]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc_typeck/check/mod.rs
Rollup merge of #70910 - rakshith-ravi:master, r=cuviper
[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 pub mod _match;
71 mod autoderef;
72 mod callee;
73 mod cast;
74 mod closure;
75 pub mod coercion;
76 mod compare_method;
77 pub mod demand;
78 pub mod dropck;
79 mod expr;
80 mod generator_interior;
81 pub mod intrinsic;
82 pub mod method;
83 mod op;
84 mod pat;
85 mod regionck;
86 mod upvar;
87 mod wfcheck;
88 pub mod writeback;
89
90 use crate::astconv::{AstConv, GenericArgCountMismatch, PathSeg};
91 use rustc_ast::ast;
92 use rustc_ast::util::parser::ExprPrecedence;
93 use rustc_attr as attr;
94 use rustc_data_structures::captures::Captures;
95 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
96 use rustc_errors::ErrorReported;
97 use rustc_errors::{pluralize, struct_span_err, Applicability, DiagnosticBuilder, DiagnosticId};
98 use rustc_hir as hir;
99 use rustc_hir::def::{CtorOf, DefKind, Res};
100 use rustc_hir::def_id::{CrateNum, DefId, DefIdMap, DefIdSet, LocalDefId, LOCAL_CRATE};
101 use rustc_hir::intravisit::{self, NestedVisitorMap, Visitor};
102 use rustc_hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
103 use rustc_hir::lang_items;
104 use rustc_hir::{ExprKind, GenericArg, HirIdMap, Item, ItemKind, Node, PatKind, QPath};
105 use rustc_index::bit_set::BitSet;
106 use rustc_index::vec::Idx;
107 use rustc_infer::infer::canonical::{Canonical, OriginalQueryValues, QueryResponse};
108 use rustc_infer::infer::error_reporting::TypeAnnotationNeeded::E0282;
109 use rustc_infer::infer::type_variable::{TypeVariableOrigin, TypeVariableOriginKind};
110 use rustc_infer::infer::unify_key::{ConstVariableOrigin, ConstVariableOriginKind};
111 use rustc_infer::infer::{self, InferCtxt, InferOk, InferResult, TyCtxtInferExt};
112 use rustc_middle::hir::map::blocks::FnLikeNode;
113 use rustc_middle::middle::region;
114 use rustc_middle::mir::interpret::ConstValue;
115 use rustc_middle::ty::adjustment::{
116     Adjust, Adjustment, AllowTwoPhase, AutoBorrow, AutoBorrowMutability, PointerCast,
117 };
118 use rustc_middle::ty::fold::{TypeFoldable, TypeFolder};
119 use rustc_middle::ty::query::Providers;
120 use rustc_middle::ty::subst::{
121     GenericArgKind, InternalSubsts, Subst, SubstsRef, UserSelfTy, UserSubsts,
122 };
123 use rustc_middle::ty::util::{Discr, IntTypeExt, Representability};
124 use rustc_middle::ty::{
125     self, AdtKind, CanonicalUserType, Const, GenericParamDefKind, RegionKind, ToPolyTraitRef,
126     ToPredicate, Ty, TyCtxt, UserType, WithConstness,
127 };
128 use rustc_session::config::{self, EntryFnType};
129 use rustc_session::lint;
130 use rustc_session::parse::feature_err;
131 use rustc_session::Session;
132 use rustc_span::hygiene::DesugaringKind;
133 use rustc_span::source_map::{original_sp, DUMMY_SP};
134 use rustc_span::symbol::{kw, sym, Ident};
135 use rustc_span::{self, BytePos, MultiSpan, Span};
136 use rustc_target::abi::VariantIdx;
137 use rustc_target::spec::abi::Abi;
138 use rustc_trait_selection::infer::InferCtxtExt as _;
139 use rustc_trait_selection::opaque_types::{InferCtxtExt as _, OpaqueTypeDecl};
140 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::recursive_type_with_infinite_size_error;
141 use rustc_trait_selection::traits::error_reporting::InferCtxtExt as _;
142 use rustc_trait_selection::traits::query::evaluate_obligation::InferCtxtExt as _;
143 use rustc_trait_selection::traits::{
144     self, ObligationCause, ObligationCauseCode, TraitEngine, TraitEngineExt,
145 };
146
147 use std::cell::{Cell, Ref, RefCell, RefMut};
148 use std::cmp;
149 use std::collections::hash_map::Entry;
150 use std::iter;
151 use std::mem::replace;
152 use std::ops::{self, Deref};
153 use std::slice;
154
155 use crate::require_c_abi_if_c_variadic;
156 use crate::util::common::indenter;
157
158 use self::autoderef::Autoderef;
159 use self::callee::DeferredCallResolution;
160 use self::coercion::{CoerceMany, DynamicCoerceMany};
161 use self::compare_method::{compare_const_impl, compare_impl_method, compare_ty_impl};
162 use self::method::{MethodCallee, SelfSource};
163 pub use self::Expectation::*;
164 use self::TupleArgumentsFlag::*;
165
166 #[macro_export]
167 macro_rules! type_error_struct {
168     ($session:expr, $span:expr, $typ:expr, $code:ident, $($message:tt)*) => ({
169         if $typ.references_error() {
170             $session.diagnostic().struct_dummy()
171         } else {
172             rustc_errors::struct_span_err!($session, $span, $code, $($message)*)
173         }
174     })
175 }
176
177 /// The type of a local binding, including the revealed type for anon types.
178 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
179 pub struct LocalTy<'tcx> {
180     decl_ty: Ty<'tcx>,
181     revealed_ty: Ty<'tcx>,
182 }
183
184 /// A wrapper for `InferCtxt`'s `in_progress_tables` field.
185 #[derive(Copy, Clone)]
186 struct MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
187     maybe_tables: Option<&'a RefCell<ty::TypeckTables<'tcx>>>,
188 }
189
190 impl<'a, 'tcx> MaybeInProgressTables<'a, 'tcx> {
191     fn borrow(self) -> Ref<'a, ty::TypeckTables<'tcx>> {
192         match self.maybe_tables {
193             Some(tables) => tables.borrow(),
194             None => bug!("MaybeInProgressTables: inh/fcx.tables.borrow() with no tables"),
195         }
196     }
197
198     fn borrow_mut(self) -> RefMut<'a, ty::TypeckTables<'tcx>> {
199         match self.maybe_tables {
200             Some(tables) => tables.borrow_mut(),
201             None => bug!("MaybeInProgressTables: inh/fcx.tables.borrow_mut() with no tables"),
202         }
203     }
204 }
205
206 /// Closures defined within the function. For example:
207 ///
208 ///     fn foo() {
209 ///         bar(move|| { ... })
210 ///     }
211 ///
212 /// Here, the function `foo()` and the closure passed to
213 /// `bar()` will each have their own `FnCtxt`, but they will
214 /// share the inherited fields.
215 pub struct Inherited<'a, 'tcx> {
216     infcx: InferCtxt<'a, 'tcx>,
217
218     tables: MaybeInProgressTables<'a, 'tcx>,
219
220     locals: RefCell<HirIdMap<LocalTy<'tcx>>>,
221
222     fulfillment_cx: RefCell<Box<dyn TraitEngine<'tcx>>>,
223
224     // Some additional `Sized` obligations badly affect type inference.
225     // These obligations are added in a later stage of typeck.
226     deferred_sized_obligations: RefCell<Vec<(Ty<'tcx>, Span, traits::ObligationCauseCode<'tcx>)>>,
227
228     // When we process a call like `c()` where `c` is a closure type,
229     // we may not have decided yet whether `c` is a `Fn`, `FnMut`, or
230     // `FnOnce` closure. In that case, we defer full resolution of the
231     // call until upvar inference can kick in and make the
232     // decision. We keep these deferred resolutions grouped by the
233     // def-id of the closure, so that once we decide, we can easily go
234     // back and process them.
235     deferred_call_resolutions: RefCell<DefIdMap<Vec<DeferredCallResolution<'tcx>>>>,
236
237     deferred_cast_checks: RefCell<Vec<cast::CastCheck<'tcx>>>,
238
239     deferred_generator_interiors: RefCell<Vec<(hir::BodyId, Ty<'tcx>, hir::GeneratorKind)>>,
240
241     // Opaque types found in explicit return types and their
242     // associated fresh inference variable. Writeback resolves these
243     // variables to get the concrete type, which can be used to
244     // 'de-opaque' OpaqueTypeDecl, after typeck is done with all functions.
245     opaque_types: RefCell<DefIdMap<OpaqueTypeDecl<'tcx>>>,
246
247     /// A map from inference variables created from opaque
248     /// type instantiations (`ty::Infer`) to the actual opaque
249     /// type (`ty::Opaque`). Used during fallback to map unconstrained
250     /// opaque type inference variables to their corresponding
251     /// opaque type.
252     opaque_types_vars: RefCell<FxHashMap<Ty<'tcx>, Ty<'tcx>>>,
253
254     /// Each type parameter has an implicit region bound that
255     /// indicates it must outlive at least the function body (the user
256     /// may specify stronger requirements). This field indicates the
257     /// region of the callee. If it is `None`, then the parameter
258     /// environment is for an item or something where the "callee" is
259     /// not clear.
260     implicit_region_bound: Option<ty::Region<'tcx>>,
261
262     body_id: Option<hir::BodyId>,
263 }
264
265 impl<'a, 'tcx> Deref for Inherited<'a, 'tcx> {
266     type Target = InferCtxt<'a, 'tcx>;
267     fn deref(&self) -> &Self::Target {
268         &self.infcx
269     }
270 }
271
272 /// When type-checking an expression, we propagate downward
273 /// whatever type hint we are able in the form of an `Expectation`.
274 #[derive(Copy, Clone, Debug)]
275 pub enum Expectation<'tcx> {
276     /// We know nothing about what type this expression should have.
277     NoExpectation,
278
279     /// This expression should have the type given (or some subtype).
280     ExpectHasType(Ty<'tcx>),
281
282     /// This expression will be cast to the `Ty`.
283     ExpectCastableToType(Ty<'tcx>),
284
285     /// This rvalue expression will be wrapped in `&` or `Box` and coerced
286     /// to `&Ty` or `Box<Ty>`, respectively. `Ty` is `[A]` or `Trait`.
287     ExpectRvalueLikeUnsized(Ty<'tcx>),
288 }
289
290 impl<'a, 'tcx> Expectation<'tcx> {
291     // Disregard "castable to" expectations because they
292     // can lead us astray. Consider for example `if cond
293     // {22} else {c} as u8` -- if we propagate the
294     // "castable to u8" constraint to 22, it will pick the
295     // type 22u8, which is overly constrained (c might not
296     // be a u8). In effect, the problem is that the
297     // "castable to" expectation is not the tightest thing
298     // we can say, so we want to drop it in this case.
299     // The tightest thing we can say is "must unify with
300     // else branch". Note that in the case of a "has type"
301     // constraint, this limitation does not hold.
302
303     // If the expected type is just a type variable, then don't use
304     // an expected type. Otherwise, we might write parts of the type
305     // when checking the 'then' block which are incompatible with the
306     // 'else' branch.
307     fn adjust_for_branches(&self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
308         match *self {
309             ExpectHasType(ety) => {
310                 let ety = fcx.shallow_resolve(ety);
311                 if !ety.is_ty_var() { ExpectHasType(ety) } else { NoExpectation }
312             }
313             ExpectRvalueLikeUnsized(ety) => ExpectRvalueLikeUnsized(ety),
314             _ => NoExpectation,
315         }
316     }
317
318     /// Provides an expectation for an rvalue expression given an *optional*
319     /// hint, which is not required for type safety (the resulting type might
320     /// be checked higher up, as is the case with `&expr` and `box expr`), but
321     /// is useful in determining the concrete type.
322     ///
323     /// The primary use case is where the expected type is a fat pointer,
324     /// like `&[isize]`. For example, consider the following statement:
325     ///
326     ///    let x: &[isize] = &[1, 2, 3];
327     ///
328     /// In this case, the expected type for the `&[1, 2, 3]` expression is
329     /// `&[isize]`. If however we were to say that `[1, 2, 3]` has the
330     /// expectation `ExpectHasType([isize])`, that would be too strong --
331     /// `[1, 2, 3]` does not have the type `[isize]` but rather `[isize; 3]`.
332     /// It is only the `&[1, 2, 3]` expression as a whole that can be coerced
333     /// to the type `&[isize]`. Therefore, we propagate this more limited hint,
334     /// which still is useful, because it informs integer literals and the like.
335     /// See the test case `test/ui/coerce-expect-unsized.rs` and #20169
336     /// for examples of where this comes up,.
337     fn rvalue_hint(fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>, ty: Ty<'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
338         match fcx.tcx.struct_tail_without_normalization(ty).kind {
339             ty::Slice(_) | ty::Str | ty::Dynamic(..) => ExpectRvalueLikeUnsized(ty),
340             _ => ExpectHasType(ty),
341         }
342     }
343
344     // Resolves `expected` by a single level if it is a variable. If
345     // there is no expected type or resolution is not possible (e.g.,
346     // no constraints yet present), just returns `None`.
347     fn resolve(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Expectation<'tcx> {
348         match self {
349             NoExpectation => NoExpectation,
350             ExpectCastableToType(t) => ExpectCastableToType(fcx.resolve_vars_if_possible(&t)),
351             ExpectHasType(t) => ExpectHasType(fcx.resolve_vars_if_possible(&t)),
352             ExpectRvalueLikeUnsized(t) => ExpectRvalueLikeUnsized(fcx.resolve_vars_if_possible(&t)),
353         }
354     }
355
356     fn to_option(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Option<Ty<'tcx>> {
357         match self.resolve(fcx) {
358             NoExpectation => None,
359             ExpectCastableToType(ty) | ExpectHasType(ty) | ExpectRvalueLikeUnsized(ty) => Some(ty),
360         }
361     }
362
363     /// It sometimes happens that we want to turn an expectation into
364     /// a **hard constraint** (i.e., something that must be satisfied
365     /// for the program to type-check). `only_has_type` will return
366     /// such a constraint, if it exists.
367     fn only_has_type(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>) -> Option<Ty<'tcx>> {
368         match self.resolve(fcx) {
369             ExpectHasType(ty) => Some(ty),
370             NoExpectation | ExpectCastableToType(_) | ExpectRvalueLikeUnsized(_) => None,
371         }
372     }
373
374     /// Like `only_has_type`, but instead of returning `None` if no
375     /// hard constraint exists, creates a fresh type variable.
376     fn coercion_target_type(self, fcx: &FnCtxt<'a, 'tcx>, span: Span) -> Ty<'tcx> {
377         self.only_has_type(fcx).unwrap_or_else(|| {
378             fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin { kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable, span })
379         })
380     }
381 }
382
383 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq)]
384 pub enum Needs {
385     MutPlace,
386     None,
387 }
388
389 impl Needs {
390     fn maybe_mut_place(m: hir::Mutability) -> Self {
391         match m {
392             hir::Mutability::Mut => Needs::MutPlace,
393             hir::Mutability::Not => Needs::None,
394         }
395     }
396 }
397
398 #[derive(Copy, Clone)]
399 pub struct UnsafetyState {
400     pub def: hir::HirId,
401     pub unsafety: hir::Unsafety,
402     pub unsafe_push_count: u32,
403     from_fn: bool,
404 }
405
406 impl UnsafetyState {
407     pub fn function(unsafety: hir::Unsafety, def: hir::HirId) -> UnsafetyState {
408         UnsafetyState { def, unsafety, unsafe_push_count: 0, from_fn: true }
409     }
410
411     pub fn recurse(&mut self, blk: &hir::Block<'_>) -> UnsafetyState {
412         use hir::BlockCheckMode;
413         match self.unsafety {
414             // If this unsafe, then if the outer function was already marked as
415             // unsafe we shouldn't attribute the unsafe'ness to the block. This
416             // way the block can be warned about instead of ignoring this
417             // extraneous block (functions are never warned about).
418             hir::Unsafety::Unsafe if self.from_fn => *self,
419
420             unsafety => {
421                 let (unsafety, def, count) = match blk.rules {
422                     BlockCheckMode::PushUnsafeBlock(..) => {
423                         (unsafety, blk.hir_id, self.unsafe_push_count.checked_add(1).unwrap())
424                     }
425                     BlockCheckMode::PopUnsafeBlock(..) => {
426                         (unsafety, blk.hir_id, self.unsafe_push_count.checked_sub(1).unwrap())
427                     }
428                     BlockCheckMode::UnsafeBlock(..) => {
429                         (hir::Unsafety::Unsafe, blk.hir_id, self.unsafe_push_count)
430                     }
431                     BlockCheckMode::DefaultBlock => (unsafety, self.def, self.unsafe_push_count),
432                 };
433                 UnsafetyState { def, unsafety, unsafe_push_count: count, from_fn: false }
434             }
435         }
436     }
437 }
438
439 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
440 pub enum PlaceOp {
441     Deref,
442     Index,
443 }
444
445 /// Tracks whether executing a node may exit normally (versus
446 /// return/break/panic, which "diverge", leaving dead code in their
447 /// wake). Tracked semi-automatically (through type variables marked
448 /// as diverging), with some manual adjustments for control-flow
449 /// primitives (approximating a CFG).
450 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
451 pub enum Diverges {
452     /// Potentially unknown, some cases converge,
453     /// others require a CFG to determine them.
454     Maybe,
455
456     /// Definitely known to diverge and therefore
457     /// not reach the next sibling or its parent.
458     Always {
459         /// The `Span` points to the expression
460         /// that caused us to diverge
461         /// (e.g. `return`, `break`, etc).
462         span: Span,
463         /// In some cases (e.g. a `match` expression
464         /// where all arms diverge), we may be
465         /// able to provide a more informative
466         /// message to the user.
467         /// If this is `None`, a default message
468         /// will be generated, which is suitable
469         /// for most cases.
470         custom_note: Option<&'static str>,
471     },
472
473     /// Same as `Always` but with a reachability
474     /// warning already emitted.
475     WarnedAlways,
476 }
477
478 // Convenience impls for combining `Diverges`.
479
480 impl ops::BitAnd for Diverges {
481     type Output = Self;
482     fn bitand(self, other: Self) -> Self {
483         cmp::min(self, other)
484     }
485 }
486
487 impl ops::BitOr for Diverges {
488     type Output = Self;
489     fn bitor(self, other: Self) -> Self {
490         cmp::max(self, other)
491     }
492 }
493
494 impl ops::BitAndAssign for Diverges {
495     fn bitand_assign(&mut self, other: Self) {
496         *self = *self & other;
497     }
498 }
499
500 impl ops::BitOrAssign for Diverges {
501     fn bitor_assign(&mut self, other: Self) {
502         *self = *self | other;
503     }
504 }
505
506 impl Diverges {
507     /// Creates a `Diverges::Always` with the provided `span` and the default note message.
508     fn always(span: Span) -> Diverges {
509         Diverges::Always { span, custom_note: None }
510     }
511
512     fn is_always(self) -> bool {
513         // Enum comparison ignores the
514         // contents of fields, so we just
515         // fill them in with garbage here.
516         self >= Diverges::Always { span: DUMMY_SP, custom_note: None }
517     }
518 }
519
520 pub struct BreakableCtxt<'tcx> {
521     may_break: bool,
522
523     // this is `null` for loops where break with a value is illegal,
524     // such as `while`, `for`, and `while let`
525     coerce: Option<DynamicCoerceMany<'tcx>>,
526 }
527
528 pub struct EnclosingBreakables<'tcx> {
529     stack: Vec<BreakableCtxt<'tcx>>,
530     by_id: HirIdMap<usize>,
531 }
532
533 impl<'tcx> EnclosingBreakables<'tcx> {
534     fn find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> &mut BreakableCtxt<'tcx> {
535         self.opt_find_breakable(target_id).unwrap_or_else(|| {
536             bug!("could not find enclosing breakable with id {}", target_id);
537         })
538     }
539
540     fn opt_find_breakable(&mut self, target_id: hir::HirId) -> Option<&mut BreakableCtxt<'tcx>> {
541         match self.by_id.get(&target_id) {
542             Some(ix) => Some(&mut self.stack[*ix]),
543             None => None,
544         }
545     }
546 }
547
548 pub struct FnCtxt<'a, 'tcx> {
549     body_id: hir::HirId,
550
551     /// The parameter environment used for proving trait obligations
552     /// in this function. This can change when we descend into
553     /// closures (as they bring new things into scope), hence it is
554     /// not part of `Inherited` (as of the time of this writing,
555     /// closures do not yet change the environment, but they will
556     /// eventually).
557     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
558
559     /// Number of errors that had been reported when we started
560     /// checking this function. On exit, if we find that *more* errors
561     /// have been reported, we will skip regionck and other work that
562     /// expects the types within the function to be consistent.
563     // FIXME(matthewjasper) This should not exist, and it's not correct
564     // if type checking is run in parallel.
565     err_count_on_creation: usize,
566
567     /// If `Some`, this stores coercion information for returned
568     /// expressions. If `None`, this is in a context where return is
569     /// inappropriate, such as a const expression.
570     ///
571     /// This is a `RefCell<DynamicCoerceMany>`, which means that we
572     /// can track all the return expressions and then use them to
573     /// compute a useful coercion from the set, similar to a match
574     /// expression or other branching context. You can use methods
575     /// like `expected_ty` to access the declared return type (if
576     /// any).
577     ret_coercion: Option<RefCell<DynamicCoerceMany<'tcx>>>,
578
579     /// First span of a return site that we find. Used in error messages.
580     ret_coercion_span: RefCell<Option<Span>>,
581
582     resume_yield_tys: Option<(Ty<'tcx>, Ty<'tcx>)>,
583
584     ps: RefCell<UnsafetyState>,
585
586     /// Whether the last checked node generates a divergence (e.g.,
587     /// `return` will set this to `Always`). In general, when entering
588     /// an expression or other node in the tree, the initial value
589     /// indicates whether prior parts of the containing expression may
590     /// have diverged. It is then typically set to `Maybe` (and the
591     /// old value remembered) for processing the subparts of the
592     /// current expression. As each subpart is processed, they may set
593     /// the flag to `Always`, etc. Finally, at the end, we take the
594     /// result and "union" it with the original value, so that when we
595     /// return the flag indicates if any subpart of the parent
596     /// expression (up to and including this part) has diverged. So,
597     /// if you read it after evaluating a subexpression `X`, the value
598     /// you get indicates whether any subexpression that was
599     /// evaluating up to and including `X` diverged.
600     ///
601     /// We currently use this flag only for diagnostic purposes:
602     ///
603     /// - To warn about unreachable code: if, after processing a
604     ///   sub-expression but before we have applied the effects of the
605     ///   current node, we see that the flag is set to `Always`, we
606     ///   can issue a warning. This corresponds to something like
607     ///   `foo(return)`; we warn on the `foo()` expression. (We then
608     ///   update the flag to `WarnedAlways` to suppress duplicate
609     ///   reports.) Similarly, if we traverse to a fresh statement (or
610     ///   tail expression) from a `Always` setting, we will issue a
611     ///   warning. This corresponds to something like `{return;
612     ///   foo();}` or `{return; 22}`, where we would warn on the
613     ///   `foo()` or `22`.
614     ///
615     /// An expression represents dead code if, after checking it,
616     /// the diverges flag is set to something other than `Maybe`.
617     diverges: Cell<Diverges>,
618
619     /// Whether any child nodes have any type errors.
620     has_errors: Cell<bool>,
621
622     enclosing_breakables: RefCell<EnclosingBreakables<'tcx>>,
623
624     inh: &'a Inherited<'a, 'tcx>,
625 }
626
627 impl<'a, 'tcx> Deref for FnCtxt<'a, 'tcx> {
628     type Target = Inherited<'a, 'tcx>;
629     fn deref(&self) -> &Self::Target {
630         &self.inh
631     }
632 }
633
634 /// Helper type of a temporary returned by `Inherited::build(...)`.
635 /// Necessary because we can't write the following bound:
636 /// `F: for<'b, 'tcx> where 'tcx FnOnce(Inherited<'b, 'tcx>)`.
637 pub struct InheritedBuilder<'tcx> {
638     infcx: infer::InferCtxtBuilder<'tcx>,
639     def_id: LocalDefId,
640 }
641
642 impl Inherited<'_, 'tcx> {
643     pub fn build(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: LocalDefId) -> InheritedBuilder<'tcx> {
644         let hir_owner = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id).owner;
645
646         InheritedBuilder {
647             infcx: tcx.infer_ctxt().with_fresh_in_progress_tables(hir_owner),
648             def_id,
649         }
650     }
651 }
652
653 impl<'tcx> InheritedBuilder<'tcx> {
654     fn enter<F, R>(&mut self, f: F) -> R
655     where
656         F: for<'a> FnOnce(Inherited<'a, 'tcx>) -> R,
657     {
658         let def_id = self.def_id;
659         self.infcx.enter(|infcx| f(Inherited::new(infcx, def_id)))
660     }
661 }
662
663 impl Inherited<'a, 'tcx> {
664     fn new(infcx: InferCtxt<'a, 'tcx>, def_id: LocalDefId) -> Self {
665         let tcx = infcx.tcx;
666         let item_id = tcx.hir().local_def_id_to_hir_id(def_id);
667         let body_id = tcx.hir().maybe_body_owned_by(item_id);
668         let implicit_region_bound = body_id.map(|body_id| {
669             let body = tcx.hir().body(body_id);
670             tcx.mk_region(ty::ReScope(region::Scope {
671                 id: body.value.hir_id.local_id,
672                 data: region::ScopeData::CallSite,
673             }))
674         });
675
676         Inherited {
677             tables: MaybeInProgressTables { maybe_tables: infcx.in_progress_tables },
678             infcx,
679             fulfillment_cx: RefCell::new(TraitEngine::new(tcx)),
680             locals: RefCell::new(Default::default()),
681             deferred_sized_obligations: RefCell::new(Vec::new()),
682             deferred_call_resolutions: RefCell::new(Default::default()),
683             deferred_cast_checks: RefCell::new(Vec::new()),
684             deferred_generator_interiors: RefCell::new(Vec::new()),
685             opaque_types: RefCell::new(Default::default()),
686             opaque_types_vars: RefCell::new(Default::default()),
687             implicit_region_bound,
688             body_id,
689         }
690     }
691
692     fn register_predicate(&self, obligation: traits::PredicateObligation<'tcx>) {
693         debug!("register_predicate({:?})", obligation);
694         if obligation.has_escaping_bound_vars() {
695             span_bug!(obligation.cause.span, "escaping bound vars in predicate {:?}", obligation);
696         }
697         self.fulfillment_cx.borrow_mut().register_predicate_obligation(self, obligation);
698     }
699
700     fn register_predicates<I>(&self, obligations: I)
701     where
702         I: IntoIterator<Item = traits::PredicateObligation<'tcx>>,
703     {
704         for obligation in obligations {
705             self.register_predicate(obligation);
706         }
707     }
708
709     fn register_infer_ok_obligations<T>(&self, infer_ok: InferOk<'tcx, T>) -> T {
710         self.register_predicates(infer_ok.obligations);
711         infer_ok.value
712     }
713
714     fn normalize_associated_types_in<T>(
715         &self,
716         span: Span,
717         body_id: hir::HirId,
718         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
719         value: &T,
720     ) -> T
721     where
722         T: TypeFoldable<'tcx>,
723     {
724         let ok = self.partially_normalize_associated_types_in(span, body_id, param_env, value);
725         self.register_infer_ok_obligations(ok)
726     }
727 }
728
729 struct CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
730     tcx: TyCtxt<'tcx>,
731 }
732
733 impl ItemLikeVisitor<'tcx> for CheckItemTypesVisitor<'tcx> {
734     fn visit_item(&mut self, i: &'tcx hir::Item<'tcx>) {
735         check_item_type(self.tcx, i);
736     }
737     fn visit_trait_item(&mut self, _: &'tcx hir::TraitItem<'tcx>) {}
738     fn visit_impl_item(&mut self, _: &'tcx hir::ImplItem<'tcx>) {}
739 }
740
741 pub fn check_wf_new(tcx: TyCtxt<'_>) {
742     let visit = wfcheck::CheckTypeWellFormedVisitor::new(tcx);
743     tcx.hir().krate().par_visit_all_item_likes(&visit);
744 }
745
746 fn check_mod_item_types(tcx: TyCtxt<'_>, module_def_id: DefId) {
747     tcx.hir().visit_item_likes_in_module(module_def_id, &mut CheckItemTypesVisitor { tcx });
748 }
749
750 fn typeck_item_bodies(tcx: TyCtxt<'_>, crate_num: CrateNum) {
751     debug_assert!(crate_num == LOCAL_CRATE);
752     tcx.par_body_owners(|body_owner_def_id| {
753         tcx.ensure().typeck_tables_of(body_owner_def_id.to_def_id());
754     });
755 }
756
757 fn check_item_well_formed(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) {
758     wfcheck::check_item_well_formed(tcx, def_id);
759 }
760
761 fn check_trait_item_well_formed(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) {
762     wfcheck::check_trait_item(tcx, def_id);
763 }
764
765 fn check_impl_item_well_formed(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) {
766     wfcheck::check_impl_item(tcx, def_id);
767 }
768
769 pub fn provide(providers: &mut Providers<'_>) {
770     method::provide(providers);
771     *providers = Providers {
772         typeck_item_bodies,
773         typeck_tables_of,
774         diagnostic_only_typeck_tables_of,
775         has_typeck_tables,
776         adt_destructor,
777         used_trait_imports,
778         check_item_well_formed,
779         check_trait_item_well_formed,
780         check_impl_item_well_formed,
781         check_mod_item_types,
782         ..*providers
783     };
784 }
785
786 fn adt_destructor(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> Option<ty::Destructor> {
787     tcx.calculate_dtor(def_id, &mut dropck::check_drop_impl)
788 }
789
790 /// If this `DefId` is a "primary tables entry", returns
791 /// `Some((body_id, header, decl))` with information about
792 /// it's body-id, fn-header and fn-decl (if any). Otherwise,
793 /// returns `None`.
