src/librustc_typeck/impl_wf_check.rs

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   7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
   8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
   9 // except according to those terms.
  10
  11 //! This pass enforces various "well-formedness constraints" on impls.
  12 //! Logically, it is part of wfcheck -- but we do it early so that we
  13 //! can stop compilation afterwards, since part of the trait matching
  14 //! infrastructure gets very grumpy if these conditions don't hold. In
  15 //! particular, if there are type parameters that are not part of the
  16 //! impl, then coherence will report strange inference ambiguity
  17 //! errors; if impls have duplicate items, we get misleading
  18 //! specialization errors. These things can (and probably should) be
  19 //! fixed, but for the moment it's easier to do these checks early.
  20
  21 use constrained_type_params as ctp;
  22 use rustc::hir;
  23 use rustc::hir::itemlikevisit::ItemLikeVisitor;
  24 use rustc::hir::def_id::DefId;
  25 use rustc::ty::{self, TyCtxt};
  26 use rustc::util::nodemap::{FxHashMap, FxHashSet};
  27 use std::collections::hash_map::Entry::{Occupied, Vacant};
  28
  29 use syntax_pos::Span;
  30
  31 /// Checks that all the type/lifetime parameters on an impl also
  32 /// appear in the trait ref or self-type (or are constrained by a
  33 /// where-clause). These rules are needed to ensure that, given a
  34 /// trait ref like `<T as Trait<U>>`, we can derive the values of all
  35 /// parameters on the impl (which is needed to make specialization
  36 /// possible).
  37 ///
  38 /// However, in the case of lifetimes, we only enforce these rules if
  39 /// the lifetime parameter is used in an associated type.  This is a
  40 /// concession to backwards compatibility; see comment at the end of
  41 /// the fn for details.
  42 ///
  43 /// Example:
  44 ///
  45 /// ```rust,ignore (pseudo-Rust)
  46 /// impl<T> Trait<Foo> for Bar { ... }
  47 /// //   ^ T does not appear in `Foo` or `Bar`, error!
  48 ///
  49 /// impl<T> Trait<Foo<T>> for Bar { ... }
  50 /// //   ^ T appears in `Foo<T>`, ok.
  51 ///
  52 /// impl<T> Trait<Foo> for Bar where Bar: Iterator<Item=T> { ... }
  53 /// //   ^ T is bound to `<Bar as Iterator>::Item`, ok.
  54 ///
  55 /// impl<'a> Trait<Foo> for Bar { }
  56 /// //   ^ 'a is unused, but for back-compat we allow it
  57 ///
  58 /// impl<'a> Trait<Foo> for Bar { type X = &'a i32; }
  59 /// //   ^ 'a is unused and appears in assoc type, error
  60 /// ```
  61 pub fn impl_wf_check<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>) {
  62     // We will tag this as part of the WF check -- logically, it is,
  63     // but it's one that we must perform earlier than the rest of
  64     // WfCheck.
  65     tcx.hir.krate().visit_all_item_likes(&mut ImplWfCheck { tcx });
  66 }
  67
  68 struct ImplWfCheck<'a, 'tcx: 'a> {
  69     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
  70 }
  71
  72 impl<'a, 'tcx> ItemLikeVisitor<'tcx> for ImplWfCheck<'a, 'tcx> {
  73     fn visit_item(&mut self, item: &'tcx hir::Item) {
  74         if let hir::ItemKind::Impl(.., ref impl_item_refs) = item.node {
  75             let impl_def_id = self.tcx.hir.local_def_id(item.id);
  76             enforce_impl_params_are_constrained(self.tcx,
  77                                                 impl_def_id,
  78                                                 impl_item_refs);
  79             enforce_impl_items_are_distinct(self.tcx, impl_item_refs);
  80         }
  81     }
  82
  83     fn visit_trait_item(&mut self, _trait_item: &'tcx hir::TraitItem) { }
  84
  85     fn visit_impl_item(&mut self, _impl_item: &'tcx hir::ImplItem) { }
  86 }
  87
  88 fn enforce_impl_params_are_constrained<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
  89                                                  impl_def_id: DefId,
  90                                                  impl_item_refs: &[hir::ImplItemRef])
  91 {
  92     // Every lifetime used in an associated type must be constrained.
