]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/tools/clippy/doc/adding_lints.md
Rollup merge of #77488 - varkor:repr128-incomplete_features, r=jonas-schievink
[rust.git] / src / tools / clippy / doc / adding_lints.md
1 # Adding a new lint
2
3 You are probably here because you want to add a new lint to Clippy. If this is
4 the first time you're contributing to Clippy, this document guides you through
5 creating an example lint from scratch.
6
7 To get started, we will create a lint that detects functions called `foo`,
8 because that's clearly a non-descriptive name.
9
10 - [Adding a new lint](#adding-a-new-lint)
11   - [Setup](#setup)
12   - [Getting Started](#getting-started)
13   - [Testing](#testing)
14   - [Rustfix tests](#rustfix-tests)
15   - [Edition 2018 tests](#edition-2018-tests)
16   - [Testing manually](#testing-manually)
17   - [Lint declaration](#lint-declaration)
18   - [Lint passes](#lint-passes)
19   - [Emitting a lint](#emitting-a-lint)
20   - [Adding the lint logic](#adding-the-lint-logic)
21   - [Author lint](#author-lint)
22   - [Documentation](#documentation)
23   - [Running rustfmt](#running-rustfmt)
24   - [Debugging](#debugging)
25   - [PR Checklist](#pr-checklist)
26   - [Cheatsheet](#cheatsheet)
27
28 ## Setup
29
30 See the [Basics](basics.md#get-the-code) documentation.
31
32 ## Getting Started
33
34 There is a bit of boilerplate code that needs to be set up when creating a new
35 lint. Fortunately, you can use the clippy dev tools to handle this for you. We
36 are naming our new lint `foo_functions` (lints are generally written in snake
37 case), and we don't need type information so it will have an early pass type
38 (more on this later on). If you're not sure if the name you chose fits the lint,
39 take a look at our [lint naming guidelines][lint_naming]. To get started on this
40 lint you can run `cargo dev new_lint --name=foo_functions --pass=early
41 --category=pedantic` (category will default to nursery if not provided). This
42 command will create two files: `tests/ui/foo_functions.rs` and
43 `clippy_lints/src/foo_functions.rs`, as well as run `cargo dev update_lints` to
44 register the new lint. For cargo lints, two project hierarchies (fail/pass) will
45 be created by default under `tests/ui-cargo`.
46
47 Next, we'll open up these files and add our lint!
48
49 ## Testing
50
51 Let's write some tests first that we can execute while we iterate on our lint.
52
53 Clippy uses UI tests for testing. UI tests check that the output of Clippy is
54 exactly as expected. Each test is just a plain Rust file that contains the code
55 we want to check. The output of Clippy is compared against a `.stderr` file.
56 Note that you don't have to create this file yourself, we'll get to
57 generating the `.stderr` files further down.
58
59 We start by opening the test file created at `tests/ui/foo_functions.rs`.
60
61 Update the file with some examples to get started:
62
63 ```rust
64 #![warn(clippy::foo_functions)]
65
66 // Impl methods
67 struct A;
68 impl A {
69     pub fn fo(&self) {}
70     pub fn foo(&self) {}
71     pub fn food(&self) {}
72 }
73
74 // Default trait methods
75 trait B {
76     fn fo(&self) {}
77     fn foo(&self) {}
78     fn food(&self) {}
79 }
80
81 // Plain functions
82 fn fo() {}
83 fn foo() {}
84 fn food() {}
85
86 fn main() {
87     // We also don't want to lint method calls
88     foo();
89     let a = A;
90     a.foo();
91 }
92 ```
93
94 Now we can run the test with `TESTNAME=foo_functions cargo uitest`,
95 currently this test is meaningless though.
96
97 While we are working on implementing our lint, we can keep running the UI
98 test. That allows us to check if the output is turning into what we want.
99
100 Once we are satisfied with the output, we need to run
101 `tests/ui/update-all-references.sh` to update the `.stderr` file for our lint.