794 ///
795 /// If this function returns `Some`, then `typeck_tables(def_id)` will
796 /// succeed; if it returns `None`, then `typeck_tables(def_id)` may or
797 /// may not succeed. In some cases where this function returns `None`
798 /// (notably closures), `typeck_tables(def_id)` would wind up
799 /// redirecting to the owning function.
800 fn primary_body_of(
801     tcx: TyCtxt<'_>,
802     id: hir::HirId,
803 ) -> Option<(hir::BodyId, Option<&hir::Ty<'_>>, Option<&hir::FnHeader>, Option<&hir::FnDecl<'_>>)> {
804     match tcx.hir().get(id) {
805         Node::Item(item) => match item.kind {
806             hir::ItemKind::Const(ref ty, body) | hir::ItemKind::Static(ref ty, _, body) => {
807                 Some((body, Some(ty), None, None))
808             }
809             hir::ItemKind::Fn(ref sig, .., body) => {
810                 Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl)))
811             }
812             _ => None,
813         },
814         Node::TraitItem(item) => match item.kind {
815             hir::TraitItemKind::Const(ref ty, Some(body)) => Some((body, Some(ty), None, None)),
816             hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, hir::TraitFn::Provided(body)) => {
817                 Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl)))
818             }
819             _ => None,
820         },
821         Node::ImplItem(item) => match item.kind {
822             hir::ImplItemKind::Const(ref ty, body) => Some((body, Some(ty), None, None)),
823             hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, body) => {
824                 Some((body, None, Some(&sig.header), Some(&sig.decl)))
825             }
826             _ => None,
827         },
828         Node::AnonConst(constant) => Some((constant.body, None, None, None)),
829         _ => None,
830     }
831 }
832
833 fn has_typeck_tables(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> bool {
834     // Closures' tables come from their outermost function,
835     // as they are part of the same "inference environment".
836     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
837     if outer_def_id != def_id {
838         return tcx.has_typeck_tables(outer_def_id);
839     }
840
841     // FIXME(#71104) Should really be using just `as_local_hir_id` but
842     // some `LocalDefId` do not seem to have a corresponding HirId.
843     if let Some(id) =
844         def_id.as_local().and_then(|def_id| tcx.hir().opt_local_def_id_to_hir_id(def_id))
845     {
846         primary_body_of(tcx, id).is_some()
847     } else {
848         false
849     }
850 }
851
852 fn used_trait_imports(tcx: TyCtxt<'_>, def_id: DefId) -> &DefIdSet {
853     &*tcx.typeck_tables_of(def_id).used_trait_imports
854 }
855
856 /// Inspects the substs of opaque types, replacing any inference variables
857 /// with proper generic parameter from the identity substs.
858 ///
859 /// This is run after we normalize the function signature, to fix any inference
860 /// variables introduced by the projection of associated types. This ensures that
861 /// any opaque types used in the signature continue to refer to generic parameters,
862 /// allowing them to be considered for defining uses in the function body
863 ///
864 /// For example, consider this code.
865 ///
866 /// ```rust
867 /// trait MyTrait {
868 ///     type MyItem;
869 ///     fn use_it(self) -> Self::MyItem
870 /// }
871 /// impl<T, I> MyTrait for T where T: Iterator<Item = I> {
872 ///     type MyItem = impl Iterator<Item = I>;
873 ///     fn use_it(self) -> Self::MyItem {
874 ///         self
875 ///     }
876 /// }
877 /// ```
878 ///
879 /// When we normalize the signature of `use_it` from the impl block,
880 /// we will normalize `Self::MyItem` to the opaque type `impl Iterator<Item = I>`
881 /// However, this projection result may contain inference variables, due
882 /// to the way that projection works. We didn't have any inference variables
883 /// in the signature to begin with - leaving them in will cause us to incorrectly
884 /// conclude that we don't have a defining use of `MyItem`. By mapping inference
885 /// variables back to the actual generic parameters, we will correctly see that
886 /// we have a defining use of `MyItem`
887 fn fixup_opaque_types<'tcx, T>(tcx: TyCtxt<'tcx>, val: &T) -> T
888 where
889     T: TypeFoldable<'tcx>,
890 {
891     struct FixupFolder<'tcx> {
892         tcx: TyCtxt<'tcx>,
893     }
894
895     impl<'tcx> TypeFolder<'tcx> for FixupFolder<'tcx> {
896         fn tcx<'a>(&'a self) -> TyCtxt<'tcx> {
897             self.tcx
898         }
899
900         fn fold_ty(&mut self, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
901             match ty.kind {
902                 ty::Opaque(def_id, substs) => {
903                     debug!("fixup_opaque_types: found type {:?}", ty);
904                     // Here, we replace any inference variables that occur within
905                     // the substs of an opaque type. By definition, any type occurring
906                     // in the substs has a corresponding generic parameter, which is what
907                     // we replace it with.
908                     // This replacement is only run on the function signature, so any
909                     // inference variables that we come across must be the rust of projection
910                     // (there's no other way for a user to get inference variables into
911                     // a function signature).
912                     if ty.needs_infer() {
913                         let new_substs = InternalSubsts::for_item(self.tcx, def_id, |param, _| {
914                             let old_param = substs[param.index as usize];
915                             match old_param.unpack() {
916                                 GenericArgKind::Type(old_ty) => {
917                                     if let ty::Infer(_) = old_ty.kind {
918                                         // Replace inference type with a generic parameter
919                                         self.tcx.mk_param_from_def(param)
920                                     } else {
921                                         old_param.fold_with(self)
922                                     }
923                                 }
924                                 GenericArgKind::Const(old_const) => {
925                                     if let ty::ConstKind::Infer(_) = old_const.val {
926                                         // This should never happen - we currently do not support
927                                         // 'const projections', e.g.:
928                                         // `impl<T: SomeTrait> MyTrait for T where <T as SomeTrait>::MyConst == 25`
929                                         // which should be the only way for us to end up with a const inference
930                                         // variable after projection. If Rust ever gains support for this kind
931                                         // of projection, this should *probably* be changed to
932                                         // `self.tcx.mk_param_from_def(param)`
933                                         bug!(
934                                             "Found infer const: `{:?}` in opaque type: {:?}",
935                                             old_const,
936                                             ty
937                                         );
938                                     } else {
939                                         old_param.fold_with(self)
940                                     }
941                                 }
942                                 GenericArgKind::Lifetime(old_region) => {
943                                     if let RegionKind::ReVar(_) = old_region {
944                                         self.tcx.mk_param_from_def(param)
945                                     } else {
946                                         old_param.fold_with(self)
947                                     }
948                                 }
949                             }
950                         });
951                         let new_ty = self.tcx.mk_opaque(def_id, new_substs);
952                         debug!("fixup_opaque_types: new type: {:?}", new_ty);
953                         new_ty
954                     } else {
955                         ty
956                     }
957                 }
958                 _ => ty.super_fold_with(self),
959             }
960         }
961     }
962
963     debug!("fixup_opaque_types({:?})", val);
964     val.fold_with(&mut FixupFolder { tcx })
965 }
966
967 fn typeck_tables_of<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: DefId) -> &ty::TypeckTables<'tcx> {
968     let fallback = move || tcx.type_of(def_id);
969     typeck_tables_of_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
970 }
971
972 /// Used only to get `TypeckTables` for type inference during error recovery.
973 /// Currently only used for type inference of `static`s and `const`s to avoid type cycle errors.
974 fn diagnostic_only_typeck_tables_of<'tcx>(
975     tcx: TyCtxt<'tcx>,
976     def_id: DefId,
977 ) -> &ty::TypeckTables<'tcx> {
978     assert!(def_id.is_local());
979     let fallback = move || {
980         let span = tcx.hir().span(tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap());
981         tcx.sess.delay_span_bug(span, "diagnostic only typeck table used");
982         tcx.types.err
983     };
984     typeck_tables_of_with_fallback(tcx, def_id, fallback)
985 }
986
987 fn typeck_tables_of_with_fallback<'tcx>(
988     tcx: TyCtxt<'tcx>,
989     def_id: DefId,
990     fallback: impl Fn() -> Ty<'tcx> + 'tcx,
991 ) -> &'tcx ty::TypeckTables<'tcx> {
992     // Closures' tables come from their outermost function,
993     // as they are part of the same "inference environment".
994     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(def_id);
995     if outer_def_id != def_id {
996         return tcx.typeck_tables_of(outer_def_id);
997     }
998
999     let id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
1000     let span = tcx.hir().span(id);
1001
1002     // Figure out what primary body this item has.
1003     let (body_id, body_ty, fn_header, fn_decl) = primary_body_of(tcx, id).unwrap_or_else(|| {
1004         span_bug!(span, "can't type-check body of {:?}", def_id);
1005     });
1006     let body = tcx.hir().body(body_id);
1007
1008     let tables = Inherited::build(tcx, def_id.expect_local()).enter(|inh| {
1009         let param_env = tcx.param_env(def_id);
1010         let fcx = if let (Some(header), Some(decl)) = (fn_header, fn_decl) {
1011             let fn_sig = if crate::collect::get_infer_ret_ty(&decl.output).is_some() {
1012                 let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
1013                 AstConv::ty_of_fn(
1014                     &fcx,
1015                     header.unsafety,
1016                     header.abi,
1017                     decl,
1018                     &hir::Generics::empty(),
1019                     None,
1020                 )
1021             } else {
1022                 tcx.fn_sig(def_id)
1023             };
1024
1025             check_abi(tcx, span, fn_sig.abi());
1026
1027             // Compute the fty from point of view of inside the fn.
1028             let fn_sig = tcx.liberate_late_bound_regions(def_id, &fn_sig);
1029             let fn_sig = inh.normalize_associated_types_in(
1030                 body.value.span,
1031                 body_id.hir_id,
1032                 param_env,
1033                 &fn_sig,
1034             );
1035
1036             let fn_sig = fixup_opaque_types(tcx, &fn_sig);
1037
1038             let fcx = check_fn(&inh, param_env, fn_sig, decl, id, body, None).0;
1039             fcx
1040         } else {
1041             let fcx = FnCtxt::new(&inh, param_env, body.value.hir_id);
1042             let expected_type = body_ty
1043                 .and_then(|ty| match ty.kind {
1044                     hir::TyKind::Infer => Some(AstConv::ast_ty_to_ty(&fcx, ty)),
1045                     _ => None,
1046                 })
1047                 .unwrap_or_else(fallback);
1048             let expected_type = fcx.normalize_associated_types_in(body.value.span, &expected_type);
1049             fcx.require_type_is_sized(expected_type, body.value.span, traits::ConstSized);
1050
1051             let revealed_ty = if tcx.features().impl_trait_in_bindings {
1052                 fcx.instantiate_opaque_types_from_value(id, &expected_type, body.value.span)
1053             } else {
1054                 expected_type
1055             };
1056
1057             // Gather locals in statics (because of block expressions).
1058             GatherLocalsVisitor { fcx: &fcx, parent_id: id }.visit_body(body);
1059
1060             fcx.check_expr_coercable_to_type(&body.value, revealed_ty);
1061
1062             fcx.write_ty(id, revealed_ty);
1063
1064             fcx
1065         };
1066
1067         // All type checking constraints were added, try to fallback unsolved variables.
1068         fcx.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
1069         let mut fallback_has_occurred = false;
1070
1071         // We do fallback in two passes, to try to generate
1072         // better error messages.
1073         // The first time, we do *not* replace opaque types.
1074         for ty in &fcx.unsolved_variables() {
1075             fallback_has_occurred |= fcx.fallback_if_possible(ty, FallbackMode::NoOpaque);
1076         }
1077         // We now see if we can make progress. This might
1078         // cause us to unify inference variables for opaque types,
1079         // since we may have unified some other type variables
1080         // during the first phase of fallback.
1081         // This means that we only replace inference variables with their underlying
1082         // opaque types as a last resort.
1083         //
1084         // In code like this:
1085         //
1086         // ```rust
1087         // type MyType = impl Copy;
1088         // fn produce() -> MyType { true }
1089         // fn bad_produce() -> MyType { panic!() }
1090         // ```
1091         //
1092         // we want to unify the opaque inference variable in `bad_produce`
1093         // with the diverging fallback for `panic!` (e.g. `()` or `!`).
1094         // This will produce a nice error message about conflicting concrete
1095         // types for `MyType`.
1096         //
1097         // If we had tried to fallback the opaque inference variable to `MyType`,
1098         // we will generate a confusing type-check error that does not explicitly
1099         // refer to opaque types.
1100         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
1101
1102         // We now run fallback again, but this time we allow it to replace
1103         // unconstrained opaque type variables, in addition to performing
1104         // other kinds of fallback.
1105         for ty in &fcx.unsolved_variables() {
1106             fallback_has_occurred |= fcx.fallback_if_possible(ty, FallbackMode::All);
1107         }
1108
1109         // See if we can make any more progress.
1110         fcx.select_obligations_where_possible(fallback_has_occurred, |_| {});
1111
1112         // Even though coercion casts provide type hints, we check casts after fallback for
1113         // backwards compatibility. This makes fallback a stronger type hint than a cast coercion.
1114         fcx.check_casts();
1115
1116         // Closure and generator analysis may run after fallback
1117         // because they don't constrain other type variables.
1118         fcx.closure_analyze(body);
1119         assert!(fcx.deferred_call_resolutions.borrow().is_empty());
1120         fcx.resolve_generator_interiors(def_id);
1121
1122         for (ty, span, code) in fcx.deferred_sized_obligations.borrow_mut().drain(..) {
1123             let ty = fcx.normalize_ty(span, ty);
1124             fcx.require_type_is_sized(ty, span, code);
1125         }
1126
1127         fcx.select_all_obligations_or_error();
1128
1129         if fn_decl.is_some() {
1130             fcx.regionck_fn(id, body);
1131         } else {
1132             fcx.regionck_expr(body);
1133         }
1134
1135         fcx.resolve_type_vars_in_body(body)
1136     });
1137
1138     // Consistency check our TypeckTables instance can hold all ItemLocalIds
1139     // it will need to hold.
1140     assert_eq!(tables.hir_owner, Some(id.owner));
1141
1142     tables
1143 }
1144
1145 fn check_abi(tcx: TyCtxt<'_>, span: Span, abi: Abi) {
1146     if !tcx.sess.target.target.is_abi_supported(abi) {
1147         struct_span_err!(
1148             tcx.sess,
1149             span,
1150             E0570,
1151             "The ABI `{}` is not supported for the current target",
1152             abi
1153         )
1154         .emit()
1155     }
1156 }
1157
1158 struct GatherLocalsVisitor<'a, 'tcx> {
1159     fcx: &'a FnCtxt<'a, 'tcx>,
1160     parent_id: hir::HirId,
1161 }
1162
1163 impl<'a, 'tcx> GatherLocalsVisitor<'a, 'tcx> {
1164     fn assign(&mut self, span: Span, nid: hir::HirId, ty_opt: Option<LocalTy<'tcx>>) -> Ty<'tcx> {
1165         match ty_opt {
1166             None => {
1167                 // Infer the variable's type.
1168                 let var_ty = self.fcx.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
1169                     kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
1170                     span,
1171                 });
1172                 self.fcx
1173                     .locals
1174                     .borrow_mut()
1175                     .insert(nid, LocalTy { decl_ty: var_ty, revealed_ty: var_ty });
1176                 var_ty
1177             }
1178             Some(typ) => {
1179                 // Take type that the user specified.
1180                 self.fcx.locals.borrow_mut().insert(nid, typ);
1181                 typ.revealed_ty
1182             }
1183         }
1184     }
1185 }
1186
1187 impl<'a, 'tcx> Visitor<'tcx> for GatherLocalsVisitor<'a, 'tcx> {
1188     type Map = intravisit::ErasedMap<'tcx>;
1189
1190     fn nested_visit_map(&mut self) -> NestedVisitorMap<Self::Map> {
1191         NestedVisitorMap::None
1192     }
1193
1194     // Add explicitly-declared locals.
1195     fn visit_local(&mut self, local: &'tcx hir::Local<'tcx>) {
1196         let local_ty = match local.ty {
1197             Some(ref ty) => {
1198                 let o_ty = self.fcx.to_ty(&ty);
1199
1200                 let revealed_ty = if self.fcx.tcx.features().impl_trait_in_bindings {
1201                     self.fcx.instantiate_opaque_types_from_value(self.parent_id, &o_ty, ty.span)
1202                 } else {
1203                     o_ty
1204                 };
1205
1206                 let c_ty = self
1207                     .fcx
1208                     .inh
1209                     .infcx
1210                     .canonicalize_user_type_annotation(&UserType::Ty(revealed_ty));
1211                 debug!(
1212                     "visit_local: ty.hir_id={:?} o_ty={:?} revealed_ty={:?} c_ty={:?}",
1213                     ty.hir_id, o_ty, revealed_ty, c_ty
1214                 );
1215                 self.fcx.tables.borrow_mut().user_provided_types_mut().insert(ty.hir_id, c_ty);
1216
1217                 Some(LocalTy { decl_ty: o_ty, revealed_ty })
1218             }
1219             None => None,
1220         };
1221         self.assign(local.span, local.hir_id, local_ty);
1222
1223         debug!(
1224             "local variable {:?} is assigned type {}",
1225             local.pat,
1226             self.fcx.ty_to_string(&*self.fcx.locals.borrow().get(&local.hir_id).unwrap().decl_ty)
1227         );
1228         intravisit::walk_local(self, local);
1229     }
1230
1231     // Add pattern bindings.
1232     fn visit_pat(&mut self, p: &'tcx hir::Pat<'tcx>) {
1233         if let PatKind::Binding(_, _, ident, _) = p.kind {
1234             let var_ty = self.assign(p.span, p.hir_id, None);
1235
1236             if !self.fcx.tcx.features().unsized_locals {
1237                 self.fcx.require_type_is_sized(var_ty, p.span, traits::VariableType(p.hir_id));
1238             }
1239
1240             debug!(
1241                 "pattern binding {} is assigned to {} with type {:?}",
1242                 ident,
1243                 self.fcx.ty_to_string(&*self.fcx.locals.borrow().get(&p.hir_id).unwrap().decl_ty),
1244                 var_ty
1245             );
1246         }
1247         intravisit::walk_pat(self, p);
1248     }
1249
1250     // Don't descend into the bodies of nested closures.
1251     fn visit_fn(
1252         &mut self,
1253         _: intravisit::FnKind<'tcx>,
1254         _: &'tcx hir::FnDecl<'tcx>,
1255         _: hir::BodyId,
1256         _: Span,
1257         _: hir::HirId,
1258     ) {
1259     }
1260 }
1261
1262 /// When `check_fn` is invoked on a generator (i.e., a body that
1263 /// includes yield), it returns back some information about the yield
1264 /// points.
1265 struct GeneratorTypes<'tcx> {
1266     /// Type of generator argument / values returned by `yield`.
1267     resume_ty: Ty<'tcx>,
1268
1269     /// Type of value that is yielded.
1270     yield_ty: Ty<'tcx>,
1271
1272     /// Types that are captured (see `GeneratorInterior` for more).
1273     interior: Ty<'tcx>,
1274
1275     /// Indicates if the generator is movable or static (immovable).
1276     movability: hir::Movability,
1277 }
1278
1279 /// Helper used for fns and closures. Does the grungy work of checking a function
1280 /// body and returns the function context used for that purpose, since in the case of a fn item
1281 /// there is still a bit more to do.
1282 ///
1283 /// * ...
1284 /// * inherited: other fields inherited from the enclosing fn (if any)
1285 fn check_fn<'a, 'tcx>(
1286     inherited: &'a Inherited<'a, 'tcx>,
1287     param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
1288     fn_sig: ty::FnSig<'tcx>,
1289     decl: &'tcx hir::FnDecl<'tcx>,
1290     fn_id: hir::HirId,
1291     body: &'tcx hir::Body<'tcx>,
1292     can_be_generator: Option<hir::Movability>,
1293 ) -> (FnCtxt<'a, 'tcx>, Option<GeneratorTypes<'tcx>>) {
1294     let mut fn_sig = fn_sig;
1295
1296     debug!("check_fn(sig={:?}, fn_id={}, param_env={:?})", fn_sig, fn_id, param_env);
1297
1298     // Create the function context. This is either derived from scratch or,
1299     // in the case of closures, based on the outer context.
1300     let mut fcx = FnCtxt::new(inherited, param_env, body.value.hir_id);
1301     *fcx.ps.borrow_mut() = UnsafetyState::function(fn_sig.unsafety, fn_id);
1302
1303     let tcx = fcx.tcx;
1304     let sess = tcx.sess;
1305     let hir = tcx.hir();
1306
1307     let declared_ret_ty = fn_sig.output();
1308     fcx.require_type_is_sized(declared_ret_ty, decl.output.span(), traits::SizedReturnType);
1309     let revealed_ret_ty =
1310         fcx.instantiate_opaque_types_from_value(fn_id, &declared_ret_ty, decl.output.span());
1311     debug!("check_fn: declared_ret_ty: {}, revealed_ret_ty: {}", declared_ret_ty, revealed_ret_ty);
1312     fcx.ret_coercion = Some(RefCell::new(CoerceMany::new(revealed_ret_ty)));
1313     fn_sig = tcx.mk_fn_sig(
1314         fn_sig.inputs().iter().cloned(),
1315         revealed_ret_ty,
1316         fn_sig.c_variadic,
1317         fn_sig.unsafety,
1318         fn_sig.abi,
1319     );
1320
1321     let span = body.value.span;
1322
1323     fn_maybe_err(tcx, span, fn_sig.abi);
1324
1325     if body.generator_kind.is_some() && can_be_generator.is_some() {
1326         let yield_ty = fcx
1327             .next_ty_var(TypeVariableOrigin { kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference, span });
1328         fcx.require_type_is_sized(yield_ty, span, traits::SizedYieldType);
1329
1330         // Resume type defaults to `()` if the generator has no argument.
1331         let resume_ty = fn_sig.inputs().get(0).copied().unwrap_or_else(|| tcx.mk_unit());
1332
1333         fcx.resume_yield_tys = Some((resume_ty, yield_ty));
1334     }
1335
1336     let outer_def_id = tcx.closure_base_def_id(hir.local_def_id(fn_id));
1337     let outer_hir_id = hir.as_local_hir_id(outer_def_id).unwrap();
1338     GatherLocalsVisitor { fcx: &fcx, parent_id: outer_hir_id }.visit_body(body);
1339
1340     // C-variadic fns also have a `VaList` input that's not listed in `fn_sig`
1341     // (as it's created inside the body itself, not passed in from outside).
1342     let maybe_va_list = if fn_sig.c_variadic {
1343         let va_list_did = tcx.require_lang_item(
1344             lang_items::VaListTypeLangItem,
1345             Some(body.params.last().unwrap().span),
1346         );
1347         let region = tcx.mk_region(ty::ReScope(region::Scope {
1348             id: body.value.hir_id.local_id,
1349             data: region::ScopeData::CallSite,
1350         }));
1351
1352         Some(tcx.type_of(va_list_did).subst(tcx, &[region.into()]))
1353     } else {
1354         None
1355     };
1356
1357     // Add formal parameters.
1358     let inputs_hir = hir.fn_decl_by_hir_id(fn_id).map(|decl| &decl.inputs);
1359     let inputs_fn = fn_sig.inputs().iter().copied();
1360     for (idx, (param_ty, param)) in inputs_fn.chain(maybe_va_list).zip(body.params).enumerate() {
1361         // Check the pattern.
1362         fcx.check_pat_top(&param.pat, param_ty, try { inputs_hir?.get(idx)?.span }, false);
1363
1364         // Check that argument is Sized.
1365         // The check for a non-trivial pattern is a hack to avoid duplicate warnings
1366         // for simple cases like `fn foo(x: Trait)`,
1367         // where we would error once on the parameter as a whole, and once on the binding `x`.
1368         if param.pat.simple_ident().is_none() && !tcx.features().unsized_locals {
1369             fcx.require_type_is_sized(param_ty, param.pat.span, traits::SizedArgumentType);
1370         }
1371
1372         fcx.write_ty(param.hir_id, param_ty);
1373     }
1374
1375     inherited.tables.borrow_mut().liberated_fn_sigs_mut().insert(fn_id, fn_sig);
1376
1377     fcx.check_return_expr(&body.value);
1378
1379     // We insert the deferred_generator_interiors entry after visiting the body.
1380     // This ensures that all nested generators appear before the entry of this generator.
1381     // resolve_generator_interiors relies on this property.
1382     let gen_ty = if let (Some(_), Some(gen_kind)) = (can_be_generator, body.generator_kind) {
1383         let interior = fcx
1384             .next_ty_var(TypeVariableOrigin { kind: TypeVariableOriginKind::MiscVariable, span });
1385         fcx.deferred_generator_interiors.borrow_mut().push((body.id(), interior, gen_kind));
1386
1387         let (resume_ty, yield_ty) = fcx.resume_yield_tys.unwrap();
1388         Some(GeneratorTypes {
1389             resume_ty,
1390             yield_ty,
1391             interior,
1392             movability: can_be_generator.unwrap(),
1393         })
1394     } else {
1395         None
1396     };
1397
1398     // Finalize the return check by taking the LUB of the return types
1399     // we saw and assigning it to the expected return type. This isn't
1400     // really expected to fail, since the coercions would have failed
1401     // earlier when trying to find a LUB.
1402     //
1403     // However, the behavior around `!` is sort of complex. In the
1404     // event that the `actual_return_ty` comes back as `!`, that
1405     // indicates that the fn either does not return or "returns" only
1406     // values of type `!`. In this case, if there is an expected
1407     // return type that is *not* `!`, that should be ok. But if the
1408     // return type is being inferred, we want to "fallback" to `!`:
1409     //
1410     //     let x = move || panic!();
1411     //
1412     // To allow for that, I am creating a type variable with diverging
1413     // fallback. This was deemed ever so slightly better than unifying
1414     // the return value with `!` because it allows for the caller to
1415     // make more assumptions about the return type (e.g., they could do
1416     //
1417     //     let y: Option<u32> = Some(x());
1418     //
1419     // which would then cause this return type to become `u32`, not
1420     // `!`).
1421     let coercion = fcx.ret_coercion.take().unwrap().into_inner();
1422     let mut actual_return_ty = coercion.complete(&fcx);
1423     if actual_return_ty.is_never() {
1424         actual_return_ty = fcx.next_diverging_ty_var(TypeVariableOrigin {
1425             kind: TypeVariableOriginKind::DivergingFn,
1426             span,
1427         });
1428     }
1429     fcx.demand_suptype(span, revealed_ret_ty, actual_return_ty);
1430
1431     // Check that the main return type implements the termination trait.