  93     let impl_self_ty = tcx.type_of(impl_def_id);
  94     let impl_generics = tcx.generics_of(impl_def_id);
  95     let impl_predicates = tcx.predicates_of(impl_def_id);
  96     let impl_trait_ref = tcx.impl_trait_ref(impl_def_id);
  97
  98     let mut input_parameters = ctp::parameters_for_impl(impl_self_ty, impl_trait_ref);
  99     ctp::identify_constrained_type_params(
 100         tcx, &impl_predicates, impl_trait_ref, &mut input_parameters);
 101
 102     // Disallow unconstrained lifetimes, but only if they appear in assoc types.
 103     let lifetimes_in_associated_types: FxHashSet<_> = impl_item_refs.iter()
 104         .map(|item_ref| tcx.hir.local_def_id(item_ref.id.node_id))
 105         .filter(|&def_id| {
 106             let item = tcx.associated_item(def_id);
 107             item.kind == ty::AssociatedKind::Type && item.defaultness.has_value()
 108         })
 109         .flat_map(|def_id| {
 110             ctp::parameters_for(&tcx.type_of(def_id), true)
 111         }).collect();
 112
 113     for param in &impl_generics.params {
 114         match param.kind {
 115             // Disallow ANY unconstrained type parameters.
 116             ty::GenericParamDefKind::Type {..} => {
 117                 let param_ty = ty::ParamTy::for_def(param);
 118                 if !input_parameters.contains(&ctp::Parameter::from(param_ty)) {
 119                     report_unused_parameter(tcx,
 120                                             tcx.def_span(param.def_id),
 121                                             "type",
 122                                             &param_ty.to_string());
 123                 }
 124             }
 125             ty::GenericParamDefKind::Lifetime => {
 126                 let param_lt = ctp::Parameter::from(param.to_early_bound_region_data());
 127                 if lifetimes_in_associated_types.contains(&param_lt) && // (*)
 128                     !input_parameters.contains(&param_lt) {
 129                     report_unused_parameter(tcx,
 130                                             tcx.def_span(param.def_id),
 131                                             "lifetime",
 132                                             &param.name.to_string());
 133                 }
 134             }
 135         }
 136     }
 137
 138     // (*) This is a horrible concession to reality. I think it'd be
 139     // better to just ban unconstrianed lifetimes outright, but in
 140     // practice people do non-hygenic macros like:
 141     //
 142     // ```
 143     // macro_rules! __impl_slice_eq1 {
 144     //     ($Lhs: ty, $Rhs: ty, $Bound: ident) => {
 145     //         impl<'a, 'b, A: $Bound, B> PartialEq<$Rhs> for $Lhs where A: PartialEq<B> {
 146     //            ....
 147     //         }
 148     //     }
 149     // }
 150     // ```
 151     //
 152     // In a concession to backwards compatibility, we continue to
 153     // permit those, so long as the lifetimes aren't used in
 154     // associated types. I believe this is sound, because lifetimes
 155     // used elsewhere are not projected back out.
 156 }
 157
 158 fn report_unused_parameter(tcx: TyCtxt,
 159                            span: Span,
 160                            kind: &str,
 161                            name: &str)
 162 {
 163     struct_span_err!(
 164         tcx.sess, span, E0207,
 165         "the {} parameter `{}` is not constrained by the \
 166         impl trait, self type, or predicates",
 167         kind, name)
 168         .span_label(span, format!("unconstrained {} parameter", kind))
 169         .emit();
 170 }
 171
 172 /// Enforce that we do not have two items in an impl with the same name.
 173 fn enforce_impl_items_are_distinct<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 174                                              impl_item_refs: &[hir::ImplItemRef])
 175 {
 176     let mut seen_type_items = FxHashMap::default();
 177     let mut seen_value_items = FxHashMap::default();
 178     for impl_item_ref in impl_item_refs {
 179         let impl_item = tcx.hir.impl_item(impl_item_ref.id);
 180         let seen_items = match impl_item.node {
 181             hir::ImplItemKind::Type(_) => &mut seen_type_items,
 182             _                          => &mut seen_value_items,
 183         };
 184         match seen_items.entry(impl_item.ident.modern()) {
 185             Occupied(entry) => {
 186                 let mut err = struct_span_err!(tcx.sess, impl_item.span, E0201,
 187                                                "duplicate definitions with name `{}`:",
 188                                                impl_item.ident);
 189                 err.span_label(*entry.get(),
 190                                format!("previous definition of `{}` here",
 191                                        impl_item.ident));
 192                 err.span_label(impl_item.span, "duplicate definition");
 193                 err.emit();
 194             }
 195             Vacant(entry) => {
 196                 entry.insert(impl_item.span);
 197             }
 198         }
 199     }
 200 }