]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/tools/clippy/clippy_lints/src/unnested_or_patterns.rs
Auto merge of #103591 - lqd:win-lto, r=Mark-Simulacrum
[rust.git] / src / tools / clippy / clippy_lints / src / unnested_or_patterns.rs
1 #![allow(clippy::wildcard_imports, clippy::enum_glob_use)]
2
3 use clippy_utils::ast_utils::{eq_field_pat, eq_id, eq_maybe_qself, eq_pat, eq_path};
4 use clippy_utils::diagnostics::span_lint_and_then;
5 use clippy_utils::msrvs::{self, Msrv};
6 use clippy_utils::over;
7 use rustc_ast::mut_visit::*;
8 use rustc_ast::ptr::P;
9 use rustc_ast::{self as ast, Mutability, Pat, PatKind, PatKind::*, DUMMY_NODE_ID};
10 use rustc_ast_pretty::pprust;
11 use rustc_errors::Applicability;
12 use rustc_lint::{EarlyContext, EarlyLintPass};
13 use rustc_session::{declare_tool_lint, impl_lint_pass};
14 use rustc_span::DUMMY_SP;
15
16 use std::cell::Cell;
17 use std::mem;
18
19 declare_clippy_lint! {
20     /// ### What it does
21     /// Checks for unnested or-patterns, e.g., `Some(0) | Some(2)` and
22     /// suggests replacing the pattern with a nested one, `Some(0 | 2)`.
23     ///
24     /// Another way to think of this is that it rewrites patterns in
25     /// *disjunctive normal form (DNF)* into *conjunctive normal form (CNF)*.
26     ///
27     /// ### Why is this bad?
28     /// In the example above, `Some` is repeated, which unnecessarily complicates the pattern.
29     ///
30     /// ### Example
31     /// ```rust
32     /// fn main() {
33     ///     if let Some(0) | Some(2) = Some(0) {}
34     /// }
35     /// ```
36     /// Use instead:
37     /// ```rust
38     /// fn main() {
39     ///     if let Some(0 | 2) = Some(0) {}
40     /// }
41     /// ```
42     #[clippy::version = "1.46.0"]
43     pub UNNESTED_OR_PATTERNS,
44     pedantic,
45     "unnested or-patterns, e.g., `Foo(Bar) | Foo(Baz) instead of `Foo(Bar | Baz)`"
46 }
47
48 pub struct UnnestedOrPatterns {
49     msrv: Msrv,
50 }
51
52 impl UnnestedOrPatterns {
53     #[must_use]
54     pub fn new(msrv: Msrv) -> Self {
55         Self { msrv }
56     }
57 }
58
59 impl_lint_pass!(UnnestedOrPatterns => [UNNESTED_OR_PATTERNS]);
60
61 impl EarlyLintPass for UnnestedOrPatterns {
62     fn check_arm(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, a: &ast::Arm) {
63         if self.msrv.meets(msrvs::OR_PATTERNS) {
64             lint_unnested_or_patterns(cx, &a.pat);
65         }
66     }
67
68     fn check_expr(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, e: &ast::Expr) {
69         if self.msrv.meets(msrvs::OR_PATTERNS) {
70             if let ast::ExprKind::Let(pat, _, _) = &e.kind {
71                 lint_unnested_or_patterns(cx, pat);
72             }
73         }
74     }
75
76     fn check_param(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, p: &ast::Param) {
77         if self.msrv.meets(msrvs::OR_PATTERNS) {
78             lint_unnested_or_patterns(cx, &p.pat);
79         }
80     }
81
82     fn check_local(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, l: &ast::Local) {
83         if self.msrv.meets(msrvs::OR_PATTERNS) {
84             lint_unnested_or_patterns(cx, &l.pat);
85         }
86     }
87
88     extract_msrv_attr!(EarlyContext);
89 }
90
91 fn lint_unnested_or_patterns(cx: &EarlyContext<'_>, pat: &Pat) {
92     if let Ident(.., None) | Lit(_) | Wild | Path(..) | Range(..) | Rest | MacCall(_) = pat.kind {
93         // This is a leaf pattern, so cloning is unprofitable.
94         return;
95     }
96
97     let mut pat = P(pat.clone());
98
99     // Nix all the paren patterns everywhere so that they aren't in our way.
100     remove_all_parens(&mut pat);
101
102     // Transform all unnested or-patterns into nested ones, and if there were none, quit.
103     if !unnest_or_patterns(&mut pat) {
104         return;
105     }
106
107     span_lint_and_then(cx, UNNESTED_OR_PATTERNS, pat.span, "unnested or-patterns", |db| {
108         insert_necessary_parens(&mut pat);
109         db.span_suggestion_verbose(
110             pat.span,
111             "nest the patterns",
112             pprust::pat_to_string(&pat),
113             Applicability::MachineApplicable,
114         );
115     });
116 }
117
118 /// Remove all `(p)` patterns in `pat`.