1432     if let Some(term_id) = tcx.lang_items().termination() {
1433         if let Some((def_id, EntryFnType::Main)) = tcx.entry_fn(LOCAL_CRATE) {
1434             let main_id = hir.as_local_hir_id(def_id).unwrap();
1435             if main_id == fn_id {
1436                 let substs = tcx.mk_substs_trait(declared_ret_ty, &[]);
1437                 let trait_ref = ty::TraitRef::new(term_id, substs);
1438                 let return_ty_span = decl.output.span();
1439                 let cause = traits::ObligationCause::new(
1440                     return_ty_span,
1441                     fn_id,
1442                     ObligationCauseCode::MainFunctionType,
1443                 );
1444
1445                 inherited.register_predicate(traits::Obligation::new(
1446                     cause,
1447                     param_env,
1448                     trait_ref.without_const().to_predicate(),
1449                 ));
1450             }
1451         }
1452     }
1453
1454     // Check that a function marked as `#[panic_handler]` has signature `fn(&PanicInfo) -> !`
1455     if let Some(panic_impl_did) = tcx.lang_items().panic_impl() {
1456         if panic_impl_did == hir.local_def_id(fn_id) {
1457             if let Some(panic_info_did) = tcx.lang_items().panic_info() {
1458                 if declared_ret_ty.kind != ty::Never {
1459                     sess.span_err(decl.output.span(), "return type should be `!`");
1460                 }
1461
1462                 let inputs = fn_sig.inputs();
1463                 let span = hir.span(fn_id);
1464                 if inputs.len() == 1 {
1465                     let arg_is_panic_info = match inputs[0].kind {
1466                         ty::Ref(region, ty, mutbl) => match ty.kind {
1467                             ty::Adt(ref adt, _) => {
1468                                 adt.did == panic_info_did
1469                                     && mutbl == hir::Mutability::Not
1470                                     && *region != RegionKind::ReStatic
1471                             }
1472                             _ => false,
1473                         },
1474                         _ => false,
1475                     };
1476
1477                     if !arg_is_panic_info {
1478                         sess.span_err(decl.inputs[0].span, "argument should be `&PanicInfo`");
1479                     }
1480
1481                     if let Node::Item(item) = hir.get(fn_id) {
1482                         if let ItemKind::Fn(_, ref generics, _) = item.kind {
1483                             if !generics.params.is_empty() {
1484                                 sess.span_err(span, "should have no type parameters");
1485                             }
1486                         }
1487                     }
1488                 } else {
1489                     let span = sess.source_map().guess_head_span(span);
1490                     sess.span_err(span, "function should have one argument");
1491                 }
1492             } else {
1493                 sess.err("language item required, but not found: `panic_info`");
1494             }
1495         }
1496     }
1497
1498     // Check that a function marked as `#[alloc_error_handler]` has signature `fn(Layout) -> !`
1499     if let Some(alloc_error_handler_did) = tcx.lang_items().oom() {
1500         if alloc_error_handler_did == hir.local_def_id(fn_id) {
1501             if let Some(alloc_layout_did) = tcx.lang_items().alloc_layout() {
1502                 if declared_ret_ty.kind != ty::Never {
1503                     sess.span_err(decl.output.span(), "return type should be `!`");
1504                 }
1505
1506                 let inputs = fn_sig.inputs();
1507                 let span = hir.span(fn_id);
1508                 if inputs.len() == 1 {
1509                     let arg_is_alloc_layout = match inputs[0].kind {
1510                         ty::Adt(ref adt, _) => adt.did == alloc_layout_did,
1511                         _ => false,
1512                     };
1513
1514                     if !arg_is_alloc_layout {
1515                         sess.span_err(decl.inputs[0].span, "argument should be `Layout`");
1516                     }
1517
1518                     if let Node::Item(item) = hir.get(fn_id) {
1519                         if let ItemKind::Fn(_, ref generics, _) = item.kind {
1520                             if !generics.params.is_empty() {
1521                                 sess.span_err(
1522                                     span,
1523                                     "`#[alloc_error_handler]` function should have no type \
1524                                      parameters",
1525                                 );
1526                             }
1527                         }
1528                     }
1529                 } else {
1530                     let span = sess.source_map().guess_head_span(span);
1531                     sess.span_err(span, "function should have one argument");
1532                 }
1533             } else {
1534                 sess.err("language item required, but not found: `alloc_layout`");
1535             }
1536         }
1537     }
1538
1539     (fcx, gen_ty)
1540 }
1541
1542 fn check_struct(tcx: TyCtxt<'_>, id: hir::HirId, span: Span) {
1543     let def_id = tcx.hir().local_def_id(id);
1544     let def = tcx.adt_def(def_id);
1545     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
1546     check_representable(tcx, span, def_id);
1547
1548     if def.repr.simd() {
1549         check_simd(tcx, span, def_id);
1550     }
1551
1552     check_transparent(tcx, span, def_id);
1553     check_packed(tcx, span, def_id);
1554 }
1555
1556 fn check_union(tcx: TyCtxt<'_>, id: hir::HirId, span: Span) {
1557     let def_id = tcx.hir().local_def_id(id);
1558     let def = tcx.adt_def(def_id);
1559     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
1560     check_representable(tcx, span, def_id);
1561     check_transparent(tcx, span, def_id);
1562     check_union_fields(tcx, span, def_id);
1563     check_packed(tcx, span, def_id);
1564 }
1565
1566 /// When the `#![feature(untagged_unions)]` gate is active,
1567 /// check that the fields of the `union` does not contain fields that need dropping.
1568 fn check_union_fields(tcx: TyCtxt<'_>, span: Span, item_def_id: DefId) -> bool {
1569     let item_type = tcx.type_of(item_def_id);
1570     if let ty::Adt(def, substs) = item_type.kind {
1571         assert!(def.is_union());
1572         let fields = &def.non_enum_variant().fields;
1573         let param_env = tcx.param_env(item_def_id);
1574         for field in fields {
1575             let field_ty = field.ty(tcx, substs);
1576             // We are currently checking the type this field came from, so it must be local.
1577             let field_span = tcx.hir().span_if_local(field.did).unwrap();
1578             if field_ty.needs_drop(tcx, param_env) {
1579                 struct_span_err!(
1580                     tcx.sess,
1581                     field_span,
1582                     E0740,
1583                     "unions may not contain fields that need dropping"
1584                 )
1585                 .span_note(field_span, "`std::mem::ManuallyDrop` can be used to wrap the type")
1586                 .emit();
1587                 return false;
1588             }
1589         }
1590     } else {
1591         span_bug!(span, "unions must be ty::Adt, but got {:?}", item_type.kind);
1592     }
1593     true
1594 }
1595
1596 /// Checks that an opaque type does not contain cycles and does not use `Self` or `T::Foo`
1597 /// projections that would result in "inheriting lifetimes".
1598 fn check_opaque<'tcx>(
1599     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1600     def_id: DefId,
1601     substs: SubstsRef<'tcx>,
1602     span: Span,
1603     origin: &hir::OpaqueTyOrigin,
1604 ) {
1605     check_opaque_for_inheriting_lifetimes(tcx, def_id, span);
1606     check_opaque_for_cycles(tcx, def_id, substs, span, origin);
1607 }
1608
1609 /// Checks that an opaque type does not use `Self` or `T::Foo` projections that would result
1610 /// in "inheriting lifetimes".
1611 fn check_opaque_for_inheriting_lifetimes(tcx: TyCtxt<'tcx>, def_id: DefId, span: Span) {
1612     let item =
1613         tcx.hir().expect_item(tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).expect("opaque type is not local"));
1614     debug!(
1615         "check_opaque_for_inheriting_lifetimes: def_id={:?} span={:?} item={:?}",
1616         def_id, span, item
1617     );
1618
1619     #[derive(Debug)]
1620     struct ProhibitOpaqueVisitor<'tcx> {
1621         opaque_identity_ty: Ty<'tcx>,
1622         generics: &'tcx ty::Generics,
1623     };
1624
1625     impl<'tcx> ty::fold::TypeVisitor<'tcx> for ProhibitOpaqueVisitor<'tcx> {
1626         fn visit_ty(&mut self, t: Ty<'tcx>) -> bool {
1627             debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: (visit_ty) t={:?}", t);
1628             if t == self.opaque_identity_ty { false } else { t.super_visit_with(self) }
1629         }
1630
1631         fn visit_region(&mut self, r: ty::Region<'tcx>) -> bool {
1632             debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: (visit_region) r={:?}", r);
1633             if let RegionKind::ReEarlyBound(ty::EarlyBoundRegion { index, .. }) = r {
1634                 return *index < self.generics.parent_count as u32;
1635             }
1636
1637             r.super_visit_with(self)
1638         }
1639     }
1640
1641     let prohibit_opaque = match item.kind {
1642         ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin: hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn, .. })
1643         | ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin: hir::OpaqueTyOrigin::FnReturn, .. }) => {
1644             let mut visitor = ProhibitOpaqueVisitor {
1645                 opaque_identity_ty: tcx
1646                     .mk_opaque(def_id, InternalSubsts::identity_for_item(tcx, def_id)),
1647                 generics: tcx.generics_of(def_id),
1648             };
1649             debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: visitor={:?}", visitor);
1650
1651             tcx.predicates_of(def_id)
1652                 .predicates
1653                 .iter()
1654                 .any(|(predicate, _)| predicate.visit_with(&mut visitor))
1655         }
1656         _ => false,
1657     };
1658
1659     debug!("check_opaque_for_inheriting_lifetimes: prohibit_opaque={:?}", prohibit_opaque);
1660     if prohibit_opaque {
1661         let is_async = match item.kind {
1662             ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin, .. }) => match origin {
1663                 hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn => true,
1664                 _ => false,
1665             },
1666             _ => unreachable!(),
1667         };
1668
1669         tcx.sess.span_err(
1670             span,
1671             &format!(
1672             "`{}` return type cannot contain a projection or `Self` that references lifetimes from \
1673              a parent scope",
1674             if is_async { "async fn" } else { "impl Trait" },
1675         ),
1676         );
1677     }
1678 }
1679
1680 /// Checks that an opaque type does not contain cycles.
1681 fn check_opaque_for_cycles<'tcx>(
1682     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1683     def_id: DefId,
1684     substs: SubstsRef<'tcx>,
1685     span: Span,
1686     origin: &hir::OpaqueTyOrigin,
1687 ) {
1688     if let Err(partially_expanded_type) = tcx.try_expand_impl_trait_type(def_id, substs) {
1689         if let hir::OpaqueTyOrigin::AsyncFn = origin {
1690             struct_span_err!(tcx.sess, span, E0733, "recursion in an `async fn` requires boxing",)
1691                 .span_label(span, "recursive `async fn`")
1692                 .note("a recursive `async fn` must be rewritten to return a boxed `dyn Future`")
1693                 .emit();
1694         } else {
1695             let mut err =
1696                 struct_span_err!(tcx.sess, span, E0720, "opaque type expands to a recursive type",);
1697             err.span_label(span, "expands to a recursive type");
1698             if let ty::Opaque(..) = partially_expanded_type.kind {
1699                 err.note("type resolves to itself");
1700             } else {
1701                 err.note(&format!("expanded type is `{}`", partially_expanded_type));
1702             }
1703             err.emit();
1704         }
1705     }
1706 }
1707
1708 // Forbid defining intrinsics in Rust code,
1709 // as they must always be defined by the compiler.
1710 fn fn_maybe_err(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, abi: Abi) {
1711     if let Abi::RustIntrinsic | Abi::PlatformIntrinsic = abi {
1712         tcx.sess.span_err(sp, "intrinsic must be in `extern \"rust-intrinsic\" { ... }` block");
1713     }
1714 }
1715
1716 pub fn check_item_type<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, it: &'tcx hir::Item<'tcx>) {
1717     debug!(
1718         "check_item_type(it.hir_id={}, it.name={})",
1719         it.hir_id,
1720         tcx.def_path_str(tcx.hir().local_def_id(it.hir_id))
1721     );
1722     let _indenter = indenter();
1723     match it.kind {
1724         // Consts can play a role in type-checking, so they are included here.
1725         hir::ItemKind::Static(..) => {
1726             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1727             tcx.typeck_tables_of(def_id);
1728             maybe_check_static_with_link_section(tcx, def_id, it.span);
1729         }
1730         hir::ItemKind::Const(..) => {
1731             tcx.typeck_tables_of(tcx.hir().local_def_id(it.hir_id));
1732         }
1733         hir::ItemKind::Enum(ref enum_definition, _) => {
1734             check_enum(tcx, it.span, &enum_definition.variants, it.hir_id);
1735         }
1736         hir::ItemKind::Fn(..) => {} // entirely within check_item_body
1737         hir::ItemKind::Impl { ref items, .. } => {
1738             debug!("ItemKind::Impl {} with id {}", it.ident, it.hir_id);
1739             let impl_def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1740             if let Some(impl_trait_ref) = tcx.impl_trait_ref(impl_def_id) {
1741                 check_impl_items_against_trait(tcx, it.span, impl_def_id, impl_trait_ref, items);
1742                 let trait_def_id = impl_trait_ref.def_id;
1743                 check_on_unimplemented(tcx, trait_def_id, it);
1744             }
1745         }
1746         hir::ItemKind::Trait(_, _, _, _, ref items) => {
1747             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1748             check_on_unimplemented(tcx, def_id, it);
1749
1750             for item in items.iter() {
1751                 let item = tcx.hir().trait_item(item.id);
1752                 if let hir::TraitItemKind::Fn(sig, _) = &item.kind {
1753                     let abi = sig.header.abi;
1754                     fn_maybe_err(tcx, item.ident.span, abi);
1755                 }
1756             }
1757         }
1758         hir::ItemKind::Struct(..) => {
1759             check_struct(tcx, it.hir_id, it.span);
1760         }
1761         hir::ItemKind::Union(..) => {
1762             check_union(tcx, it.hir_id, it.span);
1763         }
1764         hir::ItemKind::OpaqueTy(hir::OpaqueTy { origin, .. }) => {
1765             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1766
1767             let substs = InternalSubsts::identity_for_item(tcx, def_id);
1768             check_opaque(tcx, def_id, substs, it.span, &origin);
1769         }
1770         hir::ItemKind::TyAlias(..) => {
1771             let def_id = tcx.hir().local_def_id(it.hir_id);
1772             let pty_ty = tcx.type_of(def_id);
1773             let generics = tcx.generics_of(def_id);
1774             check_type_params_are_used(tcx, &generics, pty_ty);
1775         }
1776         hir::ItemKind::ForeignMod(ref m) => {
1777             check_abi(tcx, it.span, m.abi);
1778
1779             if m.abi == Abi::RustIntrinsic {
1780                 for item in m.items {
1781                     intrinsic::check_intrinsic_type(tcx, item);
1782                 }
1783             } else if m.abi == Abi::PlatformIntrinsic {
1784                 for item in m.items {
1785                     intrinsic::check_platform_intrinsic_type(tcx, item);
1786                 }
1787             } else {
1788                 for item in m.items {
1789                     let generics = tcx.generics_of(tcx.hir().local_def_id(item.hir_id));
1790                     let own_counts = generics.own_counts();
1791                     if generics.params.len() - own_counts.lifetimes != 0 {
1792                         let (kinds, kinds_pl, egs) = match (own_counts.types, own_counts.consts) {
1793                             (_, 0) => ("type", "types", Some("u32")),
1794                             // We don't specify an example value, because we can't generate
1795                             // a valid value for any type.
1796                             (0, _) => ("const", "consts", None),
1797                             _ => ("type or const", "types or consts", None),
1798                         };
1799                         struct_span_err!(
1800                             tcx.sess,
1801                             item.span,
1802                             E0044,
1803                             "foreign items may not have {} parameters",
1804                             kinds,
1805                         )
1806                         .span_label(item.span, &format!("can't have {} parameters", kinds))
1807                         .help(
1808                             // FIXME: once we start storing spans for type arguments, turn this
1809                             // into a suggestion.
1810                             &format!(
1811                                 "replace the {} parameters with concrete {}{}",
1812                                 kinds,
1813                                 kinds_pl,
1814                                 egs.map(|egs| format!(" like `{}`", egs)).unwrap_or_default(),
1815                             ),
1816                         )
1817                         .emit();
1818                     }
1819
1820                     if let hir::ForeignItemKind::Fn(ref fn_decl, _, _) = item.kind {
1821                         require_c_abi_if_c_variadic(tcx, fn_decl, m.abi, item.span);
1822                     }
1823                 }
1824             }
1825         }
1826         _ => { /* nothing to do */ }
1827     }
1828 }
1829
1830 fn maybe_check_static_with_link_section(tcx: TyCtxt<'_>, id: DefId, span: Span) {
1831     // Only restricted on wasm32 target for now
1832     if !tcx.sess.opts.target_triple.triple().starts_with("wasm32") {
1833         return;
1834     }
1835
1836     // If `#[link_section]` is missing, then nothing to verify
1837     let attrs = tcx.codegen_fn_attrs(id);
1838     if attrs.link_section.is_none() {
1839         return;
1840     }
1841
1842     // For the wasm32 target statics with `#[link_section]` are placed into custom
1843     // sections of the final output file, but this isn't link custom sections of
1844     // other executable formats. Namely we can only embed a list of bytes,
1845     // nothing with pointers to anything else or relocations. If any relocation
1846     // show up, reject them here.
1847     // `#[link_section]` may contain arbitrary, or even undefined bytes, but it is
1848     // the consumer's responsibility to ensure all bytes that have been read
1849     // have defined values.
1850     match tcx.const_eval_poly(id) {
1851         Ok(ConstValue::ByRef { alloc, .. }) => {
1852             if alloc.relocations().len() != 0 {
1853                 let msg = "statics with a custom `#[link_section]` must be a \
1854                            simple list of bytes on the wasm target with no \
1855                            extra levels of indirection such as references";
1856                 tcx.sess.span_err(span, msg);
1857             }
1858         }
1859         Ok(_) => bug!("Matching on non-ByRef static"),
1860         Err(_) => {}
1861     }
1862 }
1863
1864 fn check_on_unimplemented(tcx: TyCtxt<'_>, trait_def_id: DefId, item: &hir::Item<'_>) {
1865     let item_def_id = tcx.hir().local_def_id(item.hir_id);
1866     // an error would be reported if this fails.
1867     let _ = traits::OnUnimplementedDirective::of_item(tcx, trait_def_id, item_def_id);
1868 }
1869
1870 fn report_forbidden_specialization(
1871     tcx: TyCtxt<'_>,
1872     impl_item: &hir::ImplItem<'_>,
1873     parent_impl: DefId,
1874 ) {
1875     let mut err = struct_span_err!(
1876         tcx.sess,
1877         impl_item.span,
1878         E0520,
1879         "`{}` specializes an item from a parent `impl`, but \
1880          that item is not marked `default`",
1881         impl_item.ident
1882     );
1883     err.span_label(impl_item.span, format!("cannot specialize default item `{}`", impl_item.ident));
1884
1885     match tcx.span_of_impl(parent_impl) {
1886         Ok(span) => {
1887             err.span_label(span, "parent `impl` is here");
1888             err.note(&format!(
1889                 "to specialize, `{}` in the parent `impl` must be marked `default`",
1890                 impl_item.ident
1891             ));
1892         }
1893         Err(cname) => {
1894             err.note(&format!("parent implementation is in crate `{}`", cname));
1895         }
1896     }
1897
1898     err.emit();
1899 }
1900
1901 fn check_specialization_validity<'tcx>(
1902     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1903     trait_def: &ty::TraitDef,
1904     trait_item: &ty::AssocItem,
1905     impl_id: DefId,
1906     impl_item: &hir::ImplItem<'_>,
1907 ) {
1908     let kind = match impl_item.kind {
1909         hir::ImplItemKind::Const(..) => ty::AssocKind::Const,
1910         hir::ImplItemKind::Fn(..) => ty::AssocKind::Fn,
1911         hir::ImplItemKind::OpaqueTy(..) => ty::AssocKind::OpaqueTy,
1912         hir::ImplItemKind::TyAlias(_) => ty::AssocKind::Type,
1913     };
1914
1915     let ancestors = match trait_def.ancestors(tcx, impl_id) {
1916         Ok(ancestors) => ancestors,
1917         Err(_) => return,
1918     };
1919     let mut ancestor_impls = ancestors
1920         .skip(1)
1921         .filter_map(|parent| {
1922             if parent.is_from_trait() {
1923                 None
1924             } else {
1925                 Some((parent, parent.item(tcx, trait_item.ident, kind, trait_def.def_id)))
1926             }
1927         })
1928         .peekable();
1929
1930     if ancestor_impls.peek().is_none() {
1931         // No parent, nothing to specialize.
1932         return;
1933     }
1934
1935     let opt_result = ancestor_impls.find_map(|(parent_impl, parent_item)| {
1936         match parent_item {
1937             // Parent impl exists, and contains the parent item we're trying to specialize, but
1938             // doesn't mark it `default`.
1939             Some(parent_item) if traits::impl_item_is_final(tcx, &parent_item) => {
1940                 Some(Err(parent_impl.def_id()))
1941             }
1942
1943             // Parent impl contains item and makes it specializable.
1944             Some(_) => Some(Ok(())),
1945
1946             // Parent impl doesn't mention the item. This means it's inherited from the
1947             // grandparent. In that case, if parent is a `default impl`, inherited items use the
1948             // "defaultness" from the grandparent, else they are final.
1949             None => {
1950                 if tcx.impl_defaultness(parent_impl.def_id()).is_default() {
1951                     None
1952                 } else {
1953                     Some(Err(parent_impl.def_id()))
1954                 }
1955             }
1956         }
1957     });
1958
1959     // If `opt_result` is `None`, we have only encountered `default impl`s that don't contain the
1960     // item. This is allowed, the item isn't actually getting specialized here.
1961     let result = opt_result.unwrap_or(Ok(()));
1962
1963     if let Err(parent_impl) = result {
1964         report_forbidden_specialization(tcx, impl_item, parent_impl);
1965     }
1966 }
1967
1968 fn check_impl_items_against_trait<'tcx>(
1969     tcx: TyCtxt<'tcx>,
1970     full_impl_span: Span,
1971     impl_id: DefId,
1972     impl_trait_ref: ty::TraitRef<'tcx>,
1973     impl_item_refs: &[hir::ImplItemRef<'_>],
1974 ) {
1975     let impl_span = tcx.sess.source_map().guess_head_span(full_impl_span);
1976
1977     // If the trait reference itself is erroneous (so the compilation is going
1978     // to fail), skip checking the items here -- the `impl_item` table in `tcx`
1979     // isn't populated for such impls.
1980     if impl_trait_ref.references_error() {
1981         return;
1982     }
1983
1984     // Negative impls are not expected to have any items
1985     match tcx.impl_polarity(impl_id) {
1986         ty::ImplPolarity::Reservation | ty::ImplPolarity::Positive => {}
1987         ty::ImplPolarity::Negative => {
1988             if let [first_item_ref, ..] = impl_item_refs {
1989                 let first_item_span = tcx.hir().impl_item(first_item_ref.id).span;
1990                 struct_span_err!(
1991                     tcx.sess,
1992                     first_item_span,
1993                     E0749,
1994                     "negative impls cannot have any items"
1995                 )
1996                 .emit();
1997             }
1998             return;
1999         }
2000     }
2001
2002     // Locate trait definition and items
2003     let trait_def = tcx.trait_def(impl_trait_ref.def_id);
2004
2005     let impl_items = || impl_item_refs.iter().map(|iiref| tcx.hir().impl_item(iiref.id));
2006
2007     // Check existing impl methods to see if they are both present in trait
2008     // and compatible with trait signature
2009     for impl_item in impl_items() {
2010         let namespace = impl_item.kind.namespace();
2011         let ty_impl_item = tcx.associated_item(tcx.hir().local_def_id(impl_item.hir_id));
2012         let ty_trait_item = tcx
2013             .associated_items(impl_trait_ref.def_id)
2014             .find_by_name_and_namespace(tcx, ty_impl_item.ident, namespace, impl_trait_ref.def_id)
2015             .or_else(|| {
2016                 // Not compatible, but needed for the error message
2017                 tcx.associated_items(impl_trait_ref.def_id)
2018                     .filter_by_name(tcx, ty_impl_item.ident, impl_trait_ref.def_id)
2019                     .next()
2020             });
2021
2022         // Check that impl definition matches trait definition
2023         if let Some(ty_trait_item) = ty_trait_item {
2024             match impl_item.kind {
2025                 hir::ImplItemKind::Const(..) => {
2026                     // Find associated const definition.
2027                     if ty_trait_item.kind == ty::AssocKind::Const {
2028                         compare_const_impl(
2029                             tcx,
2030                             &ty_impl_item,
2031                             impl_item.span,
2032                             &ty_trait_item,
2033                             impl_trait_ref,
2034                         );
2035                     } else {
2036                         let mut err = struct_span_err!(
2037                             tcx.sess,
2038                             impl_item.span,
2039                             E0323,
2040                             "item `{}` is an associated const, \
2041                              which doesn't match its trait `{}`",
2042                             ty_impl_item.ident,
2043                             impl_trait_ref.print_only_trait_path()
2044                         );
2045                         err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
2046                         // We can only get the spans from local trait definition
2047                         // Same for E0324 and E0325
2048                         if let Some(trait_span) = tcx.hir().span_if_local(ty_trait_item.def_id) {
2049                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
2050                         }
2051                         err.emit()
2052                     }
2053                 }
2054                 hir::ImplItemKind::Fn(..) => {
2055                     let opt_trait_span = tcx.hir().span_if_local(ty_trait_item.def_id);
2056                     if ty_trait_item.kind == ty::AssocKind::Fn {
2057                         compare_impl_method(
2058                             tcx,
2059                             &ty_impl_item,
2060                             impl_item.span,
2061                             &ty_trait_item,
2062                             impl_trait_ref,
2063                             opt_trait_span,
2064                         );
2065                     } else {
2066                         let mut err = struct_span_err!(
2067                             tcx.sess,
2068                             impl_item.span,
2069                             E0324,
2070                             "item `{}` is an associated method, \
2071                              which doesn't match its trait `{}`",
2072                             ty_impl_item.ident,
2073                             impl_trait_ref.print_only_trait_path()
2074                         );
2075                         err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
2076                         if let Some(trait_span) = opt_trait_span {
2077                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
2078                         }
2079                         err.emit()
2080                     }
2081                 }
2082                 hir::ImplItemKind::OpaqueTy(..) | hir::ImplItemKind::TyAlias(_) => {
2083                     let opt_trait_span = tcx.hir().span_if_local(ty_trait_item.def_id);
2084                     if ty_trait_item.kind == ty::AssocKind::Type {
2085                         compare_ty_impl(
2086                             tcx,
2087                             &ty_impl_item,
2088                             impl_item.span,
2089                             &ty_trait_item,
2090                             impl_trait_ref,
2091                             opt_trait_span,
2092                         )
2093                     } else {
2094                         let mut err = struct_span_err!(
2095                             tcx.sess,
2096                             impl_item.span,
2097                             E0325,
2098                             "item `{}` is an associated type, \
2099                              which doesn't match its trait `{}`",
2100                             ty_impl_item.ident,
2101                             impl_trait_ref.print_only_trait_path()
2102                         );
2103                         err.span_label(impl_item.span, "does not match trait");
2104                         if let Some(trait_span) = opt_trait_span {
2105                             err.span_label(trait_span, "item in trait");
2106                         }
2107                         err.emit()
2108                     }
2109                 }
2110             }
2111
2112             check_specialization_validity(tcx, trait_def, &ty_trait_item, impl_id, impl_item);
2113         }
2114     }
2115
2116     // Check for missing items from trait
2117     let mut missing_items = Vec::new();
2118     if let Ok(ancestors) = trait_def.ancestors(tcx, impl_id) {
2119         for trait_item in tcx.associated_items(impl_trait_ref.def_id).in_definition_order() {
2120             let is_implemented = ancestors
2121                 .leaf_def(tcx, trait_item.ident, trait_item.kind)
2122                 .map(|node_item| !node_item.defining_node.is_from_trait())
2123                 .unwrap_or(false);
2124
2125             if !is_implemented && tcx.impl_defaultness(impl_id).is_final() {
2126                 if !trait_item.defaultness.has_value() {
2127                     missing_items.push(*trait_item);
2128                 }
2129             }
2130         }
2131     }
2132
2133     if !missing_items.is_empty() {
2134         missing_items_err(tcx, impl_span, &missing_items, full_impl_span);
2135     }
2136 }
2137
2138 fn missing_items_err(
2139     tcx: TyCtxt<'_>,
2140     impl_span: Span,
2141     missing_items: &[ty::AssocItem],
2142     full_impl_span: Span,
2143 ) {
2144     let missing_items_msg = missing_items
2145         .iter()
2146         .map(|trait_item| trait_item.ident.to_string())
2147         .collect::<Vec<_>>()
2148         .join("`, `");
2149
2150     let mut err = struct_span_err!(
2151         tcx.sess,
2152         impl_span,
2153         E0046,
2154         "not all trait items implemented, missing: `{}`",
2155         missing_items_msg
2156     );
2157     err.span_label(impl_span, format!("missing `{}` in implementation", missing_items_msg));
2158
2159     // `Span` before impl block closing brace.
2160     let hi = full_impl_span.hi() - BytePos(1);
2161     // Point at the place right before the closing brace of the relevant `impl` to suggest
2162     // adding the associated item at the end of its body.
2163     let sugg_sp = full_impl_span.with_lo(hi).with_hi(hi);
2164     // Obtain the level of indentation ending in `sugg_sp`.
2165     let indentation = tcx.sess.source_map().span_to_margin(sugg_sp).unwrap_or(0);
2166     // Make the whitespace that will make the suggestion have the right indentation.
2167     let padding: String = (0..indentation).map(|_| " ").collect();
2168
2169     for trait_item in missing_items {
2170         let snippet = suggestion_signature(&trait_item, tcx);
2171         let code = format!("{}{}\n{}", padding, snippet, padding);
2172         let msg = format!("implement the missing item: `{}`", snippet);
2173         let appl = Applicability::HasPlaceholders;
2174         if let Some(span) = tcx.hir().span_if_local(trait_item.def_id) {
2175             err.span_label(span, format!("`{}` from trait", trait_item.ident));
2176             err.tool_only_span_suggestion(sugg_sp, &msg, code, appl);
2177         } else {
2178             err.span_suggestion_hidden(sugg_sp, &msg, code, appl);
2179         }
2180     }
2181     err.emit();
2182 }
2183
2184 /// Resugar `ty::GenericPredicates` in a way suitable to be used in structured suggestions.
2185 fn bounds_from_generic_predicates(
2186     tcx: TyCtxt<'_>,
2187     predicates: ty::GenericPredicates<'_>,
2188 ) -> (String, String) {
2189     let mut types: FxHashMap<Ty<'_>, Vec<DefId>> = FxHashMap::default();
2190     let mut projections = vec![];
2191     for (predicate, _) in predicates.predicates {
2192         debug!("predicate {:?}", predicate);
2193         match predicate {
2194             ty::Predicate::Trait(trait_predicate, _) => {
2195                 let entry = types.entry(trait_predicate.skip_binder().self_ty()).or_default();
2196                 let def_id = trait_predicate.skip_binder().def_id();
2197                 if Some(def_id) != tcx.lang_items().sized_trait() {
2198                     // Type params are `Sized` by default, do not add that restriction to the list
2199                     // if it is a positive requirement.
