Move the allocation interner out of InterpretInternerInner

Get rid of literal_alloc_cache

Auto merge of #50801 - eddyb:param-things, r=nikomatsakis

Quick refactoring around Substs & friends.

r? @nikomatsakis

Auto merge of #50265 - japaric:sz, r=alexcrichton

stabilize opt-level={s,z}

closes #35784
closes #47651

### Rationale

Since the lastest LLVM upgrade rustc / LLVM does more agressive loop unrolling. This results in increased binary size of embedded / no_std programs: a hundreds of bytes increase, or about a 7x increase, in the case of the smallest Cortex-M binary cf. #49260.

As we are shooting for embedded Rust on stable it would be great to also provide a way to optimize for size (which is pretty important for embedded applications that target resource constrained devices) on stable.

Also this has been baking in nightly for a long time.

r? @alexcrichton which team has to sign off this?

rustc: move TypeParamDef's fields into GenericParamDefKind::Type.

rustc: use AccumulateVec in Substs::for_item.

rustc: don't expose Substs::fill_item as public.

rustc: use intern_* instead of mk_* where possible.

rustc: don't call Kind::from directly, use .into() instead.

rustc: make mk_substs_trait take &[Kind] instead of &[Ty].

rustc: avoid using intern_*(it.collect()) when mk_*(it) works better.

Auto merge of #50898 - shepmaster:typo, r=QuietMisdreavus

UnsafeCell doc typos and minor flow improvements

r? @QuietMisdreavus

Auto merge of #50739 - gnzlbg:vec_reserve, r=sfackler

Switch Vec from doubling size on growth to using RawVec's reserve

On growth, Vec does not require to exactly double its size for correctness,
like, for example, VecDeque does.

Using reserve instead better expresses this intent. It also allows to reuse
Excess capacity on growth and for better growth-policies to be provided by
RawVec.

r? @sfackler

Auto merge of #50924 - petrochenkov:spanover, r=alexcrichton

lexer: Fix span override for the first token in a string

Previously due to peculiarities of `StringReader` construction something like `"a b c d".parse::<TokenStream>()` gave you one non-overridden span for `a` and then three correctly overridden spans for `b`, `c` and `d`.
Now all the spans are overridden.

Auto merge of #50860 - nox:big-niches-for-big-doggos-🐕, r=eddyb

Find the largest niche when computing layouts

Otherwise we end up with `Option<Option<(&(), bool)>>` unnecessarily large.

Auto merge of #50851 - eddyb:the-only-constant, r=nikomatsakis

rustc: introduce {ast,hir}::AnonConst to consolidate so-called "embedded constants".

Previously, constants in array lengths and enum variant discriminants were "merely an expression", and had no separate ID for, e.g. type-checking or const-eval, instead reusing the expression's.

That complicated code working with bodies, because such constants were the only special case where the "owner" of the body wasn't the HIR parent, but rather the same node as the body itself.
Also, if the body happened to be a closure, we had no way to allocate a `DefId` for both the constant *and* the closure, leading to *several* bugs (mostly ICEs where type errors were expected).

This PR rectifies the situation by adding another (`{ast,hir}::AnonConst`) node around every such constant. Also, const generics are expected to rely on the new `AnonConst` nodes, as well (cc @varkor).
* fixes #48838
* fixes #50600
* fixes #50688
* fixes #50689
* obsoletes #50623

r? @nikomatsakis

lexer: Fix span override for the first token in a string

Auto merge of #50234 - cramertj:extend, r=alexcrichton

Add implementation of Extend for ()

This is useful in some generic code which wants to collect iterators of items into a result.

Auto merge of #50719 - frewsxcv:frewsxcv-iterator-zip, r=alexcrichton

Fix incorrect statement about return value for Iterator::zip.

Fixes https://github.com/rust-lang/rust/issues/50225.

Auto merge of #50908 - petrochenkov:usemacself, r=alexcrichton

resolve: Don't add unnecessary import candidates for `prefix::{self}` imports

Fixes https://github.com/rust-lang/rust/issues/50725

Auto merge of #50841 - oli-obk:promