir = self.tcx.hir();
4086         let (def_id, sig) = match found.sty {
4087             ty::FnDef(def_id, _) => (def_id, found.fn_sig(self.tcx)),
4088             ty::Closure(def_id, substs) => {
4089                 // We don't use `closure_sig` to account for malformed closures like
4090                 // `|_: [_; continue]| {}` and instead we don't suggest anything.
4091                 let closure_sig_ty = substs.closure_sig_ty(def_id, self.tcx);
4092                 (def_id, match closure_sig_ty.sty {
4093                     ty::FnPtr(sig) => sig,
4094                     _ => return false,
4095                 })
4096             }
4097             _ => return false,
4098         };
4099
4100         let sig = self
4101             .replace_bound_vars_with_fresh_vars(expr.span, infer::FnCall, &sig)
4102             .0;
4103         let sig = self.normalize_associated_types_in(expr.span, &sig);
4104         if self.can_coerce(sig.output(), expected) {
4105             let (mut sugg_call, applicability) = if sig.inputs().is_empty() {
4106                 (String::new(), Applicability::MachineApplicable)
4107             } else {
4108                 ("...".to_string(), Applicability::HasPlaceholders)
4109             };
4110             let mut msg = "call this function";
4111             match hir.get_if_local(def_id) {
4112                 Some(Node::Item(hir::Item {
4113                     node: ItemKind::Fn(.., body_id),
4114                     ..
4115                 })) |
4116                 Some(Node::ImplItem(hir::ImplItem {
4117                     node: hir::ImplItemKind::Method(_, body_id),
4118                     ..
4119                 })) |
4120                 Some(Node::TraitItem(hir::TraitItem {
4121                     node: hir::TraitItemKind::Method(.., hir::TraitMethod::Provided(body_id)),
4122                     ..
4123                 })) => {
4124                     let body = hir.body(*body_id);
4125                     sugg_call = body.params.iter()
4126                         .map(|param| match &param.pat.node {
4127                             hir::PatKind::Binding(_, _, ident, None)
4128                             if ident.name != kw::SelfLower => ident.to_string(),
4129                             _ => "_".to_string(),
4130                         }).collect::<Vec<_>>().join(", ");
4131                 }
4132                 Some(Node::Expr(hir::Expr {
4133                     node: ExprKind::Closure(_, _, body_id, closure_span, _),
4134                     span: full_closure_span,
4135                     ..
4136                 })) => {
4137                     if *full_closure_span == expr.span {
4138                         return false;
4139                     }
4140                     err.span_label(*closure_span, "closure defined here");
4141                     msg = "call this closure";
4142                     let body = hir.body(*body_id);
4143                     sugg_call = body.params.iter()
4144                         .map(|param| match &param.pat.node {
4145                             hir::PatKind::Binding(_, _, ident, None)
4146                             if ident.name != kw::SelfLower => ident.to_string(),
4147                             _ => "_".to_string(),
4148                         }).collect::<Vec<_>>().join(", ");
4149                 }
4150                 Some(Node::Ctor(hir::VariantData::Tuple(fields, _))) => {
4151                     sugg_call = fields.iter().map(|_| "_").collect::<Vec<_>>().join(", ");
4152                     match hir.as_local_hir_id(def_id).and_then(|hir_id| hir.def_kind(hir_id)) {
4153                         Some(hir::def::DefKind::Ctor(hir::def::CtorOf::Variant, _)) => {
4154                             msg = "instantiate this tuple variant";
4155                         }
4156                         Some(hir::def::DefKind::Ctor(hir::def::CtorOf::Struct, _)) => {
4157                             msg = "instantiate this tuple struct";
4158                         }
4159                         _ => {}
4160                     }
4161                 }
4162                 Some(Node::ForeignItem(hir::ForeignItem {
4163                     node: hir::ForeignItemKind::Fn(_, idents, _),
4164                     ..
4165                 })) |
4166                 Some(Node::TraitItem(hir::TraitItem {
4167                     node: hir::TraitItemKind::Method(.., hir::TraitMethod::Required(idents)),
4168                     ..