2200                     entry.push(trait_predicate.skip_binder().def_id());
2201                 }
2202             }
2203             ty::Predicate::Projection(projection_pred) => {
2204                 projections.push(projection_pred);
2205             }
2206             _ => {}
2207         }
2208     }
2209     let generics = if types.is_empty() {
2210         "".to_string()
2211     } else {
2212         format!(
2213             "<{}>",
2214             types
2215                 .keys()
2216                 .filter_map(|t| match t.kind {
2217                     ty::Param(_) => Some(t.to_string()),
2218                     // Avoid suggesting the following:
2219                     // fn foo<T, <T as Trait>::Bar>(_: T) where T: Trait, <T as Trait>::Bar: Other {}
2220                     _ => None,
2221                 })
2222                 .collect::<Vec<_>>()
2223                 .join(", ")
2224         )
2225     };
2226     let mut where_clauses = vec![];
2227     for (ty, bounds) in types {
2228         for bound in &bounds {
2229             where_clauses.push(format!("{}: {}", ty, tcx.def_path_str(*bound)));
2230         }
2231     }
2232     for projection in &projections {
2233         let p = projection.skip_binder();
2234         // FIXME: this is not currently supported syntax, we should be looking at the `types` and
2235         // insert the associated types where they correspond, but for now let's be "lazy" and
2236         // propose this instead of the following valid resugaring:
2237         // `T: Trait, Trait::Assoc = K` â†’ `T: Trait<Assoc = K>`
2238         where_clauses.push(format!("{} = {}", tcx.def_path_str(p.projection_ty.item_def_id), p.ty));
2239     }
2240     let where_clauses = if where_clauses.is_empty() {
2241         String::new()
2242     } else {
2243         format!(" where {}", where_clauses.join(", "))
2244     };
2245     (generics, where_clauses)
2246 }
2247
2248 /// Return placeholder code for the given function.
2249 fn fn_sig_suggestion(
2250     tcx: TyCtxt<'_>,
2251     sig: &ty::FnSig<'_>,
2252     ident: Ident,
2253     predicates: ty::GenericPredicates<'_>,
2254 ) -> String {
2255     let args = sig
2256         .inputs()
2257         .iter()
2258         .map(|ty| {
2259             Some(match ty.kind {
2260                 ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => "self".to_string(),
2261                 ty::Ref(reg, ref_ty, mutability) => {
2262                     let reg = match &format!("{}", reg)[..] {
2263                         "'_" | "" => String::new(),
2264                         reg => format!("{} ", reg),
2265                     };
2266                     match ref_ty.kind {
2267                         ty::Param(param) if param.name == kw::SelfUpper => {
2268                             format!("&{}{}self", reg, mutability.prefix_str())
2269                         }
2270                         _ => format!("_: {:?}", ty),
2271                     }
2272                 }
2273                 _ => format!("_: {:?}", ty),
2274             })
2275         })
2276         .chain(std::iter::once(if sig.c_variadic { Some("...".to_string()) } else { None }))
2277         .filter_map(|arg| arg)
2278         .collect::<Vec<String>>()
2279         .join(", ");
2280     let output = sig.output();
2281     let output = if !output.is_unit() { format!(" -> {:?}", output) } else { String::new() };
2282
2283     let unsafety = sig.unsafety.prefix_str();
2284     let (generics, where_clauses) = bounds_from_generic_predicates(tcx, predicates);
2285
2286     // FIXME: this is not entirely correct, as the lifetimes from borrowed params will
2287     // not be present in the `fn` definition, not will we account for renamed
2288     // lifetimes between the `impl` and the `trait`, but this should be good enough to
2289     // fill in a significant portion of the missing code, and other subsequent
2290     // suggestions can help the user fix the code.
2291     format!(
2292         "{}fn {}{}({}){}{} {{ todo!() }}",
2293         unsafety, ident, generics, args, output, where_clauses
2294     )
2295 }
2296
2297 /// Return placeholder code for the given associated item.
2298 /// Similar to `ty::AssocItem::suggestion`, but appropriate for use as the code snippet of a
2299 /// structured suggestion.
2300 fn suggestion_signature(assoc: &ty::AssocItem, tcx: TyCtxt<'_>) -> String {
2301     match assoc.kind {
2302         ty::AssocKind::Fn => {
2303             // We skip the binder here because the binder would deanonymize all
2304             // late-bound regions, and we don't want method signatures to show up
2305             // `as for<'r> fn(&'r MyType)`.  Pretty-printing handles late-bound
2306             // regions just fine, showing `fn(&MyType)`.
2307             fn_sig_suggestion(
2308                 tcx,
2309                 tcx.fn_sig(assoc.def_id).skip_binder(),
2310                 assoc.ident,
2311                 tcx.predicates_of(assoc.def_id),
2312             )
2313         }
2314         ty::AssocKind::Type => format!("type {} = Type;", assoc.ident),
2315         // FIXME(type_alias_impl_trait): we should print bounds here too.
2316         ty::AssocKind::OpaqueTy => format!("type {} = Type;", assoc.ident),
2317         ty::AssocKind::Const => {
2318             let ty = tcx.type_of(assoc.def_id);
2319             let val = expr::ty_kind_suggestion(ty).unwrap_or("value");
2320             format!("const {}: {:?} = {};", assoc.ident, ty, val)
2321         }
2322     }
2323 }
2324
2325 /// Checks whether a type can be represented in memory. In particular, it
2326 /// identifies types that contain themselves without indirection through a
2327 /// pointer, which would mean their size is unbounded.
2328 fn check_representable(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, item_def_id: DefId) -> bool {
2329     let rty = tcx.type_of(item_def_id);
2330
2331     // Check that it is possible to represent this type. This call identifies
2332     // (1) types that contain themselves and (2) types that contain a different
2333     // recursive type. It is only necessary to throw an error on those that
2334     // contain themselves. For case 2, there must be an inner type that will be
2335     // caught by case 1.
2336     match rty.is_representable(tcx, sp) {
2337         Representability::SelfRecursive(spans) => {
2338             let mut err = recursive_type_with_infinite_size_error(tcx, item_def_id);
2339             for span in spans {
2340                 err.span_label(span, "recursive without indirection");
2341             }
2342             err.emit();
2343             return false;
2344         }
2345         Representability::Representable | Representability::ContainsRecursive => (),
2346     }
2347     true
2348 }
2349
2350 pub fn check_simd(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, def_id: DefId) {
2351     let t = tcx.type_of(def_id);
2352     if let ty::Adt(def, substs) = t.kind {
2353         if def.is_struct() {
2354             let fields = &def.non_enum_variant().fields;
2355             if fields.is_empty() {
2356                 struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0075, "SIMD vector cannot be empty").emit();
2357                 return;
2358             }
2359             let e = fields[0].ty(tcx, substs);
2360             if !fields.iter().all(|f| f.ty(tcx, substs) == e) {
2361                 struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0076, "SIMD vector should be homogeneous")
2362                     .span_label(sp, "SIMD elements must have the same type")
2363                     .emit();
2364                 return;
2365             }
2366             match e.kind {
2367                 ty::Param(_) => { /* struct<T>(T, T, T, T) is ok */ }
2368                 _ if e.is_machine() => { /* struct(u8, u8, u8, u8) is ok */ }
2369                 _ => {
2370                     struct_span_err!(
2371                         tcx.sess,
2372                         sp,
2373                         E0077,
2374                         "SIMD vector element type should be machine type"
2375                     )
2376                     .emit();
2377                     return;
2378                 }
2379             }
2380         }
2381     }
2382 }
2383
2384 fn check_packed(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, def_id: DefId) {
2385     let repr = tcx.adt_def(def_id).repr;
2386     if repr.packed() {
2387         for attr in tcx.get_attrs(def_id).iter() {
2388             for r in attr::find_repr_attrs(&tcx.sess.parse_sess, attr) {
2389                 if let attr::ReprPacked(pack) = r {
2390                     if let Some(repr_pack) = repr.pack {
2391                         if pack as u64 != repr_pack.bytes() {
2392                             struct_span_err!(
2393                                 tcx.sess,
2394                                 sp,
2395                                 E0634,
2396                                 "type has conflicting packed representation hints"
2397                             )
2398                             .emit();
2399                         }
2400                     }
2401                 }
2402             }
2403         }
2404         if repr.align.is_some() {
2405             struct_span_err!(
2406                 tcx.sess,
2407                 sp,
2408                 E0587,
2409                 "type has conflicting packed and align representation hints"
2410             )
2411             .emit();
2412         } else {
2413             if let Some(def_spans) = check_packed_inner(tcx, def_id, &mut vec![]) {
2414                 let mut err = struct_span_err!(
2415                     tcx.sess,
2416                     sp,
2417                     E0588,
2418                     "packed type cannot transitively contain a `#[repr(align)]` type"
2419                 );
2420
2421                 let hir = tcx.hir();
2422                 if let Some(hir_id) = hir.as_local_hir_id(def_spans[0].0) {
2423                     if let Node::Item(Item { ident, .. }) = hir.get(hir_id) {
2424                         err.span_note(
2425                             tcx.def_span(def_spans[0].0),
2426                             &format!("`{}` has a `#[repr(align)]` attribute", ident),
2427                         );
2428                     }
2429                 }
2430
2431                 if def_spans.len() > 2 {
2432                     let mut first = true;
2433                     for (adt_def, span) in def_spans.iter().skip(1).rev() {
2434                         if let Some(hir_id) = hir.as_local_hir_id(*adt_def) {
2435                             if let Node::Item(Item { ident, .. }) = hir.get(hir_id) {
2436                                 err.span_note(
2437                                     *span,
2438                                     &if first {
2439                                         format!(
2440                                             "`{}` contains a field of type `{}`",
2441                                             tcx.type_of(def_id),
2442                                             ident
2443                                         )
2444                                     } else {
2445                                         format!("...which contains a field of type `{}`", ident)
2446                                     },
2447                                 );
2448                                 first = false;
2449                             }
2450                         }
2451                     }
2452                 }
2453
2454                 err.emit();
2455             }
2456         }
2457     }
2458 }
2459
2460 fn check_packed_inner(
2461     tcx: TyCtxt<'_>,
2462     def_id: DefId,
2463     stack: &mut Vec<DefId>,
2464 ) -> Option<Vec<(DefId, Span)>> {
2465     if let ty::Adt(def, substs) = tcx.type_of(def_id).kind {
2466         if def.is_struct() || def.is_union() {
2467             if def.repr.align.is_some() {
2468                 return Some(vec![(def.did, DUMMY_SP)]);
2469             }
2470
2471             stack.push(def_id);
2472             for field in &def.non_enum_variant().fields {
2473                 if let ty::Adt(def, _) = field.ty(tcx, substs).kind {
2474                     if !stack.contains(&def.did) {
2475                         if let Some(mut defs) = check_packed_inner(tcx, def.did, stack) {
2476                             defs.push((def.did, field.ident.span));
2477                             return Some(defs);
2478                         }
2479                     }
2480                 }
2481             }
2482             stack.pop();
2483         }
2484     }
2485
2486     None
2487 }
2488
2489 /// Emit an error when encountering more or less than one variant in a transparent enum.
2490 fn bad_variant_count<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, adt: &'tcx ty::AdtDef, sp: Span, did: DefId) {
2491     let variant_spans: Vec<_> = adt
2492         .variants
2493         .iter()
2494         .map(|variant| tcx.hir().span_if_local(variant.def_id).unwrap())
2495         .collect();
2496     let msg = format!("needs exactly one variant, but has {}", adt.variants.len(),);
2497     let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0731, "transparent enum {}", msg);
2498     err.span_label(sp, &msg);
2499     if let [start @ .., end] = &*variant_spans {
2500         for variant_span in start {
2501             err.span_label(*variant_span, "");
2502         }
2503         err.span_label(*end, &format!("too many variants in `{}`", tcx.def_path_str(did)));
2504     }
2505     err.emit();
2506 }
2507
2508 /// Emit an error when encountering more or less than one non-zero-sized field in a transparent
2509 /// enum.
2510 fn bad_non_zero_sized_fields<'tcx>(
2511     tcx: TyCtxt<'tcx>,
2512     adt: &'tcx ty::AdtDef,
2513     field_count: usize,
2514     field_spans: impl Iterator<Item = Span>,
2515     sp: Span,
2516 ) {
2517     let msg = format!("needs exactly one non-zero-sized field, but has {}", field_count);
2518     let mut err = struct_span_err!(
2519         tcx.sess,
2520         sp,
2521         E0690,
2522         "{}transparent {} {}",
2523         if adt.is_enum() { "the variant of a " } else { "" },
2524         adt.descr(),
2525         msg,
2526     );
2527     err.span_label(sp, &msg);
2528     for sp in field_spans {
2529         err.span_label(sp, "this field is non-zero-sized");
2530     }
2531     err.emit();
2532 }
2533
2534 fn check_transparent(tcx: TyCtxt<'_>, sp: Span, def_id: DefId) {
2535     let adt = tcx.adt_def(def_id);
2536     if !adt.repr.transparent() {
2537         return;
2538     }
2539     let sp = tcx.sess.source_map().guess_head_span(sp);
2540
2541     if adt.is_union() && !tcx.features().transparent_unions {
2542         feature_err(
2543             &tcx.sess.parse_sess,
2544             sym::transparent_unions,
2545             sp,
2546             "transparent unions are unstable",
2547         )
2548         .emit();
2549     }
2550
2551     if adt.variants.len() != 1 {
2552         bad_variant_count(tcx, adt, sp, def_id);
2553         if adt.variants.is_empty() {
2554             // Don't bother checking the fields. No variants (and thus no fields) exist.
2555             return;
2556         }
2557     }
2558
2559     // For each field, figure out if it's known to be a ZST and align(1)
2560     let field_infos = adt.all_fields().map(|field| {
2561         let ty = field.ty(tcx, InternalSubsts::identity_for_item(tcx, field.did));
2562         let param_env = tcx.param_env(field.did);
2563         let layout = tcx.layout_of(param_env.and(ty));
2564         // We are currently checking the type this field came from, so it must be local
2565         let span = tcx.hir().span_if_local(field.did).unwrap();
2566         let zst = layout.map(|layout| layout.is_zst()).unwrap_or(false);
2567         let align1 = layout.map(|layout| layout.align.abi.bytes() == 1).unwrap_or(false);
2568         (span, zst, align1)
2569     });
2570
2571     let non_zst_fields =
2572         field_infos.clone().filter_map(|(span, zst, _align1)| if !zst { Some(span) } else { None });
2573     let non_zst_count = non_zst_fields.clone().count();
2574     if non_zst_count != 1 {
2575         bad_non_zero_sized_fields(tcx, adt, non_zst_count, non_zst_fields, sp);
2576     }
2577     for (span, zst, align1) in field_infos {
2578         if zst && !align1 {
2579             struct_span_err!(
2580                 tcx.sess,
2581                 span,
2582                 E0691,
2583                 "zero-sized field in transparent {} has alignment larger than 1",
2584                 adt.descr(),
2585             )
2586             .span_label(span, "has alignment larger than 1")
2587             .emit();
2588         }
2589     }
2590 }
2591
2592 #[allow(trivial_numeric_casts)]
2593 pub fn check_enum<'tcx>(
2594     tcx: TyCtxt<'tcx>,
2595     sp: Span,
2596     vs: &'tcx [hir::Variant<'tcx>],
2597     id: hir::HirId,
2598 ) {
2599     let def_id = tcx.hir().local_def_id(id);
2600     let def = tcx.adt_def(def_id);
2601     def.destructor(tcx); // force the destructor to be evaluated
2602
2603     if vs.is_empty() {
2604         let attributes = tcx.get_attrs(def_id);
2605         if let Some(attr) = attr::find_by_name(&attributes, sym::repr) {
2606             struct_span_err!(
2607                 tcx.sess,
2608                 attr.span,
2609                 E0084,
2610                 "unsupported representation for zero-variant enum"
2611             )
2612             .span_label(sp, "zero-variant enum")
2613             .emit();
2614         }
2615     }
2616
2617     let repr_type_ty = def.repr.discr_type().to_ty(tcx);
2618     if repr_type_ty == tcx.types.i128 || repr_type_ty == tcx.types.u128 {
2619         if !tcx.features().repr128 {
2620             feature_err(
2621                 &tcx.sess.parse_sess,
2622                 sym::repr128,
2623                 sp,
2624                 "repr with 128-bit type is unstable",
2625             )
2626             .emit();
2627         }
2628     }
2629
2630     for v in vs {
2631         if let Some(ref e) = v.disr_expr {
2632             tcx.typeck_tables_of(tcx.hir().local_def_id(e.hir_id));
2633         }
2634     }
2635
2636     if tcx.adt_def(def_id).repr.int.is_none() && tcx.features().arbitrary_enum_discriminant {
2637         let is_unit = |var: &hir::Variant<'_>| match var.data {
2638             hir::VariantData::Unit(..) => true,
2639             _ => false,
2640         };
2641
2642         let has_disr = |var: &hir::Variant<'_>| var.disr_expr.is_some();
2643         let has_non_units = vs.iter().any(|var| !is_unit(var));
2644         let disr_units = vs.iter().any(|var| is_unit(&var) && has_disr(&var));
2645         let disr_non_unit = vs.iter().any(|var| !is_unit(&var) && has_disr(&var));
2646
2647         if disr_non_unit || (disr_units && has_non_units) {
2648             let mut err =
2649                 struct_span_err!(tcx.sess, sp, E0732, "`#[repr(inttype)]` must be specified");
2650             err.emit();
2651         }
2652     }
2653
2654     let mut disr_vals: Vec<Discr<'tcx>> = Vec::with_capacity(vs.len());
2655     for ((_, discr), v) in def.discriminants(tcx).zip(vs) {
2656         // Check for duplicate discriminant values
2657         if let Some(i) = disr_vals.iter().position(|&x| x.val == discr.val) {
2658             let variant_did = def.variants[VariantIdx::new(i)].def_id;
2659             let variant_i_hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(variant_did).unwrap();
2660             let variant_i = tcx.hir().expect_variant(variant_i_hir_id);
2661             let i_span = match variant_i.disr_expr {
2662                 Some(ref expr) => tcx.hir().span(expr.hir_id),
2663                 None => tcx.hir().span(variant_i_hir_id),
2664             };
2665             let span = match v.disr_expr {
2666                 Some(ref expr) => tcx.hir().span(expr.hir_id),
2667                 None => v.span,
2668             };
2669             struct_span_err!(
2670                 tcx.sess,
2671                 span,
2672                 E0081,
2673                 "discriminant value `{}` already exists",
2674                 disr_vals[i]
2675             )
2676             .span_label(i_span, format!("first use of `{}`", disr_vals[i]))
2677             .span_label(span, format!("enum already has `{}`", disr_vals[i]))
2678             .emit();
2679         }
2680         disr_vals.push(discr);
2681     }
2682
2683     check_representable(tcx, sp, def_id);
2684     check_transparent(tcx, sp, def_id);
2685 }
2686
2687 fn report_unexpected_variant_res(tcx: TyCtxt<'_>, res: Res, span: Span) {
2688     struct_span_err!(
2689         tcx.sess,
2690         span,
2691         E0533,
2692         "expected unit struct, unit variant or constant, found {}{}",
2693         res.descr(),
2694         tcx.sess.source_map().span_to_snippet(span).map_or(String::new(), |s| format!(" `{}`", s)),
2695     )
2696     .emit();
2697 }
2698
2699 impl<'a, 'tcx> AstConv<'tcx> for FnCtxt<'a, 'tcx> {
2700     fn tcx<'b>(&'b self) -> TyCtxt<'tcx> {
2701         self.tcx
2702     }
2703
2704     fn item_def_id(&self) -> Option<DefId> {
2705         None
2706     }
2707
2708     fn default_constness_for_trait_bounds(&self) -> hir::Constness {
2709         // FIXME: refactor this into a method
2710         let node = self.tcx.hir().get(self.body_id);
2711         if let Some(fn_like) = FnLikeNode::from_node(node) {
2712             fn_like.constness()
2713         } else {
2714             hir::Constness::NotConst
2715         }
2716     }
2717
2718     fn get_type_parameter_bounds(&self, _: Span, def_id: DefId) -> ty::GenericPredicates<'tcx> {
2719         let tcx = self.tcx;
2720         let hir_id = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id).unwrap();
2721         let item_id = tcx.hir().ty_param_owner(hir_id);
2722         let item_def_id = tcx.hir().local_def_id(item_id);
2723         let generics = tcx.generics_of(item_def_id);
2724         let index = generics.param_def_id_to_index[&def_id];
2725         ty::GenericPredicates {
2726             parent: None,
2727             predicates: tcx.arena.alloc_from_iter(self.param_env.caller_bounds.iter().filter_map(
2728                 |&predicate| match predicate {
2729                     ty::Predicate::Trait(ref data, _)
2730                         if data.skip_binder().self_ty().is_param(index) =>
2731                     {
2732                         // HACK(eddyb) should get the original `Span`.
2733                         let span = tcx.def_span(def_id);
2734                         Some((predicate, span))
2735                     }
2736                     _ => None,
2737                 },
2738             )),
2739         }
2740     }
2741
2742     fn re_infer(&self, def: Option<&ty::GenericParamDef>, span: Span) -> Option<ty::Region<'tcx>> {
2743         let v = match def {
2744             Some(def) => infer::EarlyBoundRegion(span, def.name),
2745             None => infer::MiscVariable(span),
2746         };
2747         Some(self.next_region_var(v))
2748     }
2749
2750     fn allow_ty_infer(&self) -> bool {
2751         true
2752     }
2753
2754     fn ty_infer(&self, param: Option<&ty::GenericParamDef>, span: Span) -> Ty<'tcx> {
2755         if let Some(param) = param {
2756             if let GenericArgKind::Type(ty) = self.var_for_def(span, param).unpack() {
2757                 return ty;
2758             }
2759             unreachable!()
2760         } else {
2761             self.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
2762                 kind: TypeVariableOriginKind::TypeInference,
2763                 span,
2764             })
2765         }
2766     }
2767
2768     fn ct_infer(
2769         &self,
2770         ty: Ty<'tcx>,
2771         param: Option<&ty::GenericParamDef>,
2772         span: Span,
2773     ) -> &'tcx Const<'tcx> {
2774         if let Some(param) = param {
2775             if let GenericArgKind::Const(ct) = self.var_for_def(span, param).unpack() {
2776                 return ct;
2777             }
2778             unreachable!()
2779         } else {
2780             self.next_const_var(
2781                 ty,
2782                 ConstVariableOrigin { kind: ConstVariableOriginKind::ConstInference, span },
2783             )
2784         }
2785     }
2786
2787     fn projected_ty_from_poly_trait_ref(
2788         &self,
2789         span: Span,
2790         item_def_id: DefId,
2791         item_segment: &hir::PathSegment<'_>,
2792         poly_trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
2793     ) -> Ty<'tcx> {
2794         let (trait_ref, _) = self.replace_bound_vars_with_fresh_vars(
2795             span,
2796             infer::LateBoundRegionConversionTime::AssocTypeProjection(item_def_id),
2797             &poly_trait_ref,
2798         );
2799
2800         let item_substs = <dyn AstConv<'tcx>>::create_substs_for_associated_item(
2801             self,
2802             self.tcx,
2803             span,
2804             item_def_id,
2805             item_segment,
2806             trait_ref.substs,
2807         );
2808
2809         self.tcx().mk_projection(item_def_id, item_substs)
2810     }
2811
2812     fn normalize_ty(&self, span: Span, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2813         if ty.has_escaping_bound_vars() {
2814             ty // FIXME: normalization and escaping regions
2815         } else {
2816             self.normalize_associated_types_in(span, &ty)
2817         }
2818     }
2819
2820     fn set_tainted_by_errors(&self) {
2821         self.infcx.set_tainted_by_errors()
2822     }
2823
2824     fn record_ty(&self, hir_id: hir::HirId, ty: Ty<'tcx>, _span: Span) {
2825         self.write_ty(hir_id, ty)
2826     }
2827 }
2828
2829 /// Controls whether the arguments are tupled. This is used for the call
2830 /// operator.
2831 ///
2832 /// Tupling means that all call-side arguments are packed into a tuple and
2833 /// passed as a single parameter. For example, if tupling is enabled, this
2834 /// function:
2835 ///
2836 ///     fn f(x: (isize, isize))
2837 ///
2838 /// Can be called as:
2839 ///
2840 ///     f(1, 2);
2841 ///
2842 /// Instead of:
2843 ///
2844 ///     f((1, 2));
2845 #[derive(Clone, Eq, PartialEq)]
2846 enum TupleArgumentsFlag {
2847     DontTupleArguments,
2848     TupleArguments,
2849 }
2850
2851 /// Controls how we perform fallback for unconstrained
2852 /// type variables.
2853 enum FallbackMode {
2854     /// Do not fallback type variables to opaque types.
2855     NoOpaque,
2856     /// Perform all possible kinds of fallback, including
2857     /// turning type variables to opaque types.
2858     All,
2859 }
2860
2861 impl<'a, 'tcx> FnCtxt<'a, 'tcx> {
2862     pub fn new(
2863         inh: &'a Inherited<'a, 'tcx>,
2864         param_env: ty::ParamEnv<'tcx>,
2865         body_id: hir::HirId,
2866     ) -> FnCtxt<'a, 'tcx> {
2867         FnCtxt {
2868             body_id,
2869             param_env,
2870             err_count_on_creation: inh.tcx.sess.err_count(),
2871             ret_coercion: None,
2872             ret_coercion_span: RefCell::new(None),
2873             resume_yield_tys: None,
2874             ps: RefCell::new(UnsafetyState::function(hir::Unsafety::Normal, hir::CRATE_HIR_ID)),
2875             diverges: Cell::new(Diverges::Maybe),
2876             has_errors: Cell::new(false),
2877             enclosing_breakables: RefCell::new(EnclosingBreakables {
2878                 stack: Vec::new(),
2879                 by_id: Default::default(),
2880             }),
2881             inh,
2882         }
2883     }
2884
2885     pub fn sess(&self) -> &Session {
2886         &self.tcx.sess
2887     }
2888
2889     pub fn errors_reported_since_creation(&self) -> bool {
2890         self.tcx.sess.err_count() > self.err_count_on_creation
2891     }
2892
2893     /// Produces warning on the given node, if the current point in the
2894     /// function is unreachable, and there hasn't been another warning.
2895     fn warn_if_unreachable(&self, id: hir::HirId, span: Span, kind: &str) {
2896         // FIXME: Combine these two 'if' expressions into one once
2897         // let chains are implemented
2898         if let Diverges::Always { span: orig_span, custom_note } = self.diverges.get() {
2899             // If span arose from a desugaring of `if` or `while`, then it is the condition itself,
2900             // which diverges, that we are about to lint on. This gives suboptimal diagnostics.
2901             // Instead, stop here so that the `if`- or `while`-expression's block is linted instead.
2902             if !span.is_desugaring(DesugaringKind::CondTemporary)
2903                 && !span.is_desugaring(DesugaringKind::Async)
2904                 && !orig_span.is_desugaring(DesugaringKind::Await)
2905             {
2906                 self.diverges.set(Diverges::WarnedAlways);
2907
2908                 debug!("warn_if_unreachable: id={:?} span={:?} kind={}", id, span, kind);
2909
2910                 self.tcx().struct_span_lint_hir(lint::builtin::UNREACHABLE_CODE, id, span, |lint| {
2911                     let msg = format!("unreachable {}", kind);
2912                     lint.build(&msg)
2913                         .span_label(span, &msg)
2914                         .span_label(
2915                             orig_span,
2916                             custom_note
2917                                 .unwrap_or("any code following this expression is unreachable"),
2918                         )
2919                         .emit();
2920                 })
2921             }
2922         }
2923     }
2924
2925     pub fn cause(&self, span: Span, code: ObligationCauseCode<'tcx>) -> ObligationCause<'tcx> {
2926         ObligationCause::new(span, self.body_id, code)
2927     }
2928
2929     pub fn misc(&self, span: Span) -> ObligationCause<'tcx> {
2930         self.cause(span, ObligationCauseCode::MiscObligation)
2931     }
2932
2933     /// Resolves type and const variables in `ty` if possible. Unlike the infcx
2934     /// version (resolve_vars_if_possible), this version will
2935     /// also select obligations if it seems useful, in an effort
2936     /// to get more type information.
2937     fn resolve_vars_with_obligations(&self, mut ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
2938         debug!("resolve_vars_with_obligations(ty={:?})", ty);
2939
2940         // No Infer()? Nothing needs doing.
2941         if !ty.has_infer_types_or_consts() {
2942             debug!("resolve_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
2943             return ty;
2944         }
2945
2946         // If `ty` is a type variable, see whether we already know what it is.
2947         ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
2948         if !ty.has_infer_types_or_consts() {
2949             debug!("resolve_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
2950             return ty;
2951         }
2952
2953         // If not, try resolving pending obligations as much as
2954         // possible. This can help substantially when there are
2955         // indirect dependencies that don't seem worth tracking
2956         // precisely.