102 Please note that, we should run `TESTNAME=foo_functions cargo uitest`
103 every time before running `tests/ui/update-all-references.sh`.
104 Running `TESTNAME=foo_functions cargo uitest` should pass then. When we commit
105 our lint, we need to commit the generated `.stderr` files, too. In general, you
106 should only commit files changed by `tests/ui/update-all-references.sh` for the
107 specific lint you are creating/editing.
108
109 ### Cargo lints
110
111 For cargo lints, the process of testing differs in that we are interested in
112 the `Cargo.toml` manifest file. We also need a minimal crate associated
113 with that manifest.
114
115 If our new lint is named e.g. `foo_categories`, after running `cargo dev new_lint`
116 we will find by default two new crates, each with its manifest file:
117
118 * `tests/ui-cargo/foo_categories/fail/Cargo.toml`: this file should cause the new lint to raise an error.
119 * `tests/ui-cargo/foo_categories/pass/Cargo.toml`: this file should not trigger the lint.
120
121 If you need more cases, you can copy one of those crates (under `foo_categories`) and rename it.
122
123 The process of generating the `.stderr` file is the same, and prepending the `TESTNAME`
124 variable to `cargo uitest` works too, but the script to update the references
125 is in another path: `tests/ui-cargo/update-all-references.sh`.
126
127 ## Rustfix tests
128
129 If the lint you are working on is making use of structured suggestions, the
130 test file should include a `// run-rustfix` comment at the top. This will
131 additionally run [rustfix] for that test. Rustfix will apply the suggestions
132 from the lint to the code of the test file and compare that to the contents of
133 a `.fixed` file.
134
135 Use `tests/ui/update-all-references.sh` to automatically generate the
136 `.fixed` file after running the tests.
137
138 [rustfix]: https://github.com/rust-lang/rustfix
139
140 ## Edition 2018 tests
141
142 Some features require the 2018 edition to work (e.g. `async_await`), but
143 compile-test tests run on the 2015 edition by default. To change this behavior
144 add `// edition:2018` at the top of the test file (note that it's space-sensitive).
145
146 ## Testing manually
147
148 Manually testing against an example file can be useful if you have added some
149 `println!`s and the test suite output becomes unreadable. To try Clippy with
150 your local modifications, run `env CLIPPY_TESTS=true cargo run --bin
151 clippy-driver -- -L ./target/debug input.rs` from the working copy root.
152
153 With tests in place, let's have a look at implementing our lint now.
154
155 ## Lint declaration
156
157 Let's start by opening the new file created in the `clippy_lints` crate
158 at `clippy_lints/src/foo_functions.rs`. That's the crate where all the
159 lint code is. This file has already imported some initial things we will need:
160
161 ```rust
162 use rustc_lint::{EarlyLintPass, EarlyContext};
163 use rustc_session::{declare_lint_pass, declare_tool_lint};
164 use rustc_ast::ast::*;
165 ```
166
167 The next step is to update the lint declaration. Lints are declared using the
168 [`declare_clippy_lint!`][declare_clippy_lint] macro, and we just need to update
169 the auto-generated lint declaration to have a real description, something like this:
170
171 ```rust
172 declare_clippy_lint! {
173     /// **What it does:**
174     ///
175     /// **Why is this bad?**
176     ///
177     /// **Known problems:** None.
178     ///
179     /// **Example:**
180     ///
181     /// ```rust
182     /// // example code
183     /// ```
184     pub FOO_FUNCTIONS,
185     pedantic,
186     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
187 }
188 ```
189
190 * The section of lines prefixed with `///` constitutes the lint documentation
191   section. This is the default documentation style and will be displayed
192   [like this][example_lint_page]. To render and open this documentation locally
193   in a browser, run `cargo dev serve`.
194 * `FOO_FUNCTIONS` is the name of our lint. Be sure to follow the
195   [lint naming guidelines][lint_naming] here when naming your lint.