4169                 })) => sugg_call = idents.iter()
4170                         .map(|ident| if ident.name != kw::SelfLower {
4171                             ident.to_string()
4172                         } else {
4173                             "_".to_string()
4174                         }).collect::<Vec<_>>()
4175                         .join(", "),
4176                 _ => {}
4177             }
4178             if let Ok(code) = self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span) {
4179                 err.span_suggestion(
4180                     expr.span,
4181                     &format!("use parentheses to {}", msg),
4182                     format!("{}({})", code, sugg_call),
4183                     applicability,
4184                 );
4185                 return true;
4186             }
4187         }
4188         false
4189     }
4190
4191     pub fn suggest_ref_or_into(
4192         &self,
4193         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4194         expr: &hir::Expr,
4195         expected: Ty<'tcx>,
4196         found: Ty<'tcx>,
4197     ) {
4198         if let Some((sp, msg, suggestion)) = self.check_ref(expr, found, expected) {
4199             err.span_suggestion(
4200                 sp,
4201                 msg,
4202                 suggestion,
4203                 Applicability::MachineApplicable,
4204             );
4205         } else if let (ty::FnDef(def_id, ..), true) = (
4206             &found.sty,
4207             self.suggest_fn_call(err, expr, expected, found),
4208         ) {
4209             if let Some(sp) = self.tcx.hir().span_if_local(*def_id) {
4210                 let sp = self.sess().source_map().def_span(sp);
4211                 err.span_label(sp, &format!("{} defined here", found));
4212             }
4213         } else if !self.check_for_cast(err, expr, found, expected) {
4214             let is_struct_pat_shorthand_field = self.is_hir_id_from_struct_pattern_shorthand_field(
4215                 expr.hir_id,
4216                 expr.span,
4217             );
4218             let methods = self.get_conversion_methods(expr.span, expected, found);
4219             if let Ok(expr_text) = self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span) {
4220                 let mut suggestions = iter::repeat(&expr_text).zip(methods.iter())
4221                     .filter_map(|(receiver, method)| {
4222                         let method_call = format!(".{}()", method.ident);
4223                         if receiver.ends_with(&method_call) {
4224                             None  // do not suggest code that is already there (#53348)
4225                         } else {
4226                             let method_call_list = [".to_vec()", ".to_string()"];
4227                             let sugg = if receiver.ends_with(".clone()")
4228                                     && method_call_list.contains(&method_call.as_str()) {
4229                                 let max_len = receiver.rfind(".").unwrap();
4230                                 format!("{}{}", &receiver[..max_len], method_call)
4231                             } else {
4232                                 format!("{}{}", receiver, method_call)
4233                             };
4234                             Some(if is_struct_pat_shorthand_field {
4235                                 format!("{}: {}", receiver, sugg)
4236                             } else {
4237                                 sugg
4238                             })
4239                         }
4240                     }).peekable();
4241                 if suggestions.peek().is_some() {
4242                     err.span_suggestions(
4243                         expr.span,
4244                         "try using a conversion method",
4245                         suggestions,
4246                         Applicability::MaybeIncorrect,
4247                     );
4248                 }
4249             }
4250         }
4251     }
4252
4253     /// When encountering the expected boxed value allocated in the stack, suggest allocating it
4254     /// in the heap by calling `Box::new()`.
4255     fn suggest_boxing_when_appropriate(
4256         &self,
4257         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4258         expr: &hir::Expr,
4259         expected: Ty<'tcx>,
4260         found: Ty<'tcx>,
4261     ) {
4262         if self.tcx.hir().is_const_context(expr.hir_id) {
4263             // Do not suggest `Box::new` in const context.
4264             return;
4265         }
4266         if !expected.is_box() || found.is_box() {
4267             return;
4268         }
4269         let boxed_found = self.tcx.mk_box(found);
4270         if let (true, Ok(snippet)) = (
4271             self.can_coerce(boxed_found, expected),
4272             self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span),
4273         ) {
4274             err.span_suggestion(
4275                 expr.span,
4276                 "store this in the heap by calling `Box::new`",
4277                 format!("Box::new({})", snippet),
4278                 Applicability::MachineApplicable,
4279             );
4280             err.note("for more on the distinction between the stack and the \
4281                         heap, read https://doc.rust-lang.org/book/ch15-01-box.html, \
4282                         https://doc.rust-lang.org/rust-by-example/std/box.html, and \
4283                         https://doc.rust-lang.org/std/boxed/index.html");
4284         }
4285     }
4286
4287
4288     /// A common error is to forget to add a semicolon at the end of a block, e.g.,
4289     ///
4290     /// ```
4291     /// fn foo() {
4292     ///     bar_that_returns_u32()
4293     /// }
4294     /// ```
4295     ///
4296     /// This routine checks if the return expression in a block would make sense on its own as a
4297     /// statement and the return type has been left as default or has been specified as `()`. If so,
4298     /// it suggests adding a semicolon.