2957         self.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
2958         ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
2959
2960         debug!("resolve_vars_with_obligations: ty={:?}", ty);
2961         ty
2962     }
2963
2964     fn record_deferred_call_resolution(
2965         &self,
2966         closure_def_id: DefId,
2967         r: DeferredCallResolution<'tcx>,
2968     ) {
2969         let mut deferred_call_resolutions = self.deferred_call_resolutions.borrow_mut();
2970         deferred_call_resolutions.entry(closure_def_id).or_default().push(r);
2971     }
2972
2973     fn remove_deferred_call_resolutions(
2974         &self,
2975         closure_def_id: DefId,
2976     ) -> Vec<DeferredCallResolution<'tcx>> {
2977         let mut deferred_call_resolutions = self.deferred_call_resolutions.borrow_mut();
2978         deferred_call_resolutions.remove(&closure_def_id).unwrap_or(vec![])
2979     }
2980
2981     pub fn tag(&self) -> String {
2982         format!("{:p}", self)
2983     }
2984
2985     pub fn local_ty(&self, span: Span, nid: hir::HirId) -> LocalTy<'tcx> {
2986         self.locals.borrow().get(&nid).cloned().unwrap_or_else(|| {
2987             span_bug!(span, "no type for local variable {}", self.tcx.hir().node_to_string(nid))
2988         })
2989     }
2990
2991     #[inline]
2992     pub fn write_ty(&self, id: hir::HirId, ty: Ty<'tcx>) {
2993         debug!(
2994             "write_ty({:?}, {:?}) in fcx {}",
2995             id,
2996             self.resolve_vars_if_possible(&ty),
2997             self.tag()
2998         );
2999         self.tables.borrow_mut().node_types_mut().insert(id, ty);
3000
3001         if ty.references_error() {
3002             self.has_errors.set(true);
3003             self.set_tainted_by_errors();
3004         }
3005     }
3006
3007     pub fn write_field_index(&self, hir_id: hir::HirId, index: usize) {
3008         self.tables.borrow_mut().field_indices_mut().insert(hir_id, index);
3009     }
3010
3011     fn write_resolution(&self, hir_id: hir::HirId, r: Result<(DefKind, DefId), ErrorReported>) {
3012         self.tables.borrow_mut().type_dependent_defs_mut().insert(hir_id, r);
3013     }
3014
3015     pub fn write_method_call(&self, hir_id: hir::HirId, method: MethodCallee<'tcx>) {
3016         debug!("write_method_call(hir_id={:?}, method={:?})", hir_id, method);
3017         self.write_resolution(hir_id, Ok((DefKind::AssocFn, method.def_id)));
3018         self.write_substs(hir_id, method.substs);
3019
3020         // When the method is confirmed, the `method.substs` includes
3021         // parameters from not just the method, but also the impl of
3022         // the method -- in particular, the `Self` type will be fully
3023         // resolved. However, those are not something that the "user
3024         // specified" -- i.e., those types come from the inferred type
3025         // of the receiver, not something the user wrote. So when we
3026         // create the user-substs, we want to replace those earlier
3027         // types with just the types that the user actually wrote --
3028         // that is, those that appear on the *method itself*.
3029         //
3030         // As an example, if the user wrote something like
3031         // `foo.bar::<u32>(...)` -- the `Self` type here will be the
3032         // type of `foo` (possibly adjusted), but we don't want to
3033         // include that. We want just the `[_, u32]` part.
3034         if !method.substs.is_noop() {
3035             let method_generics = self.tcx.generics_of(method.def_id);
3036             if !method_generics.params.is_empty() {
3037                 let user_type_annotation = self.infcx.probe(|_| {
3038                     let user_substs = UserSubsts {
3039                         substs: InternalSubsts::for_item(self.tcx, method.def_id, |param, _| {
3040                             let i = param.index as usize;
3041                             if i < method_generics.parent_count {
3042                                 self.infcx.var_for_def(DUMMY_SP, param)
3043                             } else {
3044                                 method.substs[i]
3045                             }
3046                         }),
3047                         user_self_ty: None, // not relevant here
3048                     };
3049
3050                     self.infcx.canonicalize_user_type_annotation(&UserType::TypeOf(
3051                         method.def_id,
3052                         user_substs,
3053                     ))
3054                 });
3055
3056                 debug!("write_method_call: user_type_annotation={:?}", user_type_annotation);
3057                 self.write_user_type_annotation(hir_id, user_type_annotation);
3058             }
3059         }
3060     }
3061
3062     pub fn write_substs(&self, node_id: hir::HirId, substs: SubstsRef<'tcx>) {
3063         if !substs.is_noop() {
3064             debug!("write_substs({:?}, {:?}) in fcx {}", node_id, substs, self.tag());
3065
3066             self.tables.borrow_mut().node_substs_mut().insert(node_id, substs);
3067         }
3068     }
3069
3070     /// Given the substs that we just converted from the HIR, try to
3071     /// canonicalize them and store them as user-given substitutions
3072     /// (i.e., substitutions that must be respected by the NLL check).
3073     ///
3074     /// This should be invoked **before any unifications have
3075     /// occurred**, so that annotations like `Vec<_>` are preserved
3076     /// properly.
3077     pub fn write_user_type_annotation_from_substs(
3078         &self,
3079         hir_id: hir::HirId,
3080         def_id: DefId,
3081         substs: SubstsRef<'tcx>,
3082         user_self_ty: Option<UserSelfTy<'tcx>>,
3083     ) {
3084         debug!(
3085             "write_user_type_annotation_from_substs: hir_id={:?} def_id={:?} substs={:?} \
3086              user_self_ty={:?} in fcx {}",
3087             hir_id,
3088             def_id,
3089             substs,
3090             user_self_ty,
3091             self.tag(),
3092         );
3093
3094         if Self::can_contain_user_lifetime_bounds((substs, user_self_ty)) {
3095             let canonicalized = self.infcx.canonicalize_user_type_annotation(&UserType::TypeOf(
3096                 def_id,
3097                 UserSubsts { substs, user_self_ty },
3098             ));
3099             debug!("write_user_type_annotation_from_substs: canonicalized={:?}", canonicalized);
3100             self.write_user_type_annotation(hir_id, canonicalized);
3101         }
3102     }
3103
3104     pub fn write_user_type_annotation(
3105         &self,
3106         hir_id: hir::HirId,
3107         canonical_user_type_annotation: CanonicalUserType<'tcx>,
3108     ) {
3109         debug!(
3110             "write_user_type_annotation: hir_id={:?} canonical_user_type_annotation={:?} tag={}",
3111             hir_id,
3112             canonical_user_type_annotation,
3113             self.tag(),
3114         );
3115
3116         if !canonical_user_type_annotation.is_identity() {
3117             self.tables
3118                 .borrow_mut()
3119                 .user_provided_types_mut()
3120                 .insert(hir_id, canonical_user_type_annotation);
3121         } else {
3122             debug!("write_user_type_annotation: skipping identity substs");
3123         }
3124     }
3125
3126     pub fn apply_adjustments(&self, expr: &hir::Expr<'_>, adj: Vec<Adjustment<'tcx>>) {
3127         debug!("apply_adjustments(expr={:?}, adj={:?})", expr, adj);
3128
3129         if adj.is_empty() {
3130             return;
3131         }
3132
3133         match self.tables.borrow_mut().adjustments_mut().entry(expr.hir_id) {
3134             Entry::Vacant(entry) => {
3135                 entry.insert(adj);
3136             }
3137             Entry::Occupied(mut entry) => {
3138                 debug!(" - composing on top of {:?}", entry.get());
3139                 match (&entry.get()[..], &adj[..]) {
3140                     // Applying any adjustment on top of a NeverToAny
3141                     // is a valid NeverToAny adjustment, because it can't
3142                     // be reached.
3143                     (&[Adjustment { kind: Adjust::NeverToAny, .. }], _) => return,
3144                     (&[
3145                         Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
3146                         Adjustment { kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(..)), .. },
3147                     ], &[
3148                         Adjustment { kind: Adjust::Deref(_), .. },
3149                         .. // Any following adjustments are allowed.
3150                     ]) => {
3151                         // A reborrow has no effect before a dereference.
3152                     }
3153                     // FIXME: currently we never try to compose autoderefs
3154                     // and ReifyFnPointer/UnsafeFnPointer, but we could.
3155                     _ =>
3156                         bug!("while adjusting {:?}, can't compose {:?} and {:?}",
3157                              expr, entry.get(), adj)
3158                 };
3159                 *entry.get_mut() = adj;
3160             }
3161         }
3162     }
3163
3164     /// Basically whenever we are converting from a type scheme into
3165     /// the fn body space, we always want to normalize associated
3166     /// types as well. This function combines the two.
3167     fn instantiate_type_scheme<T>(&self, span: Span, substs: SubstsRef<'tcx>, value: &T) -> T
3168     where
3169         T: TypeFoldable<'tcx>,
3170     {
3171         let value = value.subst(self.tcx, substs);
3172         let result = self.normalize_associated_types_in(span, &value);
3173         debug!("instantiate_type_scheme(value={:?}, substs={:?}) = {:?}", value, substs, result);
3174         result
3175     }
3176
3177     /// As `instantiate_type_scheme`, but for the bounds found in a
3178     /// generic type scheme.
3179     fn instantiate_bounds(
3180         &self,
3181         span: Span,
3182         def_id: DefId,
3183         substs: SubstsRef<'tcx>,
3184     ) -> (ty::InstantiatedPredicates<'tcx>, Vec<Span>) {
3185         let bounds = self.tcx.predicates_of(def_id);
3186         let spans: Vec<Span> = bounds.predicates.iter().map(|(_, span)| *span).collect();
3187         let result = bounds.instantiate(self.tcx, substs);
3188         let result = self.normalize_associated_types_in(span, &result);
3189         debug!(
3190             "instantiate_bounds(bounds={:?}, substs={:?}) = {:?}, {:?}",
3191             bounds, substs, result, spans,
3192         );
3193         (result, spans)
3194     }
3195
3196     /// Replaces the opaque types from the given value with type variables,
3197     /// and records the `OpaqueTypeMap` for later use during writeback. See
3198     /// `InferCtxt::instantiate_opaque_types` for more details.
3199     fn instantiate_opaque_types_from_value<T: TypeFoldable<'tcx>>(
3200         &self,
3201         parent_id: hir::HirId,
3202         value: &T,
3203         value_span: Span,
3204     ) -> T {
3205         let parent_def_id = self.tcx.hir().local_def_id(parent_id);
3206         debug!(
3207             "instantiate_opaque_types_from_value(parent_def_id={:?}, value={:?})",
3208             parent_def_id, value
3209         );
3210
3211         let (value, opaque_type_map) =
3212             self.register_infer_ok_obligations(self.instantiate_opaque_types(
3213                 parent_def_id,
3214                 self.body_id,
3215                 self.param_env,
3216                 value,
3217                 value_span,
3218             ));
3219
3220         let mut opaque_types = self.opaque_types.borrow_mut();
3221         let mut opaque_types_vars = self.opaque_types_vars.borrow_mut();
3222         for (ty, decl) in opaque_type_map {
3223             let _ = opaque_types.insert(ty, decl);
3224             let _ = opaque_types_vars.insert(decl.concrete_ty, decl.opaque_type);
3225         }
3226
3227         value
3228     }
3229
3230     fn normalize_associated_types_in<T>(&self, span: Span, value: &T) -> T
3231     where
3232         T: TypeFoldable<'tcx>,
3233     {
3234         self.inh.normalize_associated_types_in(span, self.body_id, self.param_env, value)
3235     }
3236
3237     fn normalize_associated_types_in_as_infer_ok<T>(
3238         &self,
3239         span: Span,
3240         value: &T,
3241     ) -> InferOk<'tcx, T>
3242     where
3243         T: TypeFoldable<'tcx>,
3244     {
3245         self.inh.partially_normalize_associated_types_in(span, self.body_id, self.param_env, value)
3246     }
3247
3248     pub fn require_type_meets(
3249         &self,
3250         ty: Ty<'tcx>,
3251         span: Span,
3252         code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
3253         def_id: DefId,
3254     ) {
3255         self.register_bound(ty, def_id, traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code));
3256     }
3257
3258     pub fn require_type_is_sized(
3259         &self,
3260         ty: Ty<'tcx>,
3261         span: Span,
3262         code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
3263     ) {
3264         if !ty.references_error() {
3265             let lang_item = self.tcx.require_lang_item(lang_items::SizedTraitLangItem, None);
3266             self.require_type_meets(ty, span, code, lang_item);
3267         }
3268     }
3269
3270     pub fn require_type_is_sized_deferred(
3271         &self,
3272         ty: Ty<'tcx>,
3273         span: Span,
3274         code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
3275     ) {
3276         if !ty.references_error() {
3277             self.deferred_sized_obligations.borrow_mut().push((ty, span, code));
3278         }
3279     }
3280
3281     pub fn register_bound(
3282         &self,
3283         ty: Ty<'tcx>,
3284         def_id: DefId,
3285         cause: traits::ObligationCause<'tcx>,
3286     ) {
3287         if !ty.references_error() {
3288             self.fulfillment_cx.borrow_mut().register_bound(
3289                 self,
3290                 self.param_env,
3291                 ty,
3292                 def_id,
3293                 cause,
3294             );
3295         }
3296     }
3297
3298     pub fn to_ty(&self, ast_t: &hir::Ty<'_>) -> Ty<'tcx> {
3299         let t = AstConv::ast_ty_to_ty(self, ast_t);
3300         self.register_wf_obligation(t, ast_t.span, traits::MiscObligation);
3301         t
3302     }
3303
3304     pub fn to_ty_saving_user_provided_ty(&self, ast_ty: &hir::Ty<'_>) -> Ty<'tcx> {
3305         let ty = self.to_ty(ast_ty);
3306         debug!("to_ty_saving_user_provided_ty: ty={:?}", ty);
3307
3308         if Self::can_contain_user_lifetime_bounds(ty) {
3309             let c_ty = self.infcx.canonicalize_response(&UserType::Ty(ty));
3310             debug!("to_ty_saving_user_provided_ty: c_ty={:?}", c_ty);
3311             self.tables.borrow_mut().user_provided_types_mut().insert(ast_ty.hir_id, c_ty);
3312         }
3313
3314         ty
3315     }
3316
3317     pub fn to_const(&self, ast_c: &hir::AnonConst) -> &'tcx ty::Const<'tcx> {
3318         let const_def_id = self.tcx.hir().local_def_id(ast_c.hir_id).expect_local();
3319         let c = ty::Const::from_anon_const(self.tcx, const_def_id);
3320
3321         // HACK(eddyb) emulate what a `WellFormedConst` obligation would do.
3322         // This code should be replaced with the proper WF handling ASAP.
3323         if let ty::ConstKind::Unevaluated(def_id, substs, promoted) = c.val {
3324             assert!(promoted.is_none());
3325
3326             // HACK(eddyb) let's hope these are always empty.
3327             // let obligations = self.nominal_obligations(def_id, substs);
3328             // self.out.extend(obligations);
3329
3330             let cause = traits::ObligationCause::new(
3331                 self.tcx.def_span(const_def_id.to_def_id()),
3332                 self.body_id,
3333                 traits::MiscObligation,
3334             );
3335             self.register_predicate(traits::Obligation::new(
3336                 cause,
3337                 self.param_env,
3338                 ty::Predicate::ConstEvaluatable(def_id, substs),
3339             ));
3340         }
3341
3342         c
3343     }
3344
3345     // If the type given by the user has free regions, save it for later, since
3346     // NLL would like to enforce those. Also pass in types that involve
3347     // projections, since those can resolve to `'static` bounds (modulo #54940,
3348     // which hopefully will be fixed by the time you see this comment, dear
3349     // reader, although I have my doubts). Also pass in types with inference
3350     // types, because they may be repeated. Other sorts of things are already
3351     // sufficiently enforced with erased regions. =)
3352     fn can_contain_user_lifetime_bounds<T>(t: T) -> bool
3353     where
3354         T: TypeFoldable<'tcx>,
3355     {
3356         t.has_free_regions() || t.has_projections() || t.has_infer_types()
3357     }
3358
3359     pub fn node_ty(&self, id: hir::HirId) -> Ty<'tcx> {
3360         match self.tables.borrow().node_types().get(id) {
3361             Some(&t) => t,
3362             None if self.is_tainted_by_errors() => self.tcx.types.err,
3363             None => {
3364                 bug!(
3365                     "no type for node {}: {} in fcx {}",
3366                     id,
3367                     self.tcx.hir().node_to_string(id),
3368                     self.tag()
3369                 );
3370             }
3371         }
3372     }
3373
3374     /// Registers an obligation for checking later, during regionck, that the type `ty` must
3375     /// outlive the region `r`.
3376     pub fn register_wf_obligation(
3377         &self,
3378         ty: Ty<'tcx>,
3379         span: Span,
3380         code: traits::ObligationCauseCode<'tcx>,
3381     ) {
3382         // WF obligations never themselves fail, so no real need to give a detailed cause:
3383         let cause = traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, code);
3384         self.register_predicate(traits::Obligation::new(
3385             cause,
3386             self.param_env,
3387             ty::Predicate::WellFormed(ty),
3388         ));
3389     }
3390
3391     /// Registers obligations that all types appearing in `substs` are well-formed.
3392     pub fn add_wf_bounds(&self, substs: SubstsRef<'tcx>, expr: &hir::Expr<'_>) {
3393         for ty in substs.types() {
3394             if !ty.references_error() {
3395                 self.register_wf_obligation(ty, expr.span, traits::MiscObligation);
3396             }
3397         }
3398     }
3399
3400     /// Given a fully substituted set of bounds (`generic_bounds`), and the values with which each
3401     /// type/region parameter was instantiated (`substs`), creates and registers suitable
3402     /// trait/region obligations.
3403     ///
3404     /// For example, if there is a function:
3405     ///
3406     /// ```
3407     /// fn foo<'a,T:'a>(...)
3408     /// ```
3409     ///
3410     /// and a reference:
3411     ///
3412     /// ```
3413     /// let f = foo;
3414     /// ```
3415     ///
3416     /// Then we will create a fresh region variable `'$0` and a fresh type variable `$1` for `'a`
3417     /// and `T`. This routine will add a region obligation `$1:'$0` and register it locally.
3418     pub fn add_obligations_for_parameters(
3419         &self,
3420         cause: traits::ObligationCause<'tcx>,
3421         predicates: &ty::InstantiatedPredicates<'tcx>,
3422     ) {
3423         assert!(!predicates.has_escaping_bound_vars());
3424
3425         debug!("add_obligations_for_parameters(predicates={:?})", predicates);
3426
3427         for obligation in traits::predicates_for_generics(cause, self.param_env, predicates) {
3428             self.register_predicate(obligation);
3429         }
3430     }
3431
3432     // FIXME(arielb1): use this instead of field.ty everywhere
3433     // Only for fields! Returns <none> for methods>
3434     // Indifferent to privacy flags
3435     pub fn field_ty(
3436         &self,
3437         span: Span,
3438         field: &'tcx ty::FieldDef,
3439         substs: SubstsRef<'tcx>,
3440     ) -> Ty<'tcx> {
3441         self.normalize_associated_types_in(span, &field.ty(self.tcx, substs))
3442     }
3443
3444     fn check_casts(&self) {
3445         let mut deferred_cast_checks = self.deferred_cast_checks.borrow_mut();
3446         for cast in deferred_cast_checks.drain(..) {
3447             cast.check(self);
3448         }
3449     }
3450
3451     fn resolve_generator_interiors(&self, def_id: DefId) {
3452         let mut generators = self.deferred_generator_interiors.borrow_mut();
3453         for (body_id, interior, kind) in generators.drain(..) {
3454             self.select_obligations_where_possible(false, |_| {});
3455             generator_interior::resolve_interior(self, def_id, body_id, interior, kind);
3456         }
3457     }
3458
3459     // Tries to apply a fallback to `ty` if it is an unsolved variable.
3460     //
3461     // - Unconstrained ints are replaced with `i32`.
3462     //
3463     // - Unconstrained floats are replaced with with `f64`.
3464     //
3465     // - Non-numerics get replaced with `!` when `#![feature(never_type_fallback)]`
3466     //   is enabled. Otherwise, they are replaced with `()`.
3467     //
3468     // Fallback becomes very dubious if we have encountered type-checking errors.
3469     // In that case, fallback to Error.
3470     // The return value indicates whether fallback has occurred.
3471     fn fallback_if_possible(&self, ty: Ty<'tcx>, mode: FallbackMode) -> bool {
3472         use rustc_middle::ty::error::UnconstrainedNumeric::Neither;
3473         use rustc_middle::ty::error::UnconstrainedNumeric::{UnconstrainedFloat, UnconstrainedInt};
3474
3475         assert!(ty.is_ty_infer());
3476         let fallback = match self.type_is_unconstrained_numeric(ty) {
3477             _ if self.is_tainted_by_errors() => self.tcx().types.err,
3478             UnconstrainedInt => self.tcx.types.i32,
3479             UnconstrainedFloat => self.tcx.types.f64,
3480             Neither if self.type_var_diverges(ty) => self.tcx.mk_diverging_default(),
3481             Neither => {
3482                 // This type variable was created from the instantiation of an opaque
3483                 // type. The fact that we're attempting to perform fallback for it
3484                 // means that the function neither constrained it to a concrete
3485                 // type, nor to the opaque type itself.
3486                 //
3487                 // For example, in this code:
3488                 //
3489                 //```
3490                 // type MyType = impl Copy;
3491                 // fn defining_use() -> MyType { true }
3492                 // fn other_use() -> MyType { defining_use() }
3493                 // ```
3494                 //
3495                 // `defining_use` will constrain the instantiated inference
3496                 // variable to `bool`, while `other_use` will constrain
3497                 // the instantiated inference variable to `MyType`.
3498                 //
3499                 // When we process opaque types during writeback, we
3500                 // will handle cases like `other_use`, and not count
3501                 // them as defining usages
3502                 //
3503                 // However, we also need to handle cases like this:
3504                 //
3505                 // ```rust
3506                 // pub type Foo = impl Copy;
3507                 // fn produce() -> Option<Foo> {
3508                 //     None
3509                 //  }
3510                 //  ```
3511                 //
3512                 // In the above snippet, the inference variable created by
3513                 // instantiating `Option<Foo>` will be completely unconstrained.
3514                 // We treat this as a non-defining use by making the inference
3515                 // variable fall back to the opaque type itself.
3516                 if let FallbackMode::All = mode {
3517                     if let Some(opaque_ty) = self.opaque_types_vars.borrow().get(ty) {
3518                         debug!(
3519                             "fallback_if_possible: falling back opaque type var {:?} to {:?}",
3520                             ty, opaque_ty
3521                         );
3522                         *opaque_ty
3523                     } else {
3524                         return false;
3525                     }
3526                 } else {
3527                     return false;
3528                 }
3529             }
3530         };
3531         debug!("fallback_if_possible: defaulting `{:?}` to `{:?}`", ty, fallback);
3532         self.demand_eqtype(rustc_span::DUMMY_SP, ty, fallback);
3533         true
3534     }
3535
3536     fn select_all_obligations_or_error(&self) {
3537         debug!("select_all_obligations_or_error");
3538         if let Err(errors) = self.fulfillment_cx.borrow_mut().select_all_or_error(&self) {
3539             self.report_fulfillment_errors(&errors, self.inh.body_id, false);
3540         }
3541     }
3542
3543     /// Select as many obligations as we can at present.
3544     fn select_obligations_where_possible(
3545         &self,
3546         fallback_has_occurred: bool,
3547         mutate_fullfillment_errors: impl Fn(&mut Vec<traits::FulfillmentError<'tcx>>),
3548     ) {
3549         let result = self.fulfillment_cx.borrow_mut().select_where_possible(self);
3550         if let Err(mut errors) = result {
3551             mutate_fullfillment_errors(&mut errors);
3552             self.report_fulfillment_errors(&errors, self.inh.body_id, fallback_has_occurred);
3553         }
3554     }
3555
3556     /// For the overloaded place expressions (`*x`, `x[3]`), the trait
3557     /// returns a type of `&T`, but the actual type we assign to the
3558     /// *expression* is `T`. So this function just peels off the return
3559     /// type by one layer to yield `T`.
3560     fn make_overloaded_place_return_type(
3561         &self,
3562         method: MethodCallee<'tcx>,
3563     ) -> ty::TypeAndMut<'tcx> {
3564         // extract method return type, which will be &T;
3565         let ret_ty = method.sig.output();
3566
3567         // method returns &T, but the type as visible to user is T, so deref
3568         ret_ty.builtin_deref(true).unwrap()
3569     }
3570
3571     fn lookup_indexing(
3572         &self,
3573         expr: &hir::Expr<'_>,
3574         base_expr: &'tcx hir::Expr<'tcx>,
3575         base_ty: Ty<'tcx>,
3576         idx_ty: Ty<'tcx>,
3577         needs: Needs,
3578     ) -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)> {
3579         // FIXME(#18741) -- this is almost but not quite the same as the
3580         // autoderef that normal method probing does. They could likely be
3581         // consolidated.
3582
3583         let mut autoderef = self.autoderef(base_expr.span, base_ty);
3584         let mut result = None;
3585         while result.is_none() && autoderef.next().is_some() {
3586             result = self.try_index_step(expr, base_expr, &autoderef, needs, idx_ty);
3587         }
3588         autoderef.finalize(self);
3589         result
3590     }
3591
3592     /// To type-check `base_expr[index_expr]`, we progressively autoderef
3593     /// (and otherwise adjust) `base_expr`, looking for a type which either
3594     /// supports builtin indexing or overloaded indexing.
3595     /// This loop implements one step in that search; the autoderef loop
3596     /// is implemented by `lookup_indexing`.
3597     fn try_index_step(
3598         &self,
3599         expr: &hir::Expr<'_>,
3600         base_expr: &hir::Expr<'_>,
3601         autoderef: &Autoderef<'a, 'tcx>,
3602         needs: Needs,
3603         index_ty: Ty<'tcx>,
3604     ) -> Option<(/*index type*/ Ty<'tcx>, /*element type*/ Ty<'tcx>)> {
3605         let adjusted_ty = autoderef.unambiguous_final_ty(self);
3606         debug!(
3607             "try_index_step(expr={:?}, base_expr={:?}, adjusted_ty={:?}, \
3608              index_ty={:?})",
3609             expr, base_expr, adjusted_ty, index_ty
3610         );
3611
3612         for &unsize in &[false, true] {
3613             let mut self_ty = adjusted_ty;
3614             if unsize {
3615                 // We only unsize arrays here.
3616                 if let ty::Array(element_ty, _) = adjusted_ty.kind {
3617                     self_ty = self.tcx.mk_slice(element_ty);
3618                 } else {
3619                     continue;
3620                 }
3621             }
3622
3623             // If some lookup succeeds, write callee into table and extract index/element
3624             // type from the method signature.
3625             // If some lookup succeeded, install method in table
3626             let input_ty = self.next_ty_var(TypeVariableOrigin {
3627                 kind: TypeVariableOriginKind::AutoDeref,
3628                 span: base_expr.span,
3629             });
3630             let method = self.try_overloaded_place_op(
3631                 expr.span,
3632                 self_ty,
3633                 &[input_ty],
3634                 needs,
3635                 PlaceOp::Index,
3636             );
3637
3638             let result = method.map(|ok| {
3639                 debug!("try_index_step: success, using overloaded indexing");
3640                 let method = self.register_infer_ok_obligations(ok);
3641
3642                 let mut adjustments = autoderef.adjust_steps(self, needs);
3643                 if let ty::Ref(region, _, r_mutbl) = method.sig.inputs()[0].kind {
3644                     let mutbl = match r_mutbl {
3645                         hir::Mutability::Not => AutoBorrowMutability::Not,
3646                         hir::Mutability::Mut => AutoBorrowMutability::Mut {
3647                             // Indexing can be desugared to a method call,
3648                             // so maybe we could use two-phase here.
3649                             // See the documentation of AllowTwoPhase for why that's
3650                             // not the case today.
3651                             allow_two_phase_borrow: AllowTwoPhase::No,
3652                         },
3653                     };
3654                     adjustments.push(Adjustment {
3655                         kind: Adjust::Borrow(AutoBorrow::Ref(region, mutbl)),
3656                         target: self
3657                             .tcx
3658                             .mk_ref(region, ty::TypeAndMut { mutbl: r_mutbl, ty: adjusted_ty }),
3659                     });
3660                 }
3661                 if unsize {
3662                     adjustments.push(Adjustment {
3663                         kind: Adjust::Pointer(PointerCast::Unsize),
3664                         target: method.sig.inputs()[0],
3665                     });
3666                 }
3667                 self.apply_adjustments(base_expr, adjustments);
3668
3669                 self.write_method_call(expr.hir_id, method);
3670                 (input_ty, self.make_overloaded_place_return_type(method).ty)
3671             });
3672             if result.is_some() {
3673                 return result;
3674             }
3675         }
3676
3677         None
3678     }
3679
3680     fn resolve_place_op(&self, op: PlaceOp, is_mut: bool) -> (Option<DefId>, ast::Ident) {
3681         let (tr, name) = match (op, is_mut) {
3682             (PlaceOp::Deref, false) => (self.tcx.lang_items().deref_trait(), sym::deref),
3683             (PlaceOp::Deref, true) => (self.tcx.lang_items().deref_mut_trait(), sym::deref_mut),
3684             (PlaceOp::Index, false) => (self.tcx.lang_items().index_trait(), sym::index),
3685             (PlaceOp::Index, true) => (self.tcx.lang_items().index_mut_trait(), sym::index_mut),
3686         };
3687         (tr, ast::Ident::with_dummy_span(name))
3688     }
3689
3690     fn try_overloaded_place_op(
3691         &self,
3692         span: Span,
3693         base_ty: Ty<'tcx>,
3694         arg_tys: &[Ty<'tcx>],
3695         needs: Needs,
3696         op: PlaceOp,
3697     ) -> Option<InferOk<'tcx, MethodCallee<'tcx>>> {
3698         debug!("try_overloaded_place_op({:?},{:?},{:?},{:?})", span, base_ty, needs, op);
3699
3700         // Try Mut first, if needed.