119 fn remove_all_parens(pat: &mut P<Pat>) {
120     struct Visitor;
121     impl MutVisitor for Visitor {
122         fn visit_pat(&mut self, pat: &mut P<Pat>) {
123             noop_visit_pat(pat, self);
124             let inner = match &mut pat.kind {
125                 Paren(i) => mem::replace(&mut i.kind, Wild),
126                 _ => return,
127             };
128             pat.kind = inner;
129         }
130     }
131     Visitor.visit_pat(pat);
132 }
133
134 /// Insert parens where necessary according to Rust's precedence rules for patterns.
135 fn insert_necessary_parens(pat: &mut P<Pat>) {
136     struct Visitor;
137     impl MutVisitor for Visitor {
138         fn visit_pat(&mut self, pat: &mut P<Pat>) {
139             use ast::BindingAnnotation;
140             noop_visit_pat(pat, self);
141             let target = match &mut pat.kind {
142                 // `i @ a | b`, `box a | b`, and `& mut? a | b`.
143                 Ident(.., Some(p)) | Box(p) | Ref(p, _) if matches!(&p.kind, Or(ps) if ps.len() > 1) => p,
144                 Ref(p, Mutability::Not) if matches!(p.kind, Ident(BindingAnnotation::MUT, ..)) => p, // `&(mut x)`
145                 _ => return,
146             };
147             target.kind = Paren(P(take_pat(target)));
148         }
149     }
150     Visitor.visit_pat(pat);
151 }
152
153 /// Unnest or-patterns `p0 | ... | p1` in the pattern `pat`.
154 /// For example, this would transform `Some(0) | FOO | Some(2)` into `Some(0 | 2) | FOO`.
155 fn unnest_or_patterns(pat: &mut P<Pat>) -> bool {
156     struct Visitor {
157         changed: bool,
158     }
159     impl MutVisitor for Visitor {
160         fn visit_pat(&mut self, p: &mut P<Pat>) {
161             // This is a bottom up transformation, so recurse first.
162             noop_visit_pat(p, self);
163
164             // Don't have an or-pattern? Just quit early on.
165             let Or(alternatives) = &mut p.kind else {
166                 return
167             };
168
169             // Collapse or-patterns directly nested in or-patterns.
170             let mut idx = 0;
171             let mut this_level_changed = false;
172             while idx < alternatives.len() {
173                 let inner = if let Or(ps) = &mut alternatives[idx].kind {
174                     mem::take(ps)
175                 } else {
176                     idx += 1;
177                     continue;
178                 };
179                 this_level_changed = true;
180                 alternatives.splice(idx..=idx, inner);
181             }
182
183             // Focus on `p_n` and then try to transform all `p_i` where `i > n`.
184             let mut focus_idx = 0;
185             while focus_idx < alternatives.len() {
186                 this_level_changed |= transform_with_focus_on_idx(alternatives, focus_idx);
187                 focus_idx += 1;
188             }
189             self.changed |= this_level_changed;
190
191             // Deal with `Some(Some(0)) | Some(Some(1))`.
192             if this_level_changed {
193                 noop_visit_pat(p, self);
194             }
195         }
196     }
197
198     let mut visitor = Visitor { changed: false };
199     visitor.visit_pat(pat);
200     visitor.changed
201 }
202
203 /// Match `$scrutinee` against `$pat` and extract `$then` from it.
204 /// Panics if there is no match.
205 macro_rules! always_pat {
206     ($scrutinee:expr, $pat:pat => $then:expr) => {
207         match $scrutinee {
208             $pat => $then,
209             _ => unreachable!(),
210         }
211     };
212 }
213
214 /// Focus on `focus_idx` in `alternatives`,
215 /// attempting to extend it with elements of the same constructor `C`
216 /// in `alternatives[focus_idx + 1..]`.
217 fn transform_with_focus_on_idx(alternatives: &mut Vec<P<Pat>>, focus_idx: usize) -> bool {
218     // Extract the kind; we'll need to make some changes in it.
219     let mut focus_kind = mem::replace(&mut alternatives[focus_idx].kind, PatKind::Wild);
220     // We'll focus on `alternatives[focus_idx]`,
221     // so we're draining from `alternatives[focus_idx + 1..]`.
222     let start = focus_idx + 1;
223
224     // We're trying to find whatever kind (~"constructor") we found in `alternatives[start..]`.
225     let changed = match &mut focus_kind {
226         // These pattern forms are "leafs" and do not have sub-patterns.
227         // Therefore they are not some form of constructor `C`,
228         // with which a pattern `C(p_0)` may be formed,
229         // which we would want to join with other `C(p_j)`s.