4299     fn suggest_missing_semicolon(
4300         &self,
4301         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4302         expression: &'tcx hir::Expr,
4303         expected: Ty<'tcx>,
4304         cause_span: Span,
4305     ) {
4306         if expected.is_unit() {
4307             // `BlockTailExpression` only relevant if the tail expr would be
4308             // useful on its own.
4309             match expression.node {
4310                 ExprKind::Call(..) |
4311                 ExprKind::MethodCall(..) |
4312                 ExprKind::Loop(..) |
4313                 ExprKind::Match(..) |
4314                 ExprKind::Block(..) => {
4315                     let sp = self.tcx.sess.source_map().next_point(cause_span);
4316                     err.span_suggestion(
4317                         sp,
4318                         "try adding a semicolon",
4319                         ";".to_string(),
4320                         Applicability::MachineApplicable);
4321                 }
4322                 _ => (),
4323             }
4324         }
4325     }
4326
4327     /// A possible error is to forget to add a return type that is needed:
4328     ///
4329     /// ```
4330     /// fn foo() {
4331     ///     bar_that_returns_u32()
4332     /// }
4333     /// ```
4334     ///
4335     /// This routine checks if the return type is left as default, the method is not part of an
4336     /// `impl` block and that it isn't the `main` method. If so, it suggests setting the return
4337     /// type.
4338     fn suggest_missing_return_type(
4339         &self,
4340         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4341         fn_decl: &hir::FnDecl,
4342         expected: Ty<'tcx>,
4343         found: Ty<'tcx>,
4344         can_suggest: bool,
4345     ) -> bool {
4346         // Only suggest changing the return type for methods that
4347         // haven't set a return type at all (and aren't `fn main()` or an impl).
4348         match (&fn_decl.output, found.is_suggestable(), can_suggest, expected.is_unit()) {
4349             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span), true, true, true) => {
4350                 err.span_suggestion(
4351                     span,
4352                     "try adding a return type",
4353                     format!("-> {} ", self.resolve_type_vars_with_obligations(found)),
4354                     Applicability::MachineApplicable);
4355                 true
4356             }
4357             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span), false, true, true) => {
4358                 err.span_label(span, "possibly return type missing here?");
4359                 true
4360             }
4361             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(span), _, false, true) => {
4362                 // `fn main()` must return `()`, do not suggest changing return type
4363                 err.span_label(span, "expected `()` because of default return type");
4364                 true
4365             }
4366             // expectation was caused by something else, not the default return
4367             (&hir::FunctionRetTy::DefaultReturn(_), _, _, false) => false,
4368             (&hir::FunctionRetTy::Return(ref ty), _, _, _) => {
4369                 // Only point to return type if the expected type is the return type, as if they
4370                 // are not, the expectation must have been caused by something else.
4371                 debug!("suggest_missing_return_type: return type {:?} node {:?}", ty, ty.node);
4372                 let sp = ty.span;
4373                 let ty = AstConv::ast_ty_to_ty(self, ty);
4374                 debug!("suggest_missing_return_type: return type {:?}", ty);
4375                 debug!("suggest_missing_return_type: expected type {:?}", ty);
4376                 if ty.sty == expected.sty {
4377                     err.span_label(sp, format!("expected `{}` because of return type",
4378                                                expected));
4379                     return true;
4380                 }
4381                 false
4382             }
4383         }
4384     }
4385
4386     /// A possible error is to forget to add `.await` when using futures:
4387     ///
4388     /// ```
4389     /// async fn make_u32() -> u32 {
4390     ///     22
4391     /// }
4392     ///
4393     /// fn take_u32(x: u32) {}
4394     ///
4395     /// async fn foo() {
4396     ///     let x = make_u32();
4397     ///     take_u32(x);
4398     /// }
4399     /// ```
4400     ///
4401     /// This routine checks if the found type `T` implements `Future<Output=U>` where `U` is the
4402     /// expected type. If this is the case, and we are inside of an async body, it suggests adding
4403     /// `.await` to the tail of the expression.