3701         let (mut_tr, mut_op) = self.resolve_place_op(op, true);
3702         let method = match (needs, mut_tr) {
3703             (Needs::MutPlace, Some(trait_did)) => {
3704                 self.lookup_method_in_trait(span, mut_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
3705             }
3706             _ => None,
3707         };
3708
3709         // Otherwise, fall back to the immutable version.
3710         let (imm_tr, imm_op) = self.resolve_place_op(op, false);
3711         match (method, imm_tr) {
3712             (None, Some(trait_did)) => {
3713                 self.lookup_method_in_trait(span, imm_op, trait_did, base_ty, Some(arg_tys))
3714             }
3715             (method, _) => method,
3716         }
3717     }
3718
3719     fn check_method_argument_types(
3720         &self,
3721         sp: Span,
3722         expr: &'tcx hir::Expr<'tcx>,
3723         method: Result<MethodCallee<'tcx>, ()>,
3724         args_no_rcvr: &'tcx [hir::Expr<'tcx>],
3725         tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
3726         expected: Expectation<'tcx>,
3727     ) -> Ty<'tcx> {
3728         let has_error = match method {
3729             Ok(method) => method.substs.references_error() || method.sig.references_error(),
3730             Err(_) => true,
3731         };
3732         if has_error {
3733             let err_inputs = self.err_args(args_no_rcvr.len());
3734
3735             let err_inputs = match tuple_arguments {
3736                 DontTupleArguments => err_inputs,
3737                 TupleArguments => vec![self.tcx.intern_tup(&err_inputs[..])],
3738             };
3739
3740             self.check_argument_types(
3741                 sp,
3742                 expr,
3743                 &err_inputs[..],
3744                 &[],
3745                 args_no_rcvr,
3746                 false,
3747                 tuple_arguments,
3748                 None,
3749             );
3750             return self.tcx.types.err;
3751         }
3752
3753         let method = method.unwrap();
3754         // HACK(eddyb) ignore self in the definition (see above).
3755         let expected_arg_tys = self.expected_inputs_for_expected_output(
3756             sp,
3757             expected,
3758             method.sig.output(),
3759             &method.sig.inputs()[1..],
3760         );
3761         self.check_argument_types(
3762             sp,
3763             expr,
3764             &method.sig.inputs()[1..],
3765             &expected_arg_tys[..],
3766             args_no_rcvr,
3767             method.sig.c_variadic,
3768             tuple_arguments,
3769             self.tcx.hir().span_if_local(method.def_id),
3770         );
3771         method.sig.output()
3772     }
3773
3774     fn self_type_matches_expected_vid(
3775         &self,
3776         trait_ref: ty::PolyTraitRef<'tcx>,
3777         expected_vid: ty::TyVid,
3778     ) -> bool {
3779         let self_ty = self.shallow_resolve(trait_ref.self_ty());
3780         debug!(
3781             "self_type_matches_expected_vid(trait_ref={:?}, self_ty={:?}, expected_vid={:?})",
3782             trait_ref, self_ty, expected_vid
3783         );
3784         match self_ty.kind {
3785             ty::Infer(ty::TyVar(found_vid)) => {
3786                 // FIXME: consider using `sub_root_var` here so we
3787                 // can see through subtyping.
3788                 let found_vid = self.root_var(found_vid);
3789                 debug!("self_type_matches_expected_vid - found_vid={:?}", found_vid);
3790                 expected_vid == found_vid
3791             }
3792             _ => false,
3793         }
3794     }
3795
3796     fn obligations_for_self_ty<'b>(
3797         &'b self,
3798         self_ty: ty::TyVid,
3799     ) -> impl Iterator<Item = (ty::PolyTraitRef<'tcx>, traits::PredicateObligation<'tcx>)>
3800     + Captures<'tcx>
3801     + 'b {
3802         // FIXME: consider using `sub_root_var` here so we
3803         // can see through subtyping.
3804         let ty_var_root = self.root_var(self_ty);
3805         debug!(
3806             "obligations_for_self_ty: self_ty={:?} ty_var_root={:?} pending_obligations={:?}",
3807             self_ty,
3808             ty_var_root,
3809             self.fulfillment_cx.borrow().pending_obligations()
3810         );
3811
3812         self.fulfillment_cx
3813             .borrow()
3814             .pending_obligations()
3815             .into_iter()
3816             .filter_map(move |obligation| match obligation.predicate {
3817                 ty::Predicate::Projection(ref data) => {
3818                     Some((data.to_poly_trait_ref(self.tcx), obligation))
3819                 }
3820                 ty::Predicate::Trait(ref data, _) => Some((data.to_poly_trait_ref(), obligation)),
3821                 ty::Predicate::Subtype(..) => None,
3822                 ty::Predicate::RegionOutlives(..) => None,
3823                 ty::Predicate::TypeOutlives(..) => None,
3824                 ty::Predicate::WellFormed(..) => None,
3825                 ty::Predicate::ObjectSafe(..) => None,
3826                 ty::Predicate::ConstEvaluatable(..) => None,
3827                 // N.B., this predicate is created by breaking down a
3828                 // `ClosureType: FnFoo()` predicate, where
3829                 // `ClosureType` represents some `Closure`. It can't
3830                 // possibly be referring to the current closure,
3831                 // because we haven't produced the `Closure` for
3832                 // this closure yet; this is exactly why the other
3833                 // code is looking for a self type of a unresolved
3834                 // inference variable.
3835                 ty::Predicate::ClosureKind(..) => None,
3836             })
3837             .filter(move |(tr, _)| self.self_type_matches_expected_vid(*tr, ty_var_root))
3838     }
3839
3840     fn type_var_is_sized(&self, self_ty: ty::TyVid) -> bool {
3841         self.obligations_for_self_ty(self_ty)
3842             .any(|(tr, _)| Some(tr.def_id()) == self.tcx.lang_items().sized_trait())
3843     }
3844
3845     /// Generic function that factors out common logic from function calls,
3846     /// method calls and overloaded operators.
3847     fn check_argument_types(
3848         &self,
3849         sp: Span,
3850         expr: &'tcx hir::Expr<'tcx>,
3851         fn_inputs: &[Ty<'tcx>],
3852         expected_arg_tys: &[Ty<'tcx>],
3853         args: &'tcx [hir::Expr<'tcx>],
3854         c_variadic: bool,
3855         tuple_arguments: TupleArgumentsFlag,
3856         def_span: Option<Span>,
3857     ) {
3858         let tcx = self.tcx;
3859         // Grab the argument types, supplying fresh type variables
3860         // if the wrong number of arguments were supplied
3861         let supplied_arg_count = if tuple_arguments == DontTupleArguments { args.len() } else { 1 };
3862
3863         // All the input types from the fn signature must outlive the call
3864         // so as to validate implied bounds.
3865         for (fn_input_ty, arg_expr) in fn_inputs.iter().zip(args.iter()) {
3866             self.register_wf_obligation(fn_input_ty, arg_expr.span, traits::MiscObligation);
3867         }
3868
3869         let expected_arg_count = fn_inputs.len();
3870
3871         let param_count_error = |expected_count: usize,
3872                                  arg_count: usize,
3873                                  error_code: &str,
3874                                  c_variadic: bool,
3875                                  sugg_unit: bool| {
3876             let (span, start_span, args) = match &expr.kind {
3877                 hir::ExprKind::Call(hir::Expr { span, .. }, args) => (*span, *span, &args[..]),
3878                 hir::ExprKind::MethodCall(path_segment, span, args) => (
3879                     *span,
3880                     // `sp` doesn't point at the whole `foo.bar()`, only at `bar`.
3881                     path_segment
3882                         .args
3883                         .and_then(|args| args.args.iter().last())
3884                         // Account for `foo.bar::<T>()`.
3885                         .map(|arg| {
3886                             // Skip the closing `>`.
3887                             tcx.sess
3888                                 .source_map()
3889                                 .next_point(tcx.sess.source_map().next_point(arg.span()))
3890                         })
3891                         .unwrap_or(*span),
3892                     &args[1..], // Skip the receiver.
3893                 ),
3894                 k => span_bug!(sp, "checking argument types on a non-call: `{:?}`", k),
3895             };
3896             let arg_spans = if args.is_empty() {
3897                 // foo()
3898                 // ^^^-- supplied 0 arguments
3899                 // |
3900                 // expected 2 arguments
3901                 vec![tcx.sess.source_map().next_point(start_span).with_hi(sp.hi())]
3902             } else {
3903                 // foo(1, 2, 3)
3904                 // ^^^ -  -  - supplied 3 arguments
3905                 // |
3906                 // expected 2 arguments
3907                 args.iter().map(|arg| arg.span).collect::<Vec<Span>>()
3908             };
3909
3910             let mut err = tcx.sess.struct_span_err_with_code(
3911                 span,
3912                 &format!(
3913                     "this function takes {}{} but {} {} supplied",
3914                     if c_variadic { "at least " } else { "" },
3915                     potentially_plural_count(expected_count, "argument"),
3916                     potentially_plural_count(arg_count, "argument"),
3917                     if arg_count == 1 { "was" } else { "were" }
3918                 ),
3919                 DiagnosticId::Error(error_code.to_owned()),
3920             );
3921             let label = format!("supplied {}", potentially_plural_count(arg_count, "argument"));
3922             for (i, span) in arg_spans.into_iter().enumerate() {
3923                 err.span_label(
3924                     span,
3925                     if arg_count == 0 || i + 1 == arg_count { &label } else { "" },
3926                 );
3927             }
3928
3929             if let Some(def_s) = def_span.map(|sp| tcx.sess.source_map().guess_head_span(sp)) {
3930                 err.span_label(def_s, "defined here");
3931             }
3932             if sugg_unit {
3933                 let sugg_span = tcx.sess.source_map().end_point(expr.span);
3934                 // remove closing `)` from the span
3935                 let sugg_span = sugg_span.shrink_to_lo();
3936                 err.span_suggestion(
3937                     sugg_span,
3938                     "expected the unit value `()`; create it with empty parentheses",
3939                     String::from("()"),
3940                     Applicability::MachineApplicable,
3941                 );
3942             } else {
3943                 err.span_label(
3944                     span,
3945                     format!(
3946                         "expected {}{}",
3947                         if c_variadic { "at least " } else { "" },
3948                         potentially_plural_count(expected_count, "argument")
3949                     ),
3950                 );
3951             }
3952             err.emit();
3953         };
3954
3955         let mut expected_arg_tys = expected_arg_tys.to_vec();
3956
3957         let formal_tys = if tuple_arguments == TupleArguments {
3958             let tuple_type = self.structurally_resolved_type(sp, fn_inputs[0]);
3959             match tuple_type.kind {
3960                 ty::Tuple(arg_types) if arg_types.len() != args.len() => {
3961                     param_count_error(arg_types.len(), args.len(), "E0057", false, false);
3962                     expected_arg_tys = vec![];
3963                     self.err_args(args.len())
3964                 }
3965                 ty::Tuple(arg_types) => {
3966                     expected_arg_tys = match expected_arg_tys.get(0) {
3967                         Some(&ty) => match ty.kind {
3968                             ty::Tuple(ref tys) => tys.iter().map(|k| k.expect_ty()).collect(),
3969                             _ => vec![],
3970                         },
3971                         None => vec![],
3972                     };
3973                     arg_types.iter().map(|k| k.expect_ty()).collect()
3974                 }
3975                 _ => {
3976                     struct_span_err!(
3977                         tcx.sess,
3978                         sp,
3979                         E0059,
3980                         "cannot use call notation; the first type parameter \
3981                          for the function trait is neither a tuple nor unit"
3982                     )
3983                     .emit();
3984                     expected_arg_tys = vec![];
3985                     self.err_args(args.len())
3986                 }
3987             }
3988         } else if expected_arg_count == supplied_arg_count {
3989             fn_inputs.to_vec()
3990         } else if c_variadic {
3991             if supplied_arg_count >= expected_arg_count {
3992                 fn_inputs.to_vec()
3993             } else {
3994                 param_count_error(expected_arg_count, supplied_arg_count, "E0060", true, false);
3995                 expected_arg_tys = vec![];
3996                 self.err_args(supplied_arg_count)
3997             }
3998         } else {
3999             // is the missing argument of type `()`?
4000             let sugg_unit = if expected_arg_tys.len() == 1 && supplied_arg_count == 0 {
4001                 self.resolve_vars_if_possible(&expected_arg_tys[0]).is_unit()
4002             } else if fn_inputs.len() == 1 && supplied_arg_count == 0 {
4003                 self.resolve_vars_if_possible(&fn_inputs[0]).is_unit()
4004             } else {
4005                 false
4006             };
4007             param_count_error(expected_arg_count, supplied_arg_count, "E0061", false, sugg_unit);
4008
4009             expected_arg_tys = vec![];
4010             self.err_args(supplied_arg_count)
4011         };
4012
4013         debug!(
4014             "check_argument_types: formal_tys={:?}",
4015             formal_tys.iter().map(|t| self.ty_to_string(*t)).collect::<Vec<String>>()
4016         );
4017
4018         // If there is no expectation, expect formal_tys.
4019         let expected_arg_tys =
4020             if !expected_arg_tys.is_empty() { expected_arg_tys } else { formal_tys.clone() };
4021
4022         let mut final_arg_types: Vec<(usize, Ty<'_>, Ty<'_>)> = vec![];
4023
4024         // Check the arguments.
4025         // We do this in a pretty awful way: first we type-check any arguments
4026         // that are not closures, then we type-check the closures. This is so
4027         // that we have more information about the types of arguments when we
4028         // type-check the functions. This isn't really the right way to do this.
4029         for &check_closures in &[false, true] {
4030             debug!("check_closures={}", check_closures);
4031
4032             // More awful hacks: before we check argument types, try to do
4033             // an "opportunistic" vtable resolution of any trait bounds on
4034             // the call. This helps coercions.
4035             if check_closures {
4036                 self.select_obligations_where_possible(false, |errors| {
4037                     self.point_at_type_arg_instead_of_call_if_possible(errors, expr);
4038                     self.point_at_arg_instead_of_call_if_possible(
4039                         errors,
4040                         &final_arg_types[..],
4041                         sp,
4042                         &args,
4043                     );
4044                 })
4045             }
4046
4047             // For C-variadic functions, we don't have a declared type for all of
4048             // the arguments hence we only do our usual type checking with
4049             // the arguments who's types we do know.
4050             let t = if c_variadic {
4051                 expected_arg_count
4052             } else if tuple_arguments == TupleArguments {
4053                 args.len()
4054             } else {
4055                 supplied_arg_count
4056             };
4057             for (i, arg) in args.iter().take(t).enumerate() {
4058                 // Warn only for the first loop (the "no closures" one).
4059                 // Closure arguments themselves can't be diverging, but
4060                 // a previous argument can, e.g., `foo(panic!(), || {})`.
4061                 if !check_closures {
4062                     self.warn_if_unreachable(arg.hir_id, arg.span, "expression");
4063                 }
4064
4065                 let is_closure = match arg.kind {
4066                     ExprKind::Closure(..) => true,
4067                     _ => false,
4068                 };
4069
4070                 if is_closure != check_closures {
4071                     continue;
4072                 }
4073
4074                 debug!("checking the argument");
4075                 let formal_ty = formal_tys[i];
4076
4077                 // The special-cased logic below has three functions:
4078                 // 1. Provide as good of an expected type as possible.
4079                 let expected = Expectation::rvalue_hint(self, expected_arg_tys[i]);
4080
4081                 let checked_ty = self.check_expr_with_expectation(&arg, expected);
4082
4083                 // 2. Coerce to the most detailed type that could be coerced
4084                 //    to, which is `expected_ty` if `rvalue_hint` returns an
4085                 //    `ExpectHasType(expected_ty)`, or the `formal_ty` otherwise.
4086                 let coerce_ty = expected.only_has_type(self).unwrap_or(formal_ty);
4087                 // We're processing function arguments so we definitely want to use
4088                 // two-phase borrows.
4089                 self.demand_coerce(&arg, checked_ty, coerce_ty, AllowTwoPhase::Yes);
4090                 final_arg_types.push((i, checked_ty, coerce_ty));
4091
4092                 // 3. Relate the expected type and the formal one,
4093                 //    if the expected type was used for the coercion.
4094                 self.demand_suptype(arg.span, formal_ty, coerce_ty);
4095             }
4096         }
4097
4098         // We also need to make sure we at least write the ty of the other
4099         // arguments which we skipped above.
4100         if c_variadic {
4101             fn variadic_error<'tcx>(s: &Session, span: Span, t: Ty<'tcx>, cast_ty: &str) {
4102                 use crate::structured_errors::{StructuredDiagnostic, VariadicError};
4103                 VariadicError::new(s, span, t, cast_ty).diagnostic().emit();
4104             }
4105
4106             for arg in args.iter().skip(expected_arg_count) {
4107                 let arg_ty = self.check_expr(&arg);
4108
4109                 // There are a few types which get autopromoted when passed via varargs
4110                 // in C but we just error out instead and require explicit casts.
4111                 let arg_ty = self.structurally_resolved_type(arg.span, arg_ty);
4112                 match arg_ty.kind {
4113                     ty::Float(ast::FloatTy::F32) => {
4114                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_double");
4115                     }
4116                     ty::Int(ast::IntTy::I8) | ty::Int(ast::IntTy::I16) | ty::Bool => {
4117                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_int");
4118                     }
4119                     ty::Uint(ast::UintTy::U8) | ty::Uint(ast::UintTy::U16) => {
4120                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, "c_uint");
4121                     }
4122                     ty::FnDef(..) => {
4123                         let ptr_ty = self.tcx.mk_fn_ptr(arg_ty.fn_sig(self.tcx));
4124                         let ptr_ty = self.resolve_vars_if_possible(&ptr_ty);
4125                         variadic_error(tcx.sess, arg.span, arg_ty, &ptr_ty.to_string());
4126                     }
4127                     _ => {}
4128                 }
4129             }
4130         }
4131     }
4132
4133     fn err_args(&self, len: usize) -> Vec<Ty<'tcx>> {
4134         vec![self.tcx.types.err; len]
4135     }
4136
4137     /// Given a vec of evaluated `FulfillmentError`s and an `fn` call argument expressions, we walk
4138     /// the checked and coerced types for each argument to see if any of the `FulfillmentError`s
4139     /// reference a type argument. The reason to walk also the checked type is that the coerced type
4140     /// can be not easily comparable with predicate type (because of coercion). If the types match
4141     /// for either checked or coerced type, and there's only *one* argument that does, we point at
4142     /// the corresponding argument's expression span instead of the `fn` call path span.
4143     fn point_at_arg_instead_of_call_if_possible(
4144         &self,
4145         errors: &mut Vec<traits::FulfillmentError<'_>>,
4146         final_arg_types: &[(usize, Ty<'tcx>, Ty<'tcx>)],
4147         call_sp: Span,
4148         args: &'tcx [hir::Expr<'tcx>],
4149     ) {
4150         // We *do not* do this for desugared call spans to keep good diagnostics when involving
4151         // the `?` operator.
4152         if call_sp.desugaring_kind().is_some() {
4153             return;
4154         }
4155
4156         for error in errors {
4157             // Only if the cause is somewhere inside the expression we want try to point at arg.
4158             // Otherwise, it means that the cause is somewhere else and we should not change
4159             // anything because we can break the correct span.
4160             if !call_sp.contains(error.obligation.cause.span) {
4161                 continue;
4162             }
4163
4164             if let ty::Predicate::Trait(predicate, _) = error.obligation.predicate {
4165                 // Collect the argument position for all arguments that could have caused this
4166                 // `FulfillmentError`.
4167                 let mut referenced_in = final_arg_types
4168                     .iter()
4169                     .map(|&(i, checked_ty, _)| (i, checked_ty))
4170                     .chain(final_arg_types.iter().map(|&(i, _, coerced_ty)| (i, coerced_ty)))
4171                     .flat_map(|(i, ty)| {
4172                         let ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
4173                         // We walk the argument type because the argument's type could have
4174                         // been `Option<T>`, but the `FulfillmentError` references `T`.
4175                         if ty.walk().any(|arg| arg == predicate.skip_binder().self_ty().into()) {
4176                             Some(i)
4177                         } else {
4178                             None
4179                         }
4180                     })
4181                     .collect::<Vec<_>>();
4182
4183                 // Both checked and coerced types could have matched, thus we need to remove
4184                 // duplicates.
4185                 referenced_in.sort();
4186                 referenced_in.dedup();
4187
4188                 if let (Some(ref_in), None) = (referenced_in.pop(), referenced_in.pop()) {
4189                     // We make sure that only *one* argument matches the obligation failure
4190                     // and we assign the obligation's span to its expression's.
4191                     error.obligation.cause.span = args[ref_in].span;
4192                     error.points_at_arg_span = true;
4193                 }
4194             }
4195         }
4196     }
4197
4198     /// Given a vec of evaluated `FulfillmentError`s and an `fn` call expression, we walk the
4199     /// `PathSegment`s and resolve their type parameters to see if any of the `FulfillmentError`s
4200     /// were caused by them. If they were, we point at the corresponding type argument's span
4201     /// instead of the `fn` call path span.
4202     fn point_at_type_arg_instead_of_call_if_possible(
4203         &self,
4204         errors: &mut Vec<traits::FulfillmentError<'_>>,
4205         call_expr: &'tcx hir::Expr<'tcx>,
4206     ) {
4207         if let hir::ExprKind::Call(path, _) = &call_expr.kind {
4208             if let hir::ExprKind::Path(qpath) = &path.kind {
4209                 if let hir::QPath::Resolved(_, path) = &qpath {
4210                     for error in errors {
4211                         if let ty::Predicate::Trait(predicate, _) = error.obligation.predicate {
4212                             // If any of the type arguments in this path segment caused the
4213                             // `FullfillmentError`, point at its span (#61860).
4214                             for arg in path
4215                                 .segments
4216                                 .iter()
4217                                 .filter_map(|seg| seg.args.as_ref())
4218                                 .flat_map(|a| a.args.iter())
4219                             {
4220                                 if let hir::GenericArg::Type(hir_ty) = &arg {
4221                                     if let hir::TyKind::Path(hir::QPath::TypeRelative(..)) =
4222                                         &hir_ty.kind
4223                                     {
4224                                         // Avoid ICE with associated types. As this is best
4225                                         // effort only, it's ok to ignore the case. It
4226                                         // would trigger in `is_send::<T::AssocType>();`
4227                                         // from `typeck-default-trait-impl-assoc-type.rs`.
4228                                     } else {
4229                                         let ty = AstConv::ast_ty_to_ty(self, hir_ty);
4230                                         let ty = self.resolve_vars_if_possible(&ty);
4231                                         if ty == predicate.skip_binder().self_ty() {
4232                                             error.obligation.cause.span = hir_ty.span;
4233                                         }
4234                                     }
4235                                 }
4236                             }
4237                         }
4238                     }
4239                 }
4240             }
4241         }
4242     }
4243
4244     // AST fragment checking
4245     fn check_lit(&self, lit: &hir::Lit, expected: Expectation<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
4246         let tcx = self.tcx;
4247
4248         match lit.node {
4249             ast::LitKind::Str(..) => tcx.mk_static_str(),
4250             ast::LitKind::ByteStr(ref v) => {
4251                 tcx.mk_imm_ref(tcx.lifetimes.re_static, tcx.mk_array(tcx.types.u8, v.len() as u64))
4252             }
4253             ast::LitKind::Byte(_) => tcx.types.u8,
4254             ast::LitKind::Char(_) => tcx.types.char,
4255             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Signed(t)) => tcx.mk_mach_int(t),
4256             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsigned(t)) => tcx.mk_mach_uint(t),
4257             ast::LitKind::Int(_, ast::LitIntType::Unsuffixed) => {
4258                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| match ty.kind {
4259                     ty::Int(_) | ty::Uint(_) => Some(ty),
4260                     ty::Char => Some(tcx.types.u8),
4261                     ty::RawPtr(..) => Some(tcx.types.usize),
4262                     ty::FnDef(..) | ty::FnPtr(_) => Some(tcx.types.usize),
4263                     _ => None,
4264                 });
4265                 opt_ty.unwrap_or_else(|| self.next_int_var())
4266             }
4267             ast::LitKind::Float(_, ast::LitFloatType::Suffixed(t)) => tcx.mk_mach_float(t),
4268             ast::LitKind::Float(_, ast::LitFloatType::Unsuffixed) => {
4269                 let opt_ty = expected.to_option(self).and_then(|ty| match ty.kind {
4270                     ty::Float(_) => Some(ty),
4271                     _ => None,
4272                 });
4273                 opt_ty.unwrap_or_else(|| self.next_float_var())
4274             }
4275             ast::LitKind::Bool(_) => tcx.types.bool,
4276             ast::LitKind::Err(_) => tcx.types.err,
4277         }
4278     }
4279
4280     /// Unifies the output type with the expected type early, for more coercions
4281     /// and forward type information on the input expressions.
4282     fn expected_inputs_for_expected_output(
4283         &self,
4284         call_span: Span,
4285         expected_ret: Expectation<'tcx>,
4286         formal_ret: Ty<'tcx>,
4287         formal_args: &[Ty<'tcx>],
4288     ) -> Vec<Ty<'tcx>> {
4289         let formal_ret = self.resolve_vars_with_obligations(formal_ret);
4290         let ret_ty = match expected_ret.only_has_type(self) {
4291             Some(ret) => ret,
4292             None => return Vec::new(),
4293         };
4294         let expect_args = self
4295             .fudge_inference_if_ok(|| {
4296                 // Attempt to apply a subtyping relationship between the formal
4297                 // return type (likely containing type variables if the function
4298                 // is polymorphic) and the expected return type.
4299                 // No argument expectations are produced if unification fails.
4300                 let origin = self.misc(call_span);
4301                 let ures = self.at(&origin, self.param_env).sup(ret_ty, &formal_ret);
4302
4303                 // FIXME(#27336) can't use ? here, Try::from_error doesn't default
4304                 // to identity so the resulting type is not constrained.
4305                 match ures {
4306                     Ok(ok) => {
4307                         // Process any obligations locally as much as
4308                         // we can.  We don't care if some things turn
4309                         // out unconstrained or ambiguous, as we're
4310                         // just trying to get hints here.
4311                         self.save_and_restore_in_snapshot_flag(|_| {
4312                             let mut fulfill = TraitEngine::new(self.tcx);
4313                             for obligation in ok.obligations {
4314                                 fulfill.register_predicate_obligation(self, obligation);
4315                             }
4316                             fulfill.select_where_possible(self)
4317                         })
4318                         .map_err(|_| ())?;
4319                     }
4320                     Err(_) => return Err(()),
4321                 }
4322
4323                 // Record all the argument types, with the substitutions
4324                 // produced from the above subtyping unification.
4325                 Ok(formal_args.iter().map(|ty| self.resolve_vars_if_possible(ty)).collect())
4326             })
4327             .unwrap_or_default();
4328         debug!(
4329             "expected_inputs_for_expected_output(formal={:?} -> {:?}, expected={:?} -> {:?})",
4330             formal_args, formal_ret, expect_args, expected_ret
4331         );
4332         expect_args
4333     }
4334
4335     pub fn check_struct_path(
4336         &self,
4337         qpath: &QPath<'_>,
4338         hir_id: hir::HirId,
4339     ) -> Option<(&'tcx ty::VariantDef, Ty<'tcx>)> {
4340         let path_span = match *qpath {
4341             QPath::Resolved(_, ref path) => path.span,
4342             QPath::TypeRelative(ref qself, _) => qself.span,
4343         };
4344         let (def, ty) = self.finish_resolving_struct_path(qpath, path_span, hir_id);
4345         let variant = match def {
4346             Res::Err => {
4347                 self.set_tainted_by_errors();
4348                 return None;
4349             }
4350             Res::Def(DefKind::Variant, _) => match ty.kind {
4351                 ty::Adt(adt, substs) => Some((adt.variant_of_res(def), adt.did, substs)),
4352                 _ => bug!("unexpected type: {:?}", ty),
4353             },
4354             Res::Def(DefKind::Struct, _)
4355             | Res::Def(DefKind::Union, _)
4356             | Res::Def(DefKind::TyAlias, _)
4357             | Res::Def(DefKind::AssocTy, _)
4358             | Res::SelfTy(..) => match ty.kind {
4359                 ty::Adt(adt, substs) if !adt.is_enum() => {
4360                     Some((adt.non_enum_variant(), adt.did, substs))
4361                 }
4362                 _ => None,
4363             },
4364             _ => bug!("unexpected definition: {:?}", def),
4365         };
4366
4367         if let Some((variant, did, substs)) = variant {
4368             debug!("check_struct_path: did={:?} substs={:?}", did, substs);
4369             self.write_user_type_annotation_from_substs(hir_id, did, substs, None);
4370
4371             // Check bounds on type arguments used in the path.