196   In short, the name should state the thing that is being checked for and
197   read well when used with `allow`/`warn`/`deny`.
198 * `pedantic` sets the lint level to `Allow`.
199   The exact mapping can be found [here][category_level_mapping]
200 * The last part should be a text that explains what exactly is wrong with the
201   code
202
203 The rest of this file contains an empty implementation for our lint pass,
204 which in this case is `EarlyLintPass` and should look like this:
205
206 ```rust
207 // clippy_lints/src/foo_functions.rs
208
209 // .. imports and lint declaration ..
210
211 declare_lint_pass!(FooFunctions => [FOO_FUNCTIONS]);
212
213 impl EarlyLintPass for FooFunctions {}
214 ```
215
216 Normally after declaring the lint, we have to run `cargo dev update_lints`,
217 which updates some files, so Clippy knows about the new lint. Since we used
218 `cargo dev new_lint ...` to generate the lint declaration, this was done
219 automatically. While `update_lints` automates most of the things, it doesn't
220 automate everything. We will have to register our lint pass manually in the
221 `register_plugins` function in `clippy_lints/src/lib.rs`:
222
223 ```rust
224 store.register_early_pass(|| box foo_functions::FooFunctions);
225 ```
226
227 [declare_clippy_lint]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L60
228 [example_lint_page]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html#redundant_closure
229 [lint_naming]: https://rust-lang.github.io/rfcs/0344-conventions-galore.html#lints
230 [category_level_mapping]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/557f6848bd5b7183f55c1e1522a326e9e1df6030/clippy_lints/src/lib.rs#L110
231
232 ## Lint passes
233
234 Writing a lint that only checks for the name of a function means that we only
235 have to deal with the AST and don't have to deal with the type system at all.
236 This is good, because it makes writing this particular lint less complicated.
237
238 We have to make this decision with every new Clippy lint. It boils down to using
239 either [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] or [`LateLintPass`][late_lint_pass].
240
241 In short, the `LateLintPass` has access to type information while the
242 `EarlyLintPass` doesn't. If you don't need access to type information, use the
243 `EarlyLintPass`. The `EarlyLintPass` is also faster. However linting speed
244 hasn't really been a concern with Clippy so far.
245
246 Since we don't need type information for checking the function name, we used
247 `--pass=early` when running the new lint automation and all the imports were
248 added accordingly.
249
250 [early_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html
251 [late_lint_pass]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.LateLintPass.html
252
253 ## Emitting a lint
254
255 With UI tests and the lint declaration in place, we can start working on the
256 implementation of the lint logic.
257
258 Let's start by implementing the `EarlyLintPass` for our `FooFunctions`:
259
260 ```rust
261 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
262     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
263         // TODO: Emit lint here
264     }
265 }
266 ```
267
268 We implement the [`check_fn`][check_fn] method from the
269 [`EarlyLintPass`][early_lint_pass] trait. This gives us access to various
270 information about the function that is currently being checked. More on that in
271 the next section. Let's worry about the details later and emit our lint for
272 *every* function definition first.
273
274 Depending on how complex we want our lint message to be, we can choose from a
275 variety of lint emission functions. They can all be found in
276 [`clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs`][diagnostics].
277
278 `span_lint_and_help` seems most appropriate in this case. It allows us to
279 provide an extra help message and we can't really suggest a better name
280 automatically. This is how it looks:
281
282 ```rust
283 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
284     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
285         span_lint_and_help(
286             cx,
287             FOO_FUNCTIONS,
288             span,
289             "function named `foo`",
290             None,
291             "consider using a more meaningful name"
292         );
293     }
294 }
295 ```
296
297 Running our UI test should now produce output that contains the lint message.
298
299 According to [the rustc-dev-guide], the text should be matter of fact and avoid
300 capitalization and periods, unless multiple sentences are needed.
301 When code or an identifier must appear in a message or label, it should be
302 surrounded with single acute accents \`.