4404     fn suggest_missing_await(
4405         &self,
4406         err: &mut DiagnosticBuilder<'tcx>,
4407         expr: &hir::Expr,
4408         expected: Ty<'tcx>,
4409         found: Ty<'tcx>,
4410     ) {
4411         // `.await` is not permitted outside of `async` bodies, so don't bother to suggest if the
4412         // body isn't `async`.
4413         let item_id = self.tcx().hir().get_parent_node(self.body_id);
4414         if let Some(body_id) = self.tcx().hir().maybe_body_owned_by(item_id) {
4415             let body = self.tcx().hir().body(body_id);
4416             if let Some(hir::GeneratorKind::Async) = body.generator_kind {
4417                 let sp = expr.span;
4418                 // Check for `Future` implementations by constructing a predicate to
4419                 // prove: `<T as Future>::Output == U`
4420                 let future_trait = self.tcx.lang_items().future_trait().unwrap();
4421                 let item_def_id = self.tcx.associated_items(future_trait).next().unwrap().def_id;
4422                 let predicate = ty::Predicate::Projection(ty::Binder::bind(ty::ProjectionPredicate {
4423                     // `<T as Future>::Output`
4424                     projection_ty: ty::ProjectionTy {
4425                         // `T`
4426                         substs: self.tcx.mk_substs_trait(
4427                             found,
4428                             self.fresh_substs_for_item(sp, item_def_id)
4429                         ),
4430                         // `Future::Output`
4431                         item_def_id,
4432                     },
4433                     ty: expected,
4434                 }));
4435                 let obligation = traits::Obligation::new(self.misc(sp), self.param_env, predicate);
4436                 if self.infcx.predicate_may_hold(&obligation) {
4437                     if let Ok(code) = self.sess().source_map().span_to_snippet(sp) {
4438                         err.span_suggestion(
4439                             sp,
4440                             "consider using `.await` here",
4441                             format!("{}.await", code),
4442                             Applicability::MaybeIncorrect,
4443                         );
4444                     }
4445                 }
4446             }
4447         }
4448     }
4449
4450     /// A common error is to add an extra semicolon:
4451     ///
4452     /// ```
4453     /// fn foo() -> usize {
4454     ///     22;
4455     /// }
4456     /// ```
4457     ///
4458     /// This routine checks if the final statement in a block is an
4459     /// expression with an explicit semicolon whose type is compatible
4460     /// with `expected_ty`. If so, it suggests removing the semicolon.
4461     fn consider_hint_about_removing_semicolon(
4462         &self,
4463         blk: &'tcx hir::Block,
4464         expected_ty: Ty<'tcx>,
4465         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
4466     ) {
4467         if let Some(span_semi) = self.could_remove_semicolon(blk, expected_ty) {
4468             err.span_suggestion(
4469                 span_semi,
4470                 "consider removing this semicolon",
4471                 String::new(),
4472                 Applicability::MachineApplicable,
4473             );
4474         }
4475     }
4476
4477     fn could_remove_semicolon(&self, blk: &'tcx hir::Block, expected_ty: Ty<'tcx>) -> Option<Span> {
4478         // Be helpful when the user wrote `{... expr;}` and
4479         // taking the `;` off is enough to fix the error.
4480         let last_stmt = blk.stmts.last()?;
4481         let last_expr = match last_stmt.node {
4482             hir::StmtKind::Semi(ref e) => e,
4483             _ => return None,
4484         };
4485         let last_expr_ty = self.node_ty(last_expr.hir_id);
4486         if self.can_sub(self.param_env, last_expr_ty, expected_ty).is_err() {
4487             return None;
4488         }
4489         let original_span = original_sp(last_stmt.span, blk.span);
4490         Some(original_span.with_lo(original_span.hi() - BytePos(1)))
4491     }
4492
4493     // Instantiates the given path, which must refer to an item with the given
4494     // number of type parameters and type.