4372             let (bounds, _) = self.instantiate_bounds(path_span, did, substs);
4373             let cause =
4374                 traits::ObligationCause::new(path_span, self.body_id, traits::ItemObligation(did));
4375             self.add_obligations_for_parameters(cause, &bounds);
4376
4377             Some((variant, ty))
4378         } else {
4379             struct_span_err!(
4380                 self.tcx.sess,
4381                 path_span,
4382                 E0071,
4383                 "expected struct, variant or union type, found {}",
4384                 ty.sort_string(self.tcx)
4385             )
4386             .span_label(path_span, "not a struct")
4387             .emit();
4388             None
4389         }
4390     }
4391
4392     // Finish resolving a path in a struct expression or pattern `S::A { .. }` if necessary.
4393     // The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
4394     fn finish_resolving_struct_path(
4395         &self,
4396         qpath: &QPath<'_>,
4397         path_span: Span,
4398         hir_id: hir::HirId,
4399     ) -> (Res, Ty<'tcx>) {
4400         match *qpath {
4401             QPath::Resolved(ref maybe_qself, ref path) => {
4402                 let self_ty = maybe_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself));
4403                 let ty = AstConv::res_to_ty(self, self_ty, path, true);
4404                 (path.res, ty)
4405             }
4406             QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => {
4407                 let ty = self.to_ty(qself);
4408
4409                 let res = if let hir::TyKind::Path(QPath::Resolved(_, ref path)) = qself.kind {
4410                     path.res
4411                 } else {
4412                     Res::Err
4413                 };
4414                 let result =
4415                     AstConv::associated_path_to_ty(self, hir_id, path_span, ty, res, segment, true);
4416                 let ty = result.map(|(ty, _, _)| ty).unwrap_or(self.tcx().types.err);
4417                 let result = result.map(|(_, kind, def_id)| (kind, def_id));
4418
4419                 // Write back the new resolution.
4420                 self.write_resolution(hir_id, result);
4421
4422                 (result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id)).unwrap_or(Res::Err), ty)
4423             }
4424         }
4425     }
4426
4427     /// Resolves an associated value path into a base type and associated constant, or method
4428     /// resolution. The newly resolved definition is written into `type_dependent_defs`.
4429     pub fn resolve_ty_and_res_ufcs<'b>(
4430         &self,
4431         qpath: &'b QPath<'b>,
4432         hir_id: hir::HirId,
4433         span: Span,
4434     ) -> (Res, Option<Ty<'tcx>>, &'b [hir::PathSegment<'b>]) {
4435         debug!("resolve_ty_and_res_ufcs: qpath={:?} hir_id={:?} span={:?}", qpath, hir_id, span);
4436         let (ty, qself, item_segment) = match *qpath {
4437             QPath::Resolved(ref opt_qself, ref path) => {
4438                 return (
4439                     path.res,
4440                     opt_qself.as_ref().map(|qself| self.to_ty(qself)),
4441                     &path.segments[..],
4442                 );
4443             }
4444             QPath::TypeRelative(ref qself, ref segment) => (self.to_ty(qself), qself, segment),
4445         };
4446         if let Some(&cached_result) = self.tables.borrow().type_dependent_defs().get(hir_id) {
4447             // Return directly on cache hit. This is useful to avoid doubly reporting
4448             // errors with default match binding modes. See #44614.
4449             let def =
4450                 cached_result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id)).unwrap_or(Res::Err);
4451             return (def, Some(ty), slice::from_ref(&**item_segment));
4452         }
4453         let item_name = item_segment.ident;
4454         let result = self.resolve_ufcs(span, item_name, ty, hir_id).or_else(|error| {
4455             let result = match error {
4456                 method::MethodError::PrivateMatch(kind, def_id, _) => Ok((kind, def_id)),
4457                 _ => Err(ErrorReported),
4458             };
4459             if item_name.name != kw::Invalid {
4460                 self.report_method_error(
4461                     span,
4462                     ty,
4463                     item_name,
4464                     SelfSource::QPath(qself),
4465                     error,
4466                     None,
4467                 )
4468                 .map(|mut e| e.emit());
4469             }
4470             result
4471         });
4472
4473         // Write back the new resolution.
4474         self.write_resolution(hir_id, result);
4475         (
4476             result.map(|(kind, def_id)| Res::Def(kind, def_id)).unwrap_or(Res::Err),
4477             Some(ty),
4478             slice::from_ref(&**item_segment),
4479         )
4480     }
4481
4482     pub fn check_decl_initializer(
4483         &self,
4484         local: &'tcx hir::Local<'tcx>,
4485         init: &'tcx hir::Expr<'tcx>,
4486     ) -> Ty<'tcx> {
4487         // FIXME(tschottdorf): `contains_explicit_ref_binding()` must be removed
4488         // for #42640 (default match binding modes).
4489         //
4490         // See #44848.
4491         let ref_bindings = local.pat.contains_explicit_ref_binding();
4492
4493         let local_ty = self.local_ty(init.span, local.hir_id).revealed_ty;
4494         if let Some(m) = ref_bindings {
4495             // Somewhat subtle: if we have a `ref` binding in the pattern,
4496             // we want to avoid introducing coercions for the RHS. This is
4497             // both because it helps preserve sanity and, in the case of
4498             // ref mut, for soundness (issue #23116). In particular, in
4499             // the latter case, we need to be clear that the type of the
4500             // referent for the reference that results is *equal to* the
4501             // type of the place it is referencing, and not some
4502             // supertype thereof.
4503             let init_ty = self.check_expr_with_needs(init, Needs::maybe_mut_place(m));
4504             self.demand_eqtype(init.span, local_ty, init_ty);
4505             init_ty
4506         } else {
4507             self.check_expr_coercable_to_type(init, local_ty)
4508         }
4509     }
4510
4511     /// Type check a `let` statement.
4512     pub fn check_decl_local(&self, local: &'tcx hir::Local<'tcx>) {
4513         // Determine and write the type which we'll check the pattern against.
4514         let ty = self.local_ty(local.span, local.hir_id).decl_ty;
4515         self.write_ty(local.hir_id, ty);
4516
4517         // Type check the initializer.
4518         if let Some(ref init) = local.init {
4519             let init_ty = self.check_decl_initializer(local, &init);
4520             self.overwrite_local_ty_if_err(local, ty, init_ty);
4521         }
4522
4523         // Does the expected pattern type originate from an expression and what is the span?
4524         let (origin_expr, ty_span) = match (local.ty, local.init) {
4525             (Some(ty), _) => (false, Some(ty.span)), // Bias towards the explicit user type.
4526             (_, Some(init)) => (true, Some(init.span)), // No explicit type; so use the scrutinee.
4527             _ => (false, None), // We have `let $pat;`, so the expected type is unconstrained.
4528         };
4529
4530         // Type check the pattern. Override if necessary to avoid knock-on errors.
4531         self.check_pat_top(&local.pat, ty, ty_span, origin_expr);
4532         let pat_ty = self.node_ty(local.pat.hir_id);
4533         self.overwrite_local_ty_if_err(local, ty, pat_ty);
4534     }
4535
4536     fn overwrite_local_ty_if_err(
4537         &self,
4538         local: &'tcx hir::Local<'tcx>,
4539         decl_ty: Ty<'tcx>,
4540         ty: Ty<'tcx>,
4541     ) {
4542         if ty.references_error() {
4543             // Override the types everywhere with `types.err` to avoid knock on errors.
4544             self.write_ty(local.hir_id, ty);
4545             self.write_ty(local.pat.hir_id, ty);
4546             let local_ty = LocalTy { decl_ty, revealed_ty: ty };
4547             self.locals.borrow_mut().insert(local.hir_id, local_ty);
4548             self.locals.borrow_mut().insert(local.pat.hir_id, local_ty);
4549         }
4550     }
4551
4552     fn suggest_semicolon_at_end(&self, span: Span, err: &mut DiagnosticBuilder<'_>) {
4553         err.span_suggestion_short(
4554             span.shrink_to_hi(),
4555             "consider using a semicolon here",
4556             ";".to_string(),
4557             Applicability::MachineApplicable,
4558         );
4559     }
4560
4561     pub fn check_stmt(&self, stmt: &'tcx hir::Stmt<'tcx>) {
4562         // Don't do all the complex logic below for `DeclItem`.
4563         match stmt.kind {
4564             hir::StmtKind::Item(..) => return,
4565             hir::StmtKind::Local(..) | hir::StmtKind::Expr(..) | hir::StmtKind::Semi(..) => {}
4566         }
4567
4568         self.warn_if_unreachable(stmt.hir_id, stmt.span, "statement");
4569
4570         // Hide the outer diverging and `has_errors` flags.
4571         let old_diverges = self.diverges.replace(Diverges::Maybe);
4572         let old_has_errors = self.has_errors.replace(false);
4573
4574         match stmt.kind {
4575             hir::StmtKind::Local(ref l) => {
4576                 self.check_decl_local(&l);
4577             }
4578             // Ignore for now.
4579             hir::StmtKind::Item(_) => {}
4580             hir::StmtKind::Expr(ref expr) => {
4581                 // Check with expected type of `()`.
4582                 self.check_expr_has_type_or_error(&expr, self.tcx.mk_unit(), |err| {
4583                     self.suggest_semicolon_at_end(expr.span, err);
4584                 });
4585             }
4586             hir::StmtKind::Semi(ref expr) => {
4587                 self.check_expr(&expr);
4588             }
4589         }
4590
4591         // Combine the diverging and `has_error` flags.
4592         self.diverges.set(self.diverges.get() | old_diverges);
4593         self.has_errors.set(self.has_errors.get() | old_has_errors);
4594     }
4595
4596     pub fn check_block_no_value(&self, blk: &'tcx hir::Block<'tcx>) {
4597         let unit = self.tcx.mk_unit();
4598         let ty = self.check_block_with_expected(blk, ExpectHasType(unit));
4599
4600         // if the block produces a `!` value, that can always be
4601         // (effectively) coerced to unit.
4602         if !ty.is_never() {
4603             self.demand_suptype(blk.span, unit, ty);
4604         }
4605     }
4606
4607     /// If `expr` is a `match` expression that has only one non-`!` arm, use that arm's tail
4608     /// expression's `Span`, otherwise return `expr.span`. This is done to give better errors
4609     /// when given code like the following:
4610     /// ```text
4611     /// if false { return 0i32; } else { 1u32 }
4612     /// //                               ^^^^ point at this instead of the whole `if` expression
4613     /// ```
4614     fn get_expr_coercion_span(&self, expr: &hir::Expr<'_>) -> rustc_span::Span {
4615         if let hir::ExprKind::Match(_, arms, _) = &expr.kind {
4616             let arm_spans: Vec<Span> = arms
4617                 .iter()
4618                 .filter_map(|arm| {
4619                     self.in_progress_tables
4620                         .and_then(|tables| tables.borrow().node_type_opt(arm.body.hir_id))
4621                         .and_then(|arm_ty| {
4622                             if arm_ty.is_never() {
4623                                 None
4624                             } else {
4625                                 Some(match &arm.body.kind {
4626                                     // Point at the tail expression when possible.
4627                                     hir::ExprKind::Block(block, _) => {
4628                                         block.expr.as_ref().map(|e| e.span).unwrap_or(block.span)
4629                                     }
4630                                     _ => arm.body.span,
4631                                 })
4632                             }
4633                         })
4634                 })
4635                 .collect();
4636             if arm_spans.len() == 1 {
4637                 return arm_spans[0];
4638             }
4639         }
4640         expr.span
4641     }
4642
4643     fn check_block_with_expected(
4644         &self,
4645         blk: &'tcx hir::Block<'tcx>,
4646         expected: Expectation<'tcx>,
4647     ) -> Ty<'tcx> {
4648         let prev = {
4649             let mut fcx_ps = self.ps.borrow_mut();
4650             let unsafety_state = fcx_ps.recurse(blk);
4651             replace(&mut *fcx_ps, unsafety_state)
4652         };
4653
4654         // In some cases, blocks have just one exit, but other blocks
4655         // can be targeted by multiple breaks. This can happen both
4656         // with labeled blocks as well as when we desugar
4657         // a `try { ... }` expression.
4658         //
4659         // Example 1:
4660         //
4661         //    'a: { if true { break 'a Err(()); } Ok(()) }
4662         //
4663         // Here we would wind up with two coercions, one from
4664         // `Err(())` and the other from the tail expression
4665         // `Ok(())`. If the tail expression is omitted, that's a
4666         // "forced unit" -- unless the block diverges, in which
4667         // case we can ignore the tail expression (e.g., `'a: {
4668         // break 'a 22; }` would not force the type of the block
4669         // to be `()`).
4670         let tail_expr = blk.expr.as_ref();
4671         let coerce_to_ty = expected.coercion_target_type(self, blk.span);
4672         let coerce = if blk.targeted_by_break {
4673             CoerceMany::new(coerce_to_ty)
4674         } else {
4675             let tail_expr: &[&hir::Expr<'_>] = match tail_expr {
4676                 Some(e) => slice::from_ref(e),
4677                 None => &[],
4678             };
4679             CoerceMany::with_coercion_sites(coerce_to_ty, tail_expr)
4680         };
4681
4682         let prev_diverges = self.diverges.get();
4683         let ctxt = BreakableCtxt { coerce: Some(coerce), may_break: false };
4684
4685         let (ctxt, ()) = self.with_breakable_ctxt(blk.hir_id, ctxt, || {
4686             for s in blk.stmts {
4687                 self.check_stmt(s);
4688             }
4689
4690             // check the tail expression **without** holding the
4691             // `enclosing_breakables` lock below.
4692             let tail_expr_ty = tail_expr.map(|t| self.check_expr_with_expectation(t, expected));
4693
4694             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
4695             let ctxt = enclosing_breakables.find_breakable(blk.hir_id);
4696             let coerce = ctxt.coerce.as_mut().unwrap();
4697             if let Some(tail_expr_ty) = tail_expr_ty {
4698                 let tail_expr = tail_expr.unwrap();
4699                 let span = self.get_expr_coercion_span(tail_expr);
4700                 let cause = self.cause(span, ObligationCauseCode::BlockTailExpression(blk.hir_id));
4701                 coerce.coerce(self, &cause, tail_expr, tail_expr_ty);
4702             } else {
4703                 // Subtle: if there is no explicit tail expression,
4704                 // that is typically equivalent to a tail expression
4705                 // of `()` -- except if the block diverges. In that
4706                 // case, there is no value supplied from the tail
4707                 // expression (assuming there are no other breaks,
4708                 // this implies that the type of the block will be
4709                 // `!`).
4710                 //
4711                 // #41425 -- label the implicit `()` as being the
4712                 // "found type" here, rather than the "expected type".
4713                 if !self.diverges.get().is_always() {
4714                     // #50009 -- Do not point at the entire fn block span, point at the return type
4715                     // span, as it is the cause of the requirement, and
4716                     // `consider_hint_about_removing_semicolon` will point at the last expression
4717                     // if it were a relevant part of the error. This improves usability in editors
4718                     // that highlight errors inline.
4719                     let mut sp = blk.span;
4720                     let mut fn_span = None;
4721                     if let Some((decl, ident)) = self.get_parent_fn_decl(blk.hir_id) {
4722                         let ret_sp = decl.output.span();
4723                         if let Some(block_sp) = self.parent_item_span(blk.hir_id) {
4724                             // HACK: on some cases (`ui/liveness/liveness-issue-2163.rs`) the
4725                             // output would otherwise be incorrect and even misleading. Make sure
4726                             // the span we're aiming at correspond to a `fn` body.
4727                             if block_sp == blk.span {
4728                                 sp = ret_sp;
4729                                 fn_span = Some(ident.span);
4730                             }
4731                         }
4732                     }
4733                     coerce.coerce_forced_unit(
4734                         self,
4735                         &self.misc(sp),
4736                         &mut |err| {
4737                             if let Some(expected_ty) = expected.only_has_type(self) {
4738                                 self.consider_hint_about_removing_semicolon(blk, expected_ty, err);
4739                             }
4740                             if let Some(fn_span) = fn_span {
4741                                 err.span_label(
4742                                     fn_span,
4743                                     "implicitly returns `()` as its body has no tail or `return` \
4744                                      expression",
4745                                 );
4746                             }
4747                         },
4748                         false,
4749                     );
4750                 }
4751             }
4752         });
4753
4754         if ctxt.may_break {
4755             // If we can break from the block, then the block's exit is always reachable
4756             // (... as long as the entry is reachable) - regardless of the tail of the block.
4757             self.diverges.set(prev_diverges);
4758         }
4759
4760         let mut ty = ctxt.coerce.unwrap().complete(self);
4761
4762         if self.has_errors.get() || ty.references_error() {
4763             ty = self.tcx.types.err
4764         }
4765
4766         self.write_ty(blk.hir_id, ty);
4767
4768         *self.ps.borrow_mut() = prev;
4769         ty
4770     }
4771
4772     fn parent_item_span(&self, id: hir::HirId) -> Option<Span> {
4773         let node = self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_item(id));
4774         match node {
4775             Node::Item(&hir::Item { kind: hir::ItemKind::Fn(_, _, body_id), .. })
4776             | Node::ImplItem(&hir::ImplItem { kind: hir::ImplItemKind::Fn(_, body_id), .. }) => {
4777                 let body = self.tcx.hir().body(body_id);
4778                 if let ExprKind::Block(block, _) = &body.value.kind {
4779                     return Some(block.span);
4780                 }
4781             }
4782             _ => {}
4783         }
4784         None
4785     }
4786
4787     /// Given a function block's `HirId`, returns its `FnDecl` if it exists, or `None` otherwise.
4788     fn get_parent_fn_decl(
4789         &self,
4790         blk_id: hir::HirId,
4791     ) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl<'tcx>, ast::Ident)> {
4792         let parent = self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_item(blk_id));
4793         self.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, ident, _)| (fn_decl, ident))
4794     }
4795
4796     /// Given a function `Node`, return its `FnDecl` if it exists, or `None` otherwise.
4797     fn get_node_fn_decl(
4798         &self,
4799         node: Node<'tcx>,
4800     ) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl<'tcx>, ast::Ident, bool)> {
4801         match node {
4802             Node::Item(&hir::Item { ident, kind: hir::ItemKind::Fn(ref sig, ..), .. }) => {
4803                 // This is less than ideal, it will not suggest a return type span on any
4804                 // method called `main`, regardless of whether it is actually the entry point,
4805                 // but it will still present it as the reason for the expected type.
4806                 Some((&sig.decl, ident, ident.name != sym::main))
4807             }
4808             Node::TraitItem(&hir::TraitItem {
4809                 ident,
4810                 kind: hir::TraitItemKind::Fn(ref sig, ..),
4811                 ..
4812             }) => Some((&sig.decl, ident, true)),
4813             Node::ImplItem(&hir::ImplItem {
4814                 ident,
4815                 kind: hir::ImplItemKind::Fn(ref sig, ..),
4816                 ..
4817             }) => Some((&sig.decl, ident, false)),
4818             _ => None,
4819         }
4820     }
4821
4822     /// Given a `HirId`, return the `FnDecl` of the method it is enclosed by and whether a
4823     /// suggestion can be made, `None` otherwise.
4824     pub fn get_fn_decl(&self, blk_id: hir::HirId) -> Option<(&'tcx hir::FnDecl<'tcx>, bool)> {
4825         // Get enclosing Fn, if it is a function or a trait method, unless there's a `loop` or
4826         // `while` before reaching it, as block tail returns are not available in them.
4827         self.tcx.hir().get_return_block(blk_id).and_then(|blk_id| {
4828             let parent = self.tcx.hir().get(blk_id);
4829             self.get_node_fn_decl(parent).map(|(fn_decl, _, is_main)| (fn_decl, is_main))
4830         })
4831     }
4832
4833     /// On implicit return expressions with mismatched types, provides the following suggestions:
4834     ///
4835     /// - Points out the method's return type as the reason for the expected type.
4836     /// - Possible missing semicolon.
4837     /// - Possible missing return type if the return type is the default, and not `fn main()`.
4838     pub fn suggest_mismatched_types_on_tail(
4839         &self,
4840         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
4841         expr: &'tcx hir::Expr<'tcx>,
4842         expected: Ty<'tcx>,
4843         found: Ty<'tcx>,
4844         cause_span: Span,
4845         blk_id: hir::HirId,
4846     ) -> bool {
4847         let expr = expr.peel_drop_temps();
4848         self.suggest_missing_semicolon(err, expr, expected, cause_span);
4849         let mut pointing_at_return_type = false;
4850         if let Some((fn_decl, can_suggest)) = self.get_fn_decl(blk_id) {
4851             pointing_at_return_type =
4852                 self.suggest_missing_return_type(err, &fn_decl, expected, found, can_suggest);
4853         }
4854         pointing_at_return_type
4855     }
4856
4857     /// When encountering an fn-like ctor that needs to unify with a value, check whether calling
4858     /// the ctor would successfully solve the type mismatch and if so, suggest it:
4859     /// ```
4860     /// fn foo(x: usize) -> usize { x }
4861     /// let x: usize = foo;  // suggest calling the `foo` function: `foo(42)`
4862     /// ```
4863     fn suggest_fn_call(
4864         &self,
4865         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
4866         expr: &hir::Expr<'_>,
4867         expected: Ty<'tcx>,
4868         found: Ty<'tcx>,
4869     ) -> bool {
4870         let hir = self.tcx.hir();
4871         let (def_id, sig) = match found.kind {
4872             ty::FnDef(def_id, _) => (def_id, found.fn_sig(self.tcx)),
4873             ty::Closure(def_id, substs) => (def_id, substs.as_closure().sig()),
4874             _ => return false,
4875         };
4876
4877         let sig = self.replace_bound_vars_with_fresh_vars(expr.span, infer::FnCall, &sig).0;
4878         let sig = self.normalize_associated_types_in(expr.span, &sig);
4879         if self.can_coerce(sig.output(), expected) {
4880             let (mut sugg_call, applicability) = if sig.inputs().is_empty() {
4881                 (String::new(), Applicability::MachineApplicable)
4882             } else {
4883                 ("...".to_string(), Applicability::HasPlaceholders)
4884             };
4885             let mut msg = "call this function";
4886             match hir.get_if_local(def_id) {
4887                 Some(Node::Item(hir::Item { kind: ItemKind::Fn(.., body_id), .. }))
4888                 | Some(Node::ImplItem(hir::ImplItem {
4889                     kind: hir::ImplItemKind::Fn(_, body_id),
4890                     ..
4891                 }))
4892                 | Some(Node::TraitItem(hir::TraitItem {
4893                     kind: hir::TraitItemKind::Fn(.., hir::TraitFn::Provided(body_id)),
4894                     ..
4895                 })) => {
4896                     let body = hir.body(*body_id);
4897                     sugg_call = body
4898                         .params
4899                         .iter()
4900                         .map(|param| match &param.pat.kind {
4901                             hir::PatKind::Binding(_, _, ident, None)
4902                                 if ident.name != kw::SelfLower =>
4903                             {
4904                                 ident.to_string()
4905                             }
4906                             _ => "_".to_string(),
4907                         })
4908                         .collect::<Vec<_>>()
4909                         .join(", ");
4910                 }
4911                 Some(Node::Expr(hir::Expr {
4912                     kind: ExprKind::Closure(_, _, body_id, _, _),
4913                     span: full_closure_span,
4914                     ..
4915                 })) => {
4916                     if *full_closure_span == expr.span {
4917                         return false;
4918                     }
4919                     msg = "call this closure";
4920                     let body = hir.body(*body_id);
4921                     sugg_call = body
4922                         .params
4923                         .iter()
4924                         .map(|param| match &param.pat.kind {
4925                             hir::PatKind::Binding(_, _, ident, None)
4926                                 if ident.name != kw::SelfLower =>
4927                             {
4928                                 ident.to_string()
4929                             }
4930                             _ => "_".to_string(),
4931                         })
4932                         .collect::<Vec<_>>()
4933                         .join(", ");
4934                 }
4935                 Some(Node::Ctor(hir::VariantData::Tuple(fields, _))) => {
4936                     sugg_call = fields.iter().map(|_| "_").collect::<Vec<_>>().join(", ");
4937                     match hir.as_local_hir_id(def_id).and_then(|hir_id| hir.def_kind(hir_id)) {
4938                         Some(hir::def::DefKind::Ctor(hir::def::CtorOf::Variant, _)) => {
4939                             msg = "instantiate this tuple variant";
4940                         }
4941                         Some(hir::def::DefKind::Ctor(hir::def::CtorOf::Struct, _)) => {
4942                             msg = "instantiate this tuple struct";
4943                         }
4944                         _ => {}
4945                     }
4946                 }
4947                 Some(Node::ForeignItem(hir::ForeignItem {
4948                     kind: hir::ForeignItemKind::Fn(_, idents, _),
4949                     ..
4950                 })) => {
4951                     sugg_call = idents
4952                         .iter()
4953                         .map(|ident| {
4954                             if ident.name != kw::SelfLower {
4955                                 ident.to_string()
4956                             } else {
4957                                 "_".to_string()
4958                             }
4959                         })
4960                         .collect::<Vec<_>>()
4961                         .join(", ")
4962                 }
4963                 Some(Node::TraitItem(hir::TraitItem {
4964                     kind: hir::TraitItemKind::Fn(.., hir::TraitFn::Required(idents)),
4965                     ..
4966                 })) => {
4967                     sugg_call = idents
4968                         .iter()
4969                         .map(|ident| {
4970                             if ident.name != kw::SelfLower {
4971                                 ident.to_string()
4972                             } else {
4973                                 "_".to_string()
4974                             }
4975                         })
4976                         .collect::<Vec<_>>()
4977                         .join(", ")
4978                 }
4979                 _ => {}
4980             }
4981             err.span_suggestion_verbose(
4982                 expr.span.shrink_to_hi(),
4983                 &format!("use parentheses to {}", msg),
4984                 format!("({})", sugg_call),
4985                 applicability,
4986             );
4987             return true;
4988         }
4989         false
4990     }
4991
4992     pub fn suggest_ref_or_into(
4993         &self,
4994         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
4995         expr: &hir::Expr<'_>,
4996         expected: Ty<'tcx>,
4997         found: Ty<'tcx>,
4998     ) {
4999         if let Some((sp, msg, suggestion)) = self.check_ref(expr, found, expected) {
5000             err.span_suggestion(sp, msg, suggestion, Applicability::MachineApplicable);
5001         } else if let (ty::FnDef(def_id, ..), true) =
5002             (&found.kind, self.suggest_fn_call(err, expr, expected, found))
5003         {
5004             if let Some(sp) = self.tcx.hir().span_if_local(*def_id) {
5005                 let sp = self.sess().source_map().guess_head_span(sp);
5006                 err.span_label(sp, &format!("{} defined here", found));
5007             }
5008         } else if !self.check_for_cast(err, expr, found, expected) {
5009             let is_struct_pat_shorthand_field =
5010                 self.is_hir_id_from_struct_pattern_shorthand_field(expr.hir_id, expr.span);
5011             let methods = self.get_conversion_methods(expr.span, expected, found, expr.hir_id);
5012             if let Ok(expr_text) = self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span) {
5013                 let mut suggestions = iter::repeat(&expr_text)
5014                     .zip(methods.iter())
5015                     .filter_map(|(receiver, method)| {
5016                         let method_call = format!(".{}()", method.ident);
5017                         if receiver.ends_with(&method_call) {
5018                             None // do not suggest code that is already there (#53348)
5019                         } else {
5020                             let method_call_list = [".to_vec()", ".to_string()"];
5021                             let sugg = if receiver.ends_with(".clone()")
5022                                 && method_call_list.contains(&method_call.as_str())
5023                             {
5024                                 let max_len = receiver.rfind('.').unwrap();
5025                                 format!("{}{}", &receiver[..max_len], method_call)
5026                             } else {
5027                                 if expr.precedence().order() < ExprPrecedence::MethodCall.order() {
5028                                     format!("({}){}", receiver, method_call)
5029                                 } else {
5030                                     format!("{}{}", receiver, method_call)
5031                                 }
5032                             };
5033                             Some(if is_struct_pat_shorthand_field {
5034                                 format!("{}: {}", receiver, sugg)
5035                             } else {
5036                                 sugg
5037                             })
5038                         }
5039                     })
5040                     .peekable();
5041                 if suggestions.peek().is_some() {
5042                     err.span_suggestions(
5043                         expr.span,
5044                         "try using a conversion method",
5045                         suggestions,
5046                         Applicability::MaybeIncorrect,
5047                     );
5048                 }
5049             }
5050         }
5051     }
5052
5053     /// When encountering the expected boxed value allocated in the stack, suggest allocating it
5054     /// in the heap by calling `Box::new()`.
5055     fn suggest_boxing_when_appropriate(
5056         &self,
5057         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
5058         expr: &hir::Expr<'_>,
5059         expected: Ty<'tcx>,
5060         found: Ty<'tcx>,
5061     ) {
5062         if self.tcx.hir().is_const_context(expr.hir_id) {
5063             // Do not suggest `Box::new` in const context.