303
304 [check_fn]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_lint/trait.EarlyLintPass.html#method.check_fn
305 [diagnostics]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/diagnostics.rs
306 [the rustc-dev-guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/diagnostics.html
307
308 ## Adding the lint logic
309
310 Writing the logic for your lint will most likely be different from our example,
311 so this section is kept rather short.
312
313 Using the [`check_fn`][check_fn] method gives us access to [`FnKind`][fn_kind]
314 that has the [`FnKind::Fn`] variant. It provides access to the name of the
315 function/method via an [`Ident`][ident].
316
317 With that we can expand our `check_fn` method to:
318
319 ```rust
320 impl EarlyLintPass for FooFunctions {
321     fn check_fn(&mut self, cx: &EarlyContext<'_>, fn_kind: FnKind<'_>, span: Span, _: NodeId) {
322         if is_foo_fn(fn_kind) {
323             span_lint_and_help(
324                 cx,
325                 FOO_FUNCTIONS,
326                 span,
327                 "function named `foo`",
328                 None,
329                 "consider using a more meaningful name"
330             );
331         }
332     }
333 }
334 ```
335
336 We separate the lint conditional from the lint emissions because it makes the
337 code a bit easier to read. In some cases this separation would also allow to
338 write some unit tests (as opposed to only UI tests) for the separate function.
339
340 In our example, `is_foo_fn` looks like:
341
342 ```rust
343 // use statements, impl EarlyLintPass, check_fn, ..
344
345 fn is_foo_fn(fn_kind: FnKind<'_>) -> bool {
346     match fn_kind {
347         FnKind::Fn(_, ident, ..) => {
348             // check if `fn` name is `foo`
349             ident.name.as_str() == "foo"
350         }
351         // ignore closures
352         FnKind::Closure(..) => false
353     }
354 }
355 ```
356
357 Now we should also run the full test suite with `cargo test`. At this point
358 running `cargo test` should produce the expected output. Remember to run
359 `tests/ui/update-all-references.sh` to update the `.stderr` file.
360
361 `cargo test` (as opposed to `cargo uitest`) will also ensure that our lint
362 implementation is not violating any Clippy lints itself.
363
364 That should be it for the lint implementation. Running `cargo test` should now
365 pass.
366
367 [fn_kind]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html
368 [`FnKind::Fn`]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/visit/enum.FnKind.html#variant.Fn
369 [ident]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/symbol/struct.Ident.html
370
371 ## Author lint
372
373 If you have trouble implementing your lint, there is also the internal `author`
374 lint to generate Clippy code that detects the offending pattern. It does not
375 work for all of the Rust syntax, but can give a good starting point.
376
377 The quickest way to use it, is the
378 [Rust playground: play.rust-lang.org][author_example].
379 Put the code you want to lint into the editor and add the `#[clippy::author]`
380 attribute above the item. Then run Clippy via `Tools -> Clippy` and you should
381 see the generated code in the output below.
382
383 [Here][author_example] is an example on the playground.
384
385 If the command was executed successfully, you can copy the code over to where
386 you are implementing your lint.
387
388 [author_example]: https://play.rust-lang.org/?version=nightly&mode=debug&edition=2018&gist=9a12cb60e5c6ad4e3003ac6d5e63cf55
389
390 ## Documentation
391
392 The final thing before submitting our PR is to add some documentation to our
393 lint declaration.
394
395 Please document your lint with a doc comment akin to the following:
396
397 ```rust
398 declare_clippy_lint! {
399     /// **What it does:** Checks for ... (describe what the lint matches).
400     ///
401     /// **Why is this bad?** Supply the reason for linting the code.
402     ///
403     /// **Known problems:** None. (Or describe where it could go wrong.)