4495     pub fn instantiate_value_path(&self,
4496                                   segments: &[hir::PathSegment],
4497                                   self_ty: Option<Ty<'tcx>>,
4498                                   res: Res,
4499                                   span: Span,
4500                                   hir_id: hir::HirId)
4501                                   -> (Ty<'tcx>, Res) {
4502         debug!(
4503             "instantiate_value_path(segments={:?}, self_ty={:?}, res={:?}, hir_id={})",
4504             segments,
4505             self_ty,
4506             res,
4507             hir_id,
4508         );
4509
4510         let tcx = self.tcx;
4511
4512         let path_segs = match res {
4513             Res::Local(_) | Res::SelfCtor(_) => vec![],
4514             Res::Def(kind, def_id) =>
4515                 AstConv::def_ids_for_value_path_segments(self, segments, self_ty, kind, def_id),
4516             _ => bug!("instantiate_value_path on {:?}", res),
4517         };
4518
4519         let mut user_self_ty = None;
4520         let mut is_alias_variant_ctor = false;
4521         match res {
4522             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, _), _) => {
4523                 if let Some(self_ty) = self_ty {
4524                     let adt_def = self_ty.ty_adt_def().unwrap();
4525                     user_self_ty = Some(UserSelfTy {
4526                         impl_def_id: adt_def.did,
4527                         self_ty,
4528                     });
4529                     is_alias_variant_ctor = true;
4530                 }
4531             }
4532             Res::Def(DefKind::Method, def_id)
4533             | Res::Def(DefKind::AssocConst, def_id) => {
4534                 let container = tcx.associated_item(def_id).container;
4535                 debug!("instantiate_value_path: def_id={:?} container={:?}", def_id, container);
4536                 match container {
4537                     ty::TraitContainer(trait_did) => {
4538                         callee::check_legal_trait_for_method_call(tcx, span, trait_did)
4539                     }
4540                     ty::ImplContainer(impl_def_id) => {
4541                         if segments.len() == 1 {
4542                             // `<T>::assoc` will end up here, and so
4543                             // can `T::assoc`. It this came from an
4544                             // inherent impl, we need to record the
4545                             // `T` for posterity (see `UserSelfTy` for
4546                             // details).
4547                             let self_ty = self_ty.expect("UFCS sugared assoc missing Self");
4548                             user_self_ty = Some(UserSelfTy {
4549                                 impl_def_id,
4550                                 self_ty,
4551                             });
4552                         }
4553                     }
4554                 }
4555             }
4556             _ => {}
4557         }
4558
4559         // Now that we have categorized what space the parameters for each
4560         // segment belong to, let's sort out the parameters that the user
4561         // provided (if any) into their appropriate spaces. We'll also report
4562         // errors if type parameters are provided in an inappropriate place.
4563
4564         let generic_segs: FxHashSet<_> = path_segs.iter().map(|PathSeg(_, index)| index).collect();
4565         let generics_has_err = AstConv::prohibit_generics(
4566                 self, segments.iter().enumerate().filter_map(|(index, seg)| {
4567             if !generic_segs.contains(&index) || is_alias_variant_ctor {
4568                 Some(seg)
4569             } else {
4570                 None
4571             }
4572         }));
4573
4574         if let Res::Local(hid) = res {
4575             let ty = self.local_ty(span, hid).decl_ty;
4576             let ty = self.normalize_associated_types_in(span, &ty);
4577             self.write_ty(hir_id, ty);
4578             return (ty, res);
4579         }
4580
4581         if generics_has_err {
4582             // Don't try to infer type parameters when prohibited generic arguments were given.
4583             user_self_ty = None;
4584         }
4585
4586         // Now we have to compare the types that the user *actually*
4587         // provided against the types that were *expected*. If the user
4588         // did not provide any types, then we want to substitute inference
4589         // variables. If the user provided some types, we may still need
4590         // to add defaults. If the user provided *too many* types, that's
4591         // a problem.
4592
4593         let mut infer_args_for_err = FxHashSet::default();
4594         for &PathSeg(def_id, index) in &path_segs {
4595             let seg = &segments[index];
4596             let generics = tcx.generics_of(def_id);
4597             // Argument-position `impl Trait` is treated as a normal generic
4598             // parameter internally, but we don't allow users to specify the
4599             // parameter's value explicitly, so we have to do some error-
4600             // checking here.
4601             let suppress_errors = AstConv::check_generic_arg_count_for_call(
4602                 tcx,
4603                 span,
4604                 &generics,
4605                 &seg,
4606                 false, // `is_method_call`
4607             );
4608             if suppress_errors {
4609                 infer_args_for_err.insert(index);
4610                 self.set_tainted_by_errors(); // See issue #53251.