5064             return;
5065         }
5066         if !expected.is_box() || found.is_box() {
5067             return;
5068         }
5069         let boxed_found = self.tcx.mk_box(found);
5070         if let (true, Ok(snippet)) = (
5071             self.can_coerce(boxed_found, expected),
5072             self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span),
5073         ) {
5074             err.span_suggestion(
5075                 expr.span,
5076                 "store this in the heap by calling `Box::new`",
5077                 format!("Box::new({})", snippet),
5078                 Applicability::MachineApplicable,
5079             );
5080             err.note(
5081                 "for more on the distinction between the stack and the heap, read \
5082                  https://doc.rust-lang.org/book/ch15-01-box.html, \
5083                  https://doc.rust-lang.org/rust-by-example/std/box.html, and \
5084                  https://doc.rust-lang.org/std/boxed/index.html",
5085             );
5086         }
5087     }
5088
5089     /// When encountering an `impl Future` where `BoxFuture` is expected, suggest `Box::pin`.
5090     fn suggest_calling_boxed_future_when_appropriate(
5091         &self,
5092         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
5093         expr: &hir::Expr<'_>,
5094         expected: Ty<'tcx>,
5095         found: Ty<'tcx>,
5096     ) -> bool {
5097         // Handle #68197.
5098
5099         if self.tcx.hir().is_const_context(expr.hir_id) {
5100             // Do not suggest `Box::new` in const context.
5101             return false;
5102         }
5103         let pin_did = self.tcx.lang_items().pin_type();
5104         match expected.kind {
5105             ty::Adt(def, _) if Some(def.did) != pin_did => return false,
5106             // This guards the `unwrap` and `mk_box` below.
5107             _ if pin_did.is_none() || self.tcx.lang_items().owned_box().is_none() => return false,
5108             _ => {}
5109         }
5110         let boxed_found = self.tcx.mk_box(found);
5111         let new_found = self.tcx.mk_lang_item(boxed_found, lang_items::PinTypeLangItem).unwrap();
5112         if let (true, Ok(snippet)) = (
5113             self.can_coerce(new_found, expected),
5114             self.sess().source_map().span_to_snippet(expr.span),
5115         ) {
5116             match found.kind {
5117                 ty::Adt(def, _) if def.is_box() => {
5118                     err.help("use `Box::pin`");
5119                 }
5120                 _ => {
5121                     err.span_suggestion(
5122                         expr.span,
5123                         "you need to pin and box this expression",
5124                         format!("Box::pin({})", snippet),
5125                         Applicability::MachineApplicable,
5126                     );
5127                 }
5128             }
5129             true
5130         } else {
5131             false
5132         }
5133     }
5134
5135     /// A common error is to forget to add a semicolon at the end of a block, e.g.,
5136     ///
5137     /// ```
5138     /// fn foo() {
5139     ///     bar_that_returns_u32()
5140     /// }
5141     /// ```
5142     ///
5143     /// This routine checks if the return expression in a block would make sense on its own as a
5144     /// statement and the return type has been left as default or has been specified as `()`. If so,
5145     /// it suggests adding a semicolon.
5146     fn suggest_missing_semicolon(
5147         &self,
5148         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
5149         expression: &'tcx hir::Expr<'tcx>,
5150         expected: Ty<'tcx>,
5151         cause_span: Span,
5152     ) {
5153         if expected.is_unit() {
5154             // `BlockTailExpression` only relevant if the tail expr would be
5155             // useful on its own.
5156             match expression.kind {
5157                 ExprKind::Call(..)
5158                 | ExprKind::MethodCall(..)
5159                 | ExprKind::Loop(..)
5160                 | ExprKind::Match(..)
5161                 | ExprKind::Block(..) => {
5162                     err.span_suggestion(
5163                         cause_span.shrink_to_hi(),
5164                         "try adding a semicolon",
5165                         ";".to_string(),
5166                         Applicability::MachineApplicable,
5167                     );
5168                 }
5169                 _ => (),
5170             }
5171         }
5172     }
5173
5174     /// A possible error is to forget to add a return type that is needed:
5175     ///
5176     /// ```
5177     /// fn foo() {
5178     ///     bar_that_returns_u32()
5179     /// }
5180     /// ```
5181     ///
5182     /// This routine checks if the return type is left as default, the method is not part of an
5183     /// `impl` block and that it isn't the `main` method. If so, it suggests setting the return
5184     /// type.
5185     fn suggest_missing_return_type(
5186         &self,
5187         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
5188         fn_decl: &hir::FnDecl<'_>,
5189         expected: Ty<'tcx>,
5190         found: Ty<'tcx>,
5191         can_suggest: bool,
5192     ) -> bool {
5193         // Only suggest changing the return type for methods that
5194         // haven't set a return type at all (and aren't `fn main()` or an impl).
5195         match (&fn_decl.output, found.is_suggestable(), can_suggest, expected.is_unit()) {
5196             (&hir::FnRetTy::DefaultReturn(span), true, true, true) => {
5197                 err.span_suggestion(
5198                     span,
5199                     "try adding a return type",
5200                     format!("-> {} ", self.resolve_vars_with_obligations(found)),
5201                     Applicability::MachineApplicable,
5202                 );
5203                 true
5204             }
5205             (&hir::FnRetTy::DefaultReturn(span), false, true, true) => {
5206                 err.span_label(span, "possibly return type missing here?");
5207                 true
5208             }
5209             (&hir::FnRetTy::DefaultReturn(span), _, false, true) => {
5210                 // `fn main()` must return `()`, do not suggest changing return type
5211                 err.span_label(span, "expected `()` because of default return type");
5212                 true
5213             }
5214             // expectation was caused by something else, not the default return
5215             (&hir::FnRetTy::DefaultReturn(_), _, _, false) => false,
5216             (&hir::FnRetTy::Return(ref ty), _, _, _) => {
5217                 // Only point to return type if the expected type is the return type, as if they
5218                 // are not, the expectation must have been caused by something else.
5219                 debug!("suggest_missing_return_type: return type {:?} node {:?}", ty, ty.kind);
5220                 let sp = ty.span;
5221                 let ty = AstConv::ast_ty_to_ty(self, ty);
5222                 debug!("suggest_missing_return_type: return type {:?}", ty);
5223                 debug!("suggest_missing_return_type: expected type {:?}", ty);
5224                 if ty.kind == expected.kind {
5225                     err.span_label(sp, format!("expected `{}` because of return type", expected));
5226                     return true;
5227                 }
5228                 false
5229             }
5230         }
5231     }
5232
5233     /// A possible error is to forget to add `.await` when using futures:
5234     ///
5235     /// ```
5236     /// async fn make_u32() -> u32 {
5237     ///     22
5238     /// }
5239     ///
5240     /// fn take_u32(x: u32) {}
5241     ///
5242     /// async fn foo() {
5243     ///     let x = make_u32();
5244     ///     take_u32(x);
5245     /// }
5246     /// ```
5247     ///
5248     /// This routine checks if the found type `T` implements `Future<Output=U>` where `U` is the
5249     /// expected type. If this is the case, and we are inside of an async body, it suggests adding
5250     /// `.await` to the tail of the expression.
5251     fn suggest_missing_await(
5252         &self,
5253         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
5254         expr: &hir::Expr<'_>,
5255         expected: Ty<'tcx>,
5256         found: Ty<'tcx>,
5257     ) {
5258         // `.await` is not permitted outside of `async` bodies, so don't bother to suggest if the
5259         // body isn't `async`.
5260         let item_id = self.tcx().hir().get_parent_node(self.body_id);
5261         if let Some(body_id) = self.tcx().hir().maybe_body_owned_by(item_id) {
5262             let body = self.tcx().hir().body(body_id);
5263             if let Some(hir::GeneratorKind::Async(_)) = body.generator_kind {
5264                 let sp = expr.span;
5265                 // Check for `Future` implementations by constructing a predicate to
5266                 // prove: `<T as Future>::Output == U`
5267                 let future_trait = self.tcx.lang_items().future_trait().unwrap();
5268                 let item_def_id = self
5269                     .tcx
5270                     .associated_items(future_trait)
5271                     .in_definition_order()
5272                     .next()
5273                     .unwrap()
5274                     .def_id;
5275                 let predicate =
5276                     ty::Predicate::Projection(ty::Binder::bind(ty::ProjectionPredicate {
5277                         // `<T as Future>::Output`
5278                         projection_ty: ty::ProjectionTy {
5279                             // `T`
5280                             substs: self.tcx.mk_substs_trait(
5281                                 found,
5282                                 self.fresh_substs_for_item(sp, item_def_id),
5283                             ),
5284                             // `Future::Output`
5285                             item_def_id,
5286                         },
5287                         ty: expected,
5288                     }));
5289                 let obligation = traits::Obligation::new(self.misc(sp), self.param_env, predicate);
5290                 debug!("suggest_missing_await: trying obligation {:?}", obligation);
5291                 if self.infcx.predicate_may_hold(&obligation) {
5292                     debug!("suggest_missing_await: obligation held: {:?}", obligation);
5293                     if let Ok(code) = self.sess().source_map().span_to_snippet(sp) {
5294                         err.span_suggestion(
5295                             sp,
5296                             "consider using `.await` here",
5297                             format!("{}.await", code),
5298                             Applicability::MaybeIncorrect,
5299                         );
5300                     } else {
5301                         debug!("suggest_missing_await: no snippet for {:?}", sp);
5302                     }
5303                 } else {
5304                     debug!("suggest_missing_await: obligation did not hold: {:?}", obligation)
5305                 }
5306             }
5307         }
5308     }
5309
5310     /// A common error is to add an extra semicolon:
5311     ///
5312     /// ```
5313     /// fn foo() -> usize {
5314     ///     22;
5315     /// }
5316     /// ```
5317     ///
5318     /// This routine checks if the final statement in a block is an
5319     /// expression with an explicit semicolon whose type is compatible
5320     /// with `expected_ty`. If so, it suggests removing the semicolon.
5321     fn consider_hint_about_removing_semicolon(
5322         &self,
5323         blk: &'tcx hir::Block<'tcx>,
5324         expected_ty: Ty<'tcx>,
5325         err: &mut DiagnosticBuilder<'_>,
5326     ) {
5327         if let Some(span_semi) = self.could_remove_semicolon(blk, expected_ty) {
5328             err.span_suggestion(
5329                 span_semi,
5330                 "consider removing this semicolon",
5331                 String::new(),
5332                 Applicability::MachineApplicable,
5333             );
5334         }
5335     }
5336
5337     fn could_remove_semicolon(
5338         &self,
5339         blk: &'tcx hir::Block<'tcx>,
5340         expected_ty: Ty<'tcx>,
5341     ) -> Option<Span> {
5342         // Be helpful when the user wrote `{... expr;}` and
5343         // taking the `;` off is enough to fix the error.
5344         let last_stmt = blk.stmts.last()?;
5345         let last_expr = match last_stmt.kind {
5346             hir::StmtKind::Semi(ref e) => e,
5347             _ => return None,
5348         };
5349         let last_expr_ty = self.node_ty(last_expr.hir_id);
5350         if self.can_sub(self.param_env, last_expr_ty, expected_ty).is_err() {
5351             return None;
5352         }
5353         let original_span = original_sp(last_stmt.span, blk.span);
5354         Some(original_span.with_lo(original_span.hi() - BytePos(1)))
5355     }
5356
5357     // Instantiates the given path, which must refer to an item with the given
5358     // number of type parameters and type.
5359     pub fn instantiate_value_path(
5360         &self,
5361         segments: &[hir::PathSegment<'_>],
5362         self_ty: Option<Ty<'tcx>>,
5363         res: Res,
5364         span: Span,
5365         hir_id: hir::HirId,
5366     ) -> (Ty<'tcx>, Res) {
5367         debug!(
5368             "instantiate_value_path(segments={:?}, self_ty={:?}, res={:?}, hir_id={})",
5369             segments, self_ty, res, hir_id,
5370         );
5371
5372         let tcx = self.tcx;
5373
5374         let path_segs = match res {
5375             Res::Local(_) | Res::SelfCtor(_) => vec![],
5376             Res::Def(kind, def_id) => {
5377                 AstConv::def_ids_for_value_path_segments(self, segments, self_ty, kind, def_id)
5378             }
5379             _ => bug!("instantiate_value_path on {:?}", res),
5380         };
5381
5382         let mut user_self_ty = None;
5383         let mut is_alias_variant_ctor = false;
5384         match res {
5385             Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Variant, _), _) => {
5386                 if let Some(self_ty) = self_ty {
5387                     let adt_def = self_ty.ty_adt_def().unwrap();
5388                     user_self_ty = Some(UserSelfTy { impl_def_id: adt_def.did, self_ty });
5389                     is_alias_variant_ctor = true;
5390                 }
5391             }
5392             Res::Def(DefKind::AssocFn, def_id) | Res::Def(DefKind::AssocConst, def_id) => {
5393                 let container = tcx.associated_item(def_id).container;
5394                 debug!("instantiate_value_path: def_id={:?} container={:?}", def_id, container);
5395                 match container {
5396                     ty::TraitContainer(trait_did) => {
5397                         callee::check_legal_trait_for_method_call(tcx, span, trait_did)
5398                     }
5399                     ty::ImplContainer(impl_def_id) => {
5400                         if segments.len() == 1 {
5401                             // `<T>::assoc` will end up here, and so
5402                             // can `T::assoc`. It this came from an
5403                             // inherent impl, we need to record the
5404                             // `T` for posterity (see `UserSelfTy` for
5405                             // details).
5406                             let self_ty = self_ty.expect("UFCS sugared assoc missing Self");
5407                             user_self_ty = Some(UserSelfTy { impl_def_id, self_ty });
5408                         }
5409                     }
5410                 }
5411             }
5412             _ => {}
5413         }
5414
5415         // Now that we have categorized what space the parameters for each
5416         // segment belong to, let's sort out the parameters that the user
5417         // provided (if any) into their appropriate spaces. We'll also report
5418         // errors if type parameters are provided in an inappropriate place.
5419
5420         let generic_segs: FxHashSet<_> = path_segs.iter().map(|PathSeg(_, index)| index).collect();
5421         let generics_has_err = AstConv::prohibit_generics(
5422             self,
5423             segments.iter().enumerate().filter_map(|(index, seg)| {
5424                 if !generic_segs.contains(&index) || is_alias_variant_ctor {
5425                     Some(seg)
5426                 } else {
5427                     None
5428                 }
5429             }),
5430         );
5431
5432         if let Res::Local(hid) = res {
5433             let ty = self.local_ty(span, hid).decl_ty;
5434             let ty = self.normalize_associated_types_in(span, &ty);
5435             self.write_ty(hir_id, ty);
5436             return (ty, res);
5437         }
5438
5439         if generics_has_err {
5440             // Don't try to infer type parameters when prohibited generic arguments were given.
5441             user_self_ty = None;
5442         }
5443
5444         // Now we have to compare the types that the user *actually*
5445         // provided against the types that were *expected*. If the user
5446         // did not provide any types, then we want to substitute inference
5447         // variables. If the user provided some types, we may still need
5448         // to add defaults. If the user provided *too many* types, that's
5449         // a problem.
5450
5451         let mut infer_args_for_err = FxHashSet::default();
5452         for &PathSeg(def_id, index) in &path_segs {
5453             let seg = &segments[index];
5454             let generics = tcx.generics_of(def_id);
5455             // Argument-position `impl Trait` is treated as a normal generic
5456             // parameter internally, but we don't allow users to specify the
5457             // parameter's value explicitly, so we have to do some error-
5458             // checking here.
5459             if let Err(GenericArgCountMismatch { reported: Some(ErrorReported), .. }) =
5460                 AstConv::check_generic_arg_count_for_call(
5461                     tcx, span, &generics, &seg, false, // `is_method_call`
5462                 )
5463             {
5464                 infer_args_for_err.insert(index);
5465                 self.set_tainted_by_errors(); // See issue #53251.
5466             }
5467         }
5468
5469         let has_self = path_segs
5470             .last()
5471             .map(|PathSeg(def_id, _)| tcx.generics_of(*def_id).has_self)
5472             .unwrap_or(false);
5473
5474         let (res, self_ctor_substs) = if let Res::SelfCtor(impl_def_id) = res {
5475             let ty = self.normalize_ty(span, tcx.at(span).type_of(impl_def_id));
5476             match ty.kind {
5477                 ty::Adt(adt_def, substs) if adt_def.has_ctor() => {
5478                     let variant = adt_def.non_enum_variant();
5479                     let ctor_def_id = variant.ctor_def_id.unwrap();
5480                     (
5481                         Res::Def(DefKind::Ctor(CtorOf::Struct, variant.ctor_kind), ctor_def_id),
5482                         Some(substs),
5483                     )
5484                 }
5485                 _ => {
5486                     let mut err = tcx.sess.struct_span_err(
5487                         span,
5488                         "the `Self` constructor can only be used with tuple or unit structs",
5489                     );
5490                     if let Some(adt_def) = ty.ty_adt_def() {
5491                         match adt_def.adt_kind() {
5492                             AdtKind::Enum => {
5493                                 err.help("did you mean to use one of the enum's variants?");
5494                             }
5495                             AdtKind::Struct | AdtKind::Union => {
5496                                 err.span_suggestion(
5497                                     span,
5498                                     "use curly brackets",
5499                                     String::from("Self { /* fields */ }"),
5500                                     Applicability::HasPlaceholders,
5501                                 );
5502                             }
5503                         }
5504                     }
5505                     err.emit();
5506
5507                     return (tcx.types.err, res);
5508                 }
5509             }
5510         } else {
5511             (res, None)
5512         };
5513         let def_id = res.def_id();
5514
5515         // The things we are substituting into the type should not contain
5516         // escaping late-bound regions, and nor should the base type scheme.
5517         let ty = tcx.type_of(def_id);
5518
5519         let substs = self_ctor_substs.unwrap_or_else(|| {
5520             AstConv::create_substs_for_generic_args(
5521                 tcx,
5522                 def_id,
5523                 &[][..],
5524                 has_self,
5525                 self_ty,
5526                 infer_args_for_err.is_empty(),
5527                 // Provide the generic args, and whether types should be inferred.
5528                 |def_id| {
5529                     if let Some(&PathSeg(_, index)) =
5530                         path_segs.iter().find(|&PathSeg(did, _)| *did == def_id)
5531                     {
5532                         // If we've encountered an `impl Trait`-related error, we're just
5533                         // going to infer the arguments for better error messages.
5534                         if !infer_args_for_err.contains(&index) {
5535                             // Check whether the user has provided generic arguments.
5536                             if let Some(ref data) = segments[index].args {
5537                                 return (Some(data), segments[index].infer_args);
5538                             }
5539                         }
5540                         return (None, segments[index].infer_args);
5541                     }
5542
5543                     (None, true)
5544                 },
5545                 // Provide substitutions for parameters for which (valid) arguments have been provided.
5546                 |param, arg| match (&param.kind, arg) {
5547                     (GenericParamDefKind::Lifetime, GenericArg::Lifetime(lt)) => {
5548                         AstConv::ast_region_to_region(self, lt, Some(param)).into()
5549                     }
5550                     (GenericParamDefKind::Type { .. }, GenericArg::Type(ty)) => {
5551                         self.to_ty(ty).into()
5552                     }
5553                     (GenericParamDefKind::Const, GenericArg::Const(ct)) => {
5554                         self.to_const(&ct.value).into()
5555                     }
5556                     _ => unreachable!(),
5557                 },
5558                 // Provide substitutions for parameters for which arguments are inferred.
5559                 |substs, param, infer_args| {
5560                     match param.kind {
5561                         GenericParamDefKind::Lifetime => {
5562                             self.re_infer(Some(param), span).unwrap().into()
5563                         }
5564                         GenericParamDefKind::Type { has_default, .. } => {
5565                             if !infer_args && has_default {
5566                                 // If we have a default, then we it doesn't matter that we're not
5567                                 // inferring the type arguments: we provide the default where any
5568                                 // is missing.
5569                                 let default = tcx.type_of(param.def_id);
5570                                 self.normalize_ty(
5571                                     span,
5572                                     default.subst_spanned(tcx, substs.unwrap(), Some(span)),
5573                                 )
5574                                 .into()
5575                             } else {
5576                                 // If no type arguments were provided, we have to infer them.
5577                                 // This case also occurs as a result of some malformed input, e.g.
5578                                 // a lifetime argument being given instead of a type parameter.
5579                                 // Using inference instead of `Error` gives better error messages.
5580                                 self.var_for_def(span, param)
5581                             }
5582                         }
5583                         GenericParamDefKind::Const => {
5584                             // FIXME(const_generics:defaults)
5585                             // No const parameters were provided, we have to infer them.
5586                             self.var_for_def(span, param)
5587                         }
5588                     }
5589                 },
5590             )
5591         });
5592         assert!(!substs.has_escaping_bound_vars());
5593         assert!(!ty.has_escaping_bound_vars());
5594
5595         // First, store the "user substs" for later.
5596         self.write_user_type_annotation_from_substs(hir_id, def_id, substs, user_self_ty);
5597
5598         self.add_required_obligations(span, def_id, &substs);
5599
5600         // Substitute the values for the type parameters into the type of
5601         // the referenced item.
5602         let ty_substituted = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
5603
5604         if let Some(UserSelfTy { impl_def_id, self_ty }) = user_self_ty {
5605             // In the case of `Foo<T>::method` and `<Foo<T>>::method`, if `method`
5606             // is inherent, there is no `Self` parameter; instead, the impl needs
5607             // type parameters, which we can infer by unifying the provided `Self`
5608             // with the substituted impl type.
5609             // This also occurs for an enum variant on a type alias.
5610             let ty = tcx.type_of(impl_def_id);
5611
5612             let impl_ty = self.instantiate_type_scheme(span, &substs, &ty);
5613             match self.at(&self.misc(span), self.param_env).sup(impl_ty, self_ty) {
5614                 Ok(ok) => self.register_infer_ok_obligations(ok),
5615                 Err(_) => {
5616                     self.tcx.sess.delay_span_bug(
5617                         span,
5618                         &format!(
5619                         "instantiate_value_path: (UFCS) {:?} was a subtype of {:?} but now is not?",
5620                         self_ty,
5621                         impl_ty,
5622                     ),
5623                     );
5624                 }
5625             }
5626         }
5627
5628         self.check_rustc_args_require_const(def_id, hir_id, span);
5629
5630         debug!("instantiate_value_path: type of {:?} is {:?}", hir_id, ty_substituted);
5631         self.write_substs(hir_id, substs);
5632
5633         (ty_substituted, res)
5634     }
5635
5636     /// Add all the obligations that are required, substituting and normalized appropriately.
5637     fn add_required_obligations(&self, span: Span, def_id: DefId, substs: &SubstsRef<'tcx>) {
5638         let (bounds, spans) = self.instantiate_bounds(span, def_id, &substs);
5639
5640         for (i, mut obligation) in traits::predicates_for_generics(
5641             traits::ObligationCause::new(span, self.body_id, traits::ItemObligation(def_id)),
5642             self.param_env,
5643             &bounds,
5644         )
5645         .into_iter()
5646         .enumerate()
5647         {
5648             // This makes the error point at the bound, but we want to point at the argument
5649             if let Some(span) = spans.get(i) {
5650                 obligation.cause.code = traits::BindingObligation(def_id, *span);
5651             }
5652             self.register_predicate(obligation);
5653         }
5654     }
5655
5656     fn check_rustc_args_require_const(&self, def_id: DefId, hir_id: hir::HirId, span: Span) {
5657         // We're only interested in functions tagged with
5658         // #[rustc_args_required_const], so ignore anything that's not.
5659         if !self.tcx.has_attr(def_id, sym::rustc_args_required_const) {
5660             return;
5661         }
5662
5663         // If our calling expression is indeed the function itself, we're good!
5664         // If not, generate an error that this can only be called directly.
5665         if let Node::Expr(expr) = self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_node(hir_id)) {
5666             if let ExprKind::Call(ref callee, ..) = expr.kind {
5667                 if callee.hir_id == hir_id {
5668                     return;
5669                 }
5670             }
5671         }
5672
5673         self.tcx.sess.span_err(
5674             span,
5675             "this function can only be invoked directly, not through a function pointer",
5676         );
5677     }
5678
5679     /// Resolves `typ` by a single level if `typ` is a type variable.
5680     /// If no resolution is possible, then an error is reported.
5681     /// Numeric inference variables may be left unresolved.
5682     pub fn structurally_resolved_type(&self, sp: Span, ty: Ty<'tcx>) -> Ty<'tcx> {
5683         let ty = self.resolve_vars_with_obligations(ty);
5684         if !ty.is_ty_var() {
5685             ty
5686         } else {
5687             if !self.is_tainted_by_errors() {
5688                 self.need_type_info_err((**self).body_id, sp, ty, E0282)
5689                     .note("type must be known at this point")
5690                     .emit();
5691             }
5692             self.demand_suptype(sp, self.tcx.types.err, ty);
5693             self.tcx.types.err
5694         }
5695     }
5696
5697     fn with_breakable_ctxt<F: FnOnce() -> R, R>(
5698         &self,
5699         id: hir::HirId,
5700         ctxt: BreakableCtxt<'tcx>,
5701         f: F,
5702     ) -> (BreakableCtxt<'tcx>, R) {
5703         let index;
5704         {
5705             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
5706             index = enclosing_breakables.stack.len();
5707             enclosing_breakables.by_id.insert(id, index);
5708             enclosing_breakables.stack.push(ctxt);
5709         }
5710         let result = f();
5711         let ctxt = {
5712             let mut enclosing_breakables = self.enclosing_breakables.borrow_mut();
5713             debug_assert!(enclosing_breakables.stack.len() == index + 1);
5714             enclosing_breakables.by_id.remove(&id).expect("missing breakable context");
5715             enclosing_breakables.stack.pop().expect("missing breakable context")
5716         };
5717         (ctxt, result)
5718     }
5719
5720     /// Instantiate a QueryResponse in a probe context, without a
5721     /// good ObligationCause.
5722     fn probe_instantiate_query_response(
5723         &self,
5724         span: Span,
5725         original_values: &OriginalQueryValues<'tcx>,
5726         query_result: &Canonical<'tcx, QueryResponse<'tcx, Ty<'tcx>>>,
5727     ) -> InferResult<'tcx, Ty<'tcx>> {
5728         self.instantiate_query_response_and_region_obligations(
5729             &traits::ObligationCause::misc(span, self.body_id),
5730             self.param_env,
5731             original_values,
5732             query_result,
5733         )
5734     }
5735
5736     /// Returns `true` if an expression is contained inside the LHS of an assignment expression.
5737     fn expr_in_place(&self, mut expr_id: hir::HirId) -> bool {
5738         let mut contained_in_place = false;
5739
5740         while let hir::Node::Expr(parent_expr) =
5741             self.tcx.hir().get(self.tcx.hir().get_parent_node(expr_id))
5742         {
5743             match &parent_expr.kind {
5744                 hir::ExprKind::Assign(lhs, ..) | hir::ExprKind::AssignOp(_, lhs, ..) => {
5745                     if lhs.hir_id == expr_id {
5746                         contained_in_place = true;
5747                         break;
5748                     }
5749                 }
5750                 _ => (),
5751             }
5752             expr_id = parent_expr.hir_id;
5753         }
5754
5755         contained_in_place
5756     }
5757 }
5758
5759 fn check_type_params_are_used<'tcx>(tcx: TyCtxt<'tcx>, generics: &ty::Generics, ty: Ty<'tcx>) {
5760     debug!("check_type_params_are_used(generics={:?}, ty={:?})", generics, ty);
5761
5762     assert_eq!(generics.parent, None);
5763
5764     if generics.own_counts().types == 0 {
5765         return;
5766     }
5767
5768     let mut params_used = BitSet::new_empty(generics.params.len());
5769
5770     if ty.references_error() {
5771         // If there is already another error, do not emit
5772         // an error for not using a type parameter.
5773         assert!(tcx.sess.has_errors());
5774         return;
5775     }
5776
5777     for leaf in ty.walk() {
5778         if let GenericArgKind::Type(leaf_ty) = leaf.unpack() {
5779             if let ty::Param(param) = leaf_ty.kind {
5780                 debug!("found use of ty param {:?}", param);
5781                 params_used.insert(param.index);
5782             }
5783         }
5784     }
5785
5786     for param in &generics.params {
5787         if !params_used.contains(param.index) {
5788             if let ty::GenericParamDefKind::Type { .. } = param.kind {
5789                 let span = tcx.def_span(param.def_id);
5790                 struct_span_err!(
5791                     tcx.sess,
5792                     span,
5793                     E0091,
5794                     "type parameter `{}` is unused",
5795                     param.name,
5796                 )
5797                 .span_label(span, "unused type parameter")
5798                 .emit();
5799             }
5800         }
5801     }
5802 }
5803
5804 fn fatally_break_rust(sess: &Session) {
5805     let handler = sess.diagnostic();
5806     handler.span_bug_no_panic(
5807         MultiSpan::new(),
5808         "It looks like you're trying to break rust; would you like some ICE?",
5809     );
5810     handler.note_without_error("the compiler expectedly panicked. this is a feature.");
5811     handler.note_without_error(
5812         "we would appreciate a joke overview: \
5813          https://github.com/rust-lang/rust/issues/43162#issuecomment-320764675",
5814     );
5815     handler.note_without_error(&format!(
5816         "rustc {} running on {}",
5817         option_env!("CFG_VERSION").unwrap_or("unknown_version"),
5818         config::host_triple(),
5819     ));
5820 }
5821
5822 fn potentially_plural_count(count: usize, word: &str) -> String {
5823     format!("{} {}{}", count, word, pluralize!(count))
5824 }