404     ///
405     /// **Example:**
406     ///
407     /// ```rust,ignore
408     /// // Bad
409     /// Insert a short example of code that triggers the lint
410     ///
411     /// // Good
412     /// Insert a short example of improved code that doesn't trigger the lint
413     /// ```
414     pub FOO_FUNCTIONS,
415     pedantic,
416     "function named `foo`, which is not a descriptive name"
417 }
418 ```
419
420 Once your lint is merged, this documentation will show up in the [lint
421 list][lint_list].
422
423 [lint_list]: https://rust-lang.github.io/rust-clippy/master/index.html
424
425 ## Running rustfmt
426
427 [Rustfmt] is a tool for formatting Rust code according to style guidelines.
428 Your code has to be formatted by `rustfmt` before a PR can be merged.
429 Clippy uses nightly `rustfmt` in the CI.
430
431 It can be installed via `rustup`:
432
433 ```bash
434 rustup component add rustfmt --toolchain=nightly
435 ```
436
437 Use `cargo dev fmt` to format the whole codebase. Make sure that `rustfmt` is
438 installed for the nightly toolchain.
439
440 [Rustfmt]: https://github.com/rust-lang/rustfmt
441
442 ## Debugging
443
444 If you want to debug parts of your lint implementation, you can use the [`dbg!`]
445 macro anywhere in your code. Running the tests should then include the debug
446 output in the `stdout` part.
447
448 [`dbg!`]: https://doc.rust-lang.org/std/macro.dbg.html
449
450 ## PR Checklist
451
452 Before submitting your PR make sure you followed all of the basic requirements:
453
454 <!-- Sync this with `.github/PULL_REQUEST_TEMPLATE` -->
455
456 - [ ] Followed [lint naming conventions][lint_naming]
457 - [ ] Added passing UI tests (including committed `.stderr` file)
458 - [ ] `cargo test` passes locally
459 - [ ] Executed `cargo dev update_lints`
460 - [ ] Added lint documentation
461 - [ ] Run `cargo dev fmt`
462
463 ## Cheatsheet
464
465 Here are some pointers to things you are likely going to need for every lint:
466
467 * [Clippy utils][utils] - Various helper functions. Maybe the function you need
468   is already in here (`implements_trait`, `match_path`, `snippet`, etc)
469 * [Clippy diagnostics][diagnostics]
470 * [The `if_chain` macro][if_chain]
471 * [`from_expansion`][from_expansion] and [`in_external_macro`][in_external_macro]
472 * [`Span`][span]
473 * [`Applicability`][applicability]
474 * [Common tools for writing lints](common_tools_writing_lints.md) helps with common operations
475 * [The rustc-dev-guide][rustc-dev-guide] explains a lot of internal compiler concepts
476 * [The nightly rustc docs][nightly_docs] which has been linked to throughout
477   this guide
478
479 For `EarlyLintPass` lints:
480
481 * [`EarlyLintPass`][early_lint_pass]
482 * [`rustc_ast::ast`][ast]
483
484 For `LateLintPass` lints:
485
486 * [`LateLintPass`][late_lint_pass]
487 * [`Ty::TyKind`][ty]
488
489 While most of Clippy's lint utils are documented, most of rustc's internals lack
490 documentation currently. This is unfortunate, but in most cases you can probably
491 get away with copying things from existing similar lints. If you are stuck,
492 don't hesitate to ask on [Zulip] or in the issue/PR.
493
494 [utils]: https://github.com/rust-lang/rust-clippy/blob/master/clippy_lints/src/utils/mod.rs
495 [if_chain]: https://docs.rs/if_chain/*/if_chain/
496 [from_expansion]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html#method.from_expansion
497 [in_external_macro]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/lint/fn.in_external_macro.html
498 [span]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_span/struct.Span.html
499 [applicability]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_errors/enum.Applicability.html
500 [rustc-dev-guide]: https://rustc-dev-guide.rust-lang.org/
501 [nightly_docs]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/
502 [ast]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_ast/ast/index.html
503 [ty]: https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/rustc_middle/ty/sty/index.html
504 [Zulip]: https://rust-lang.zulipchat.com/#narrow/stream/clippy