4611             }
4612         }
4613
4614         let has_self = path_segs.last().map(|PathSeg(def_id, _)| {
4615             tcx.generics_of(*def_id).has_self
4616         }).unwrap_or(false);
4617
4618         let (res, self_ctor_substs) = if let Res::SelfCtor(impl_def_id) = res {
4619             let ty = self.impl_self_ty(span, impl_def_id).ty;
4620             let adt_def = ty.ty_adt_def();
4621
4622             match ty.sty {
4623                 ty::Adt(adt_def, substs) if adt_def.has_ctor() => {
4624                     let variant = adt_def.non_enum_variant();
4625                     let ctor_def_id = variant.ctor_def_id.unwrap();
4626                     (
4627                         Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, variant.ctor_kind), ctor_def_id),
4628                         Some(substs),
4629                     )
4630                 }
4631                 _ => {
4632                     let mut err = tcx.sess.struct_span_err(span,
4633                         "the `Self` constructor can only be used with tuple or unit structs");
4634                     if let Some(adt_def) = adt_def {
4635                         match adt_def.adt_kind() {
4636                             AdtKind::Enum => {
4637                                 err.help("did you mean to use one of the enum's variants?");
4638                             },
4639                             AdtKind::Struct |
4640                             AdtKind::Union => {
4641                                 err.span_suggestion(
4642                                     span,
4643                                     "use curly brackets",
4644                                     String::from("Self { /* fields */ }"),
4645                                     Applicability::HasPlaceholders,
4646                                 );
4647                             }
4648                         }
4649                     }
4650                     err.emit();
4651
4652                     return (tcx.types.err, res)
4653                 }
4654             }
4655         } else {
4656             (res, None)
4657         };
4658         let def_id = res.def_id();
4659
4660         // The things we are substituting into the type should not contain
4661         // escaping late-bound regions, and nor should the base type scheme.
4662         let ty = tcx.type_of(def_id);
4663
4664         let substs = self_ctor_substs.unwrap_or_else(|| AstConv::create_substs_for_generic_args(
4665             tcx,
4666             def_id,
4667             &[][..],
4668             has_self,
4669             self_ty,
4670             // Provide the generic args, and whether types should be inferred.
4671             |def_id| {
4672                 if let Some(&PathSeg(_, index)) = path_segs.iter().find(|&PathSeg(did, _)| {
4673                     *did == def_id
4674                 }) {
4675                     // If we've encountered an `impl Trait`-related error, we're just
4676                     // going to infer the arguments for better error messages.
4677                     if !infer_args_for_err.contains(&index) {
4678                         // Check whether the user has provided generic arguments.
4679                         if let Some(ref data) = segments[index].args {
4680                             return (Some(data), segments[index].infer_args);
4681                         }
4682                     }
4683                     return (None, segments[index].infer_args);
4684                 }
4685
4686                 (None, true)
4687             },
4688             // Provide substitutions for parameters for which (valid) arguments have been provided.
4689             |param, arg| {
4690                 match (&param.kind, arg) {
4691                     (GenericParamDefKind::Lifetime, GenericArg::Lifetime(lt)) => {
4692                         AstConv::ast_region_to_region(self, lt, Some(param)).into()
4693                     }
4694                     (GenericParamDefKind::Type { .. }, GenericArg::Type(ty)) => {
4695                         self.to_ty(ty).into()
4696                     }
4697                     (GenericParamDefKind::Const, GenericArg::Const(ct)) => {
4698                         self.to_const(&ct.value, self.tcx.type_of(param.def_id)).into()
4699                     }
4700                     _ => unreachable!(),
4701                 }
4702             },
4703             // Provide substitutions for parameters for which arguments are inferred.
4704             |substs, param, infer_args| {
4705                 match param.kind {
4706                     GenericParamDefKind::Lifetime => {
4707                         self.re_infer(Some(param), span).unwrap().into()
4708                     }
4709                     GenericParamDefKind::Type { has_default, .. } => {
4710                         if !infer_args && has_default {
4711                             // If we have a default, then we it doesn't matter that we're not
4712                             // inferring the type arguments: we provide the default where any
4713                             // is missing.
4714                             let default = tcx.type_of(param.def_id);
4715                             self.normalize_ty(
4716                                 span,
4717                                 default.subst_spanned(tcx, substs.unwrap(), Some(span))
4718                             ).into()
4719                         } else {
4720                             // If no type arguments were provided, we have to infer them.
4721                             // This case also occurs as a result of some malformed input, e.g.