230         Ident(.., None) | Lit(_) | Wild | Path(..) | Range(..) | Rest | MacCall(_)
231         // Skip immutable refs, as grouping them saves few characters,
232         // and almost always requires adding parens (increasing noisiness).
233         // In the case of only two patterns, replacement adds net characters.
234         | Ref(_, Mutability::Not)
235         // Dealt with elsewhere.
236         | Or(_) | Paren(_) => false,
237         // Transform `box x | ... | box y` into `box (x | y)`.
238         //
239         // The cases below until `Slice(...)` deal with *singleton* products.
240         // These patterns have the shape `C(p)`, and not e.g., `C(p0, ..., pn)`.
241         Box(target) => extend_with_matching(
242             target, start, alternatives,
243             |k| matches!(k, Box(_)),
244             |k| always_pat!(k, Box(p) => p),
245         ),
246         // Transform `&mut x | ... | &mut y` into `&mut (x | y)`.
247         Ref(target, Mutability::Mut) => extend_with_matching(
248             target, start, alternatives,
249             |k| matches!(k, Ref(_, Mutability::Mut)),
250             |k| always_pat!(k, Ref(p, _) => p),
251         ),
252         // Transform `b @ p0 | ... b @ p1` into `b @ (p0 | p1)`.
253         Ident(b1, i1, Some(target)) => extend_with_matching(
254             target, start, alternatives,
255             // Binding names must match.
256             |k| matches!(k, Ident(b2, i2, Some(_)) if b1 == b2 && eq_id(*i1, *i2)),
257             |k| always_pat!(k, Ident(_, _, Some(p)) => p),
258         ),
259         // Transform `[pre, x, post] | ... | [pre, y, post]` into `[pre, x | y, post]`.
260         Slice(ps1) => extend_with_matching_product(
261             ps1, start, alternatives,
262             |k, ps1, idx| matches!(k, Slice(ps2) if eq_pre_post(ps1, ps2, idx)),
263             |k| always_pat!(k, Slice(ps) => ps),
264         ),
265         // Transform `(pre, x, post) | ... | (pre, y, post)` into `(pre, x | y, post)`.
266         Tuple(ps1) => extend_with_matching_product(
267             ps1, start, alternatives,
268             |k, ps1, idx| matches!(k, Tuple(ps2) if eq_pre_post(ps1, ps2, idx)),
269             |k| always_pat!(k, Tuple(ps) => ps),
270         ),
271         // Transform `S(pre, x, post) | ... | S(pre, y, post)` into `S(pre, x | y, post)`.
272         TupleStruct(qself1, path1, ps1) => extend_with_matching_product(
273             ps1, start, alternatives,
274             |k, ps1, idx| matches!(
275                 k,
276                 TupleStruct(qself2, path2, ps2)
277                     if eq_maybe_qself(qself1, qself2) && eq_path(path1, path2) && eq_pre_post(ps1, ps2, idx)
278             ),
279             |k| always_pat!(k, TupleStruct(_, _, ps) => ps),
280         ),
281         // Transform a record pattern `S { fp_0, ..., fp_n }`.
282         Struct(qself1, path1, fps1, rest1) => extend_with_struct_pat(qself1, path1, fps1, *rest1, start, alternatives),
283     };
284
285     alternatives[focus_idx].kind = focus_kind;
286     changed
287 }
288
289 /// Here we focusing on a record pattern `S { fp_0, ..., fp_n }`.
290 /// In particular, for a record pattern, the order in which the field patterns is irrelevant.
291 /// So when we fixate on some `ident_k: pat_k`, we try to find `ident_k` in the other pattern
292 /// and check that all `fp_i` where `i ∈ ((0...n) \ k)` between two patterns are equal.
293 fn extend_with_struct_pat(
294     qself1: &Option<P<ast::QSelf>>,
295     path1: &ast::Path,
296     fps1: &mut [ast::PatField],
297     rest1: bool,
298     start: usize,
299     alternatives: &mut Vec<P<Pat>>,
300 ) -> bool {
301     (0..fps1.len()).any(|idx| {
302         let pos_in_2 = Cell::new(None); // The element `k`.
303         let tail_or = drain_matching(
304             start,
305             alternatives,
306             |k| {
307                 matches!(k, Struct(qself2, path2, fps2, rest2)
308                 if rest1 == *rest2 // If one struct pattern has `..` so must the other.
309                 && eq_maybe_qself(qself1, qself2)
310                 && eq_path(path1, path2)
311                 && fps1.len() == fps2.len()
312                 && fps1.iter().enumerate().all(|(idx_1, fp1)| {
313                     if idx_1 == idx {
314                         // In the case of `k`, we merely require identical field names
315                         // so that we will transform into `ident_k: p1_k | p2_k`.
316                         let pos = fps2.iter().position(|fp2| eq_id(fp1.ident, fp2.ident));
317                         pos_in_2.set(pos);
318                         pos.is_some()
319                     } else {
320                         fps2.iter().any(|fp2| eq_field_pat(fp1, fp2))
321                     }
322                 }))
323             },
324             // Extract `p2_k`.
325             |k| always_pat!(k, Struct(_, _, mut fps, _) => fps.swap_remove(pos_in_2.take().unwrap()).pat),
326         );
327         extend_with_tail_or(&mut fps1[idx].pat, tail_or)
328     })
329 }
330
331 /// Like `extend_with_matching` but for products with > 1 factor, e.g., `C(p_0, ..., p_n)`.
332 /// Here, the idea is that we fixate on some `p_k` in `C`,
333 /// allowing it to vary between two `targets` and `ps2` (returned by `extract`),
334 /// while also requiring `ps1[..n] ~ ps2[..n]` (pre) and `ps1[n + 1..] ~ ps2[n + 1..]` (post),
335 /// where `~` denotes semantic equality.
336 fn extend_with_matching_product(
337     targets: &mut [P<Pat>],
338     start: usize,
339     alternatives: &mut Vec<P<Pat>>,
340     predicate: impl Fn(&PatKind, &[P<Pat>], usize) -> bool,
341     extract: impl Fn(PatKind) -> Vec<P<Pat>>,
342 ) -> bool {
343     (0..targets.len()).any(|idx| {
344         let tail_or = drain_matching(
345             start,
346             alternatives,
347             |k| predicate(k, targets, idx),
348             |k| extract(k).swap_remove(idx),
349         );
350         extend_with_tail_or(&mut targets[idx], tail_or)
351     })
352 }
353
354 /// Extract the pattern from the given one and replace it with `Wild`.
355 /// This is meant for temporarily swapping out the pattern for manipulation.
356 fn take_pat(from: &mut Pat) -> Pat {
357     let dummy = Pat {
358         id: DUMMY_NODE_ID,
359         kind: Wild,
360         span: DUMMY_SP,
361         tokens: None,
362     };
363     mem::replace(from, dummy)
364 }
365
366 /// Extend `target` as an or-pattern with the alternatives
367 /// in `tail_or` if there are any and return if there were.
368 fn extend_with_tail_or(target: &mut Pat, tail_or: Vec<P<Pat>>) -> bool {
369     fn extend(target: &mut Pat, mut tail_or: Vec<P<Pat>>) {
370         match target {
371             // On an existing or-pattern in the target, append to it.
372             Pat { kind: Or(ps), .. } => ps.append(&mut tail_or),
373             // Otherwise convert the target to an or-pattern.
374             target => {
375                 let mut init_or = vec![P(take_pat(target))];
376                 init_or.append(&mut tail_or);
377                 target.kind = Or(init_or);
378             },
379         }
380     }
381
382     let changed = !tail_or.is_empty();
383     if changed {
384         // Extend the target.
385         extend(target, tail_or);
386     }
387     changed
388 }
389
390 // Extract all inner patterns in `alternatives` matching our `predicate`.
391 // Only elements beginning with `start` are considered for extraction.
392 fn drain_matching(
393     start: usize,
394     alternatives: &mut Vec<P<Pat>>,
395     predicate: impl Fn(&PatKind) -> bool,
396     extract: impl Fn(PatKind) -> P<Pat>,
397 ) -> Vec<P<Pat>> {
398     let mut tail_or = vec![];
399     let mut idx = 0;
400     for pat in alternatives.drain_filter(|p| {
401         // Check if we should extract, but only if `idx >= start`.
402         idx += 1;
403         idx > start && predicate(&p.kind)
404     }) {
405         tail_or.push(extract(pat.into_inner().kind));
406     }
407     tail_or
408 }
409
410 fn extend_with_matching(
411     target: &mut Pat,
412     start: usize,
413     alternatives: &mut Vec<P<Pat>>,
414     predicate: impl Fn(&PatKind) -> bool,
415     extract: impl Fn(PatKind) -> P<Pat>,
416 ) -> bool {
417     extend_with_tail_or(target, drain_matching(start, alternatives, predicate, extract))
418 }
419
420 /// Are the patterns in `ps1` and `ps2` equal save for `ps1[idx]` compared to `ps2[idx]`?
421 fn eq_pre_post(ps1: &[P<Pat>], ps2: &[P<Pat>], idx: usize) -> bool {
422     ps1.len() == ps2.len()
423         && ps1[idx].is_rest() == ps2[idx].is_rest() // Avoid `[x, ..] | [x, 0]` => `[x, .. | 0]`.
424         && over(&ps1[..idx], &ps2[..idx], |l, r| eq_pat(l, r))
425         && over(&ps1[idx + 1..], &ps2[idx + 1..], |l, r| eq_pat(l, r))
426 }