4722                             // a lifetime argument being given instead of a type parameter.
4723                             // Using inference instead of `Error` gives better error messages.
4724                             self.var_for_def(span, param)
4725                         }
4726                     }
4727                     GenericParamDefKind::Const => {
4728                         // FIXME(const_generics:defaults)
4729                         // No const parameters were provided, we have to infer them.
4730                         self.var_for_def(span, param)
4731                     }
4732                 }
4733             },
4734         ));
4735         assert!(!substs.has_escaping_bound_vars());
4736         assert!(!ty.has_escaping_bound_vars());
4737
4738         // First, store the "user substs" for later.
4739         self.write_user_type_annotation_from_substs(hir_id, def_id, substs, user_self_ty);
4740
4741         // Add all the obligations that are required, substituting and
4742         // normalized appropriately.
4743         let bounds = self.instantiate_bounds(span, def_id, &substs);
4744         self.add_obligations_for_parameters(
4745             traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, traits::ItemObligation(def_id)),
4746             &bounds,
4747         );
4748
4749         // Substitute the values for the type parameters into the type of
4750         // the referenced item.
4751         let ty_substituted = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
4752
4753         if let Some(UserSelfTy { impl_def_id, self_ty }) = user_self_ty {
4754             // In the case of `Foo<T>::method` and `<Foo<T>>::method`, if `method`
4755             // is inherent, there is no `Self` parameter; instead, the impl needs
4756             // type parameters, which we can infer by unifying the provided `Self`
4757             // with the substituted impl type.
4758             // This also occurs for an enum variant on a type alias.
4759             let ty = tcx.type_of(impl_def_id);
4760
4761             let impl_ty = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
4762             match self.at(&self.misc(span), self.param_env).sup(impl_ty, self_ty) {
4763                 Ok(ok) => self.register_infer_ok_obligations(ok),
4764                 Err(_) => {
4765                     self.tcx.sess.delay_span_bug(span, &format!(
4766                         "instantiate_value_path: (UFCS) {:?} was a subtype of {:?} but now is not?",
4767                         self_ty,
4768                         impl_ty,
4769                     ));
4770                 }
4771             }
4772         }
4773
4774         self.check_rustc_args_require_const(def_id, hir_id, span);
4775
4776         debug!("instantiate_value_path: type of {:?} is {:?}",
4777                hir_id,
4778                ty_substituted);
4779         self.write_substs(hir_id, substs);
4780
4781         (ty_substituted, res)
4782     }
4783
4784     fn check_rustc_args_require_const(&self,
4785                                       def_id: DefId,
4786                                       hir_id: hir::HirId,
4787                                       span: Span) {
4788         // We're only interested in functions tagged with
4789         // #[rustc_args_required_const], so ignore anything that's not.
4790         if !self.tcx.has_attr(def_id, sym::rustc_args_required_const) {
4791             return
4792         }
4793
4794         // If our calling expression is indeed the function itself, we're good!
4795         // If not, generate an error that this can only be called directly.
4796         if let Node::Expr(expr) = self.tcx.hir().get(
4797             self.tcx.hir().get_parent_node(hir_id))
4798         {
4799             if let ExprKind::Call(ref callee, ..) = expr.node {
4800                 if callee.hir_id == hir_id {
4801                     return
4802                 }
4803             }
4804         }
4805
4806         self.tcx.sess.span_err(span, "this function can only be invoked \
4807                                       directly, not through a function pointer");
4808     }
4809
4810     // Resolves `typ` by a single level if `typ` is a type variable.
4811     // If no resolution is possible, then an error is reported.
4812     // Numeric inference variables may be left unresolved.
4813     pub fn structurally_resolved_type(&self, sp: Span, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
4814         let ty = self.resolve_type_vars_with_obligations(ty);
4815         if !ty.is_ty_var() {
4816             ty
4817         } else {
4818             if !self.is_tainted_by_errors() {
4819                 self.need_type_info_err((**self).body_id, sp, ty)
4820                     .note("type must be known at this point")
4821                     .emit();
4822             }
4823             self.demand_suptype(sp, self.tcx.types.err, ty);
4824             self.tcx.types.err
4825         }
4826     }
4827
4828     fn with_breakable_ctxt<F: FnOnce() -> R, R>(
4829         &self,
4830         id: hir::HirId,
4831         ctxt: BreakableCtxt<'tcx>,
4832         f: F,
4833     ) -> (BreakableCtxt<'tcx>, R) {
4834         let index;
4835         {
4836             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
4837             index = enclosing_breakables.stack.len();
4838             enclosing_breakables.by_id.insert(id, index);
4839             enclosing_breakables.stack.push(ctxt);
4840         }
4841         let result = f();
4842         let ctxt = {
4843             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
4844             debug_assert!(enclosing_breakables.stack.len() == index + 1);
4845             enclosing_breakables.by_id.remove(&id).expect("missing breakable context");
4846             enclosing_breakables.stack.pop().expect("missing breakable context")
4847         };
4848         (ctxt, result)
4849     }
4850
4851     /// Instantiate a QueryResponse in a probe context, without a
4852     /// good ObligationCause.
4853     fn probe_instantiate_query_response(
4854         &self,
4855         span: Span,
4856         original_values: &OriginalQueryValues<'tcx>,
4857         query_result: &Canonical<'tcx, QueryResponse<'tcx, Ty<'tcx>>>,
4858     ) -> InferResult<'tcx, Ty<'tcx>>
4859     {
4860         self.instantiate_query_response_and_region_obligations(
4861             &traits::ObligationCause::misc(span, self.body_id),
4862             self.param_env,
4863             original_values,
4864             query_result)
4865     }
4866
4867     /// Returns `true` if an expression is contained inside the LHS of an assignment expression.
4868     fn expr_in_place(&self, mut expr_id: hir::HirId) -> bool {
4869         let mut contained_in_place = false;
4870
4871         while let hir::Node::Expr(parent_expr) =
4872             self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_node(expr_id))
4873         {
4874             match &parent_expr.node {
4875                 hir::ExprKind::Assign(lhs, ..) | hir::ExprKind::AssignOp(_, lhs, ..) => {
4876                     if lhs.hir_id == expr_id {
4877                         contained_in_place = true;
4878                         break;
4879                     }
4880                 }
4881                 _ => (),
4882             }
4883             expr_id = parent_expr.hir_id;
4884         }
4885
4886         contained_in_place
4887     }
4888 }
4889
4890 pub fn check_bounds_are_used<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, generics: &ty::Generics, ty: Ty<'tcx>) {
4891     let own_counts = generics.own_counts();
4892     debug!(
4893         "check_bounds_are_used(n_tys={}, n_cts={}, ty={:?})",
4894         own_counts.types,
4895         own_counts.consts,
4896         ty
4897     );
4898
4899     if own_counts.types == 0 {
4900         return;
4901     }
4902
4903     // Make a vector of booleans initially `false`; set to `true` when used.
4904     let mut types_used = vec![false; own_counts.types];
4905
4906     for leaf_ty in ty.walk() {
4907         if let ty::Param(ty::ParamTy { index, .. }) = leaf_ty.sty {
4908             debug!("found use of ty param num {}", index);
4909             types_used[index as usize - own_counts.lifetimes] = true;
4910         } else if let ty::Error = leaf_ty.sty {
4911             // If there is already another error, do not emit
4912             // an error for not using a type parameter.
4913             assert!(tcx.sess.has_errors());
4914             return;
4915         }
4916     }
4917
4918     let types = generics.params.iter().filter(|param| match param.kind {
4919         ty::GenericParamDefKind::Type { .. } => true,
4920         _ => false,
4921     });
4922     for (&used, param) in types_used.iter().zip(types) {
4923         if !used {
4924             let id = tcx.hir().as_local_hir_id(param.def_id).unwrap();
4925             let span = tcx.hir().span(id);
4926             struct_span_err!(tcx.sess, span, E0091, "type parameter `{}` is unused", param.name)
4927                 .span_label(span, "unused type parameter")
4928                 .emit();
4929         }
4930     }
4931 }
4932
4933 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
4934     let handler = sess.diagnostic();
4935     handler.span_bug_no_panic(
4936         MultiSpan::new(),
4937         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
4938     );
4939     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
4940     handler.note_without_error(
4941         "we would appreciate a joke overview: \
4942         https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675"
4943     );
4944     handler.note_without_error(&format!("rustc {} running on {}",
4945         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
4946         crate::session::config::host_triple(),
4947     ));
4948 }
4949
4950 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
4951     format!("{} {}{}", count, word, pluralise!(count))
4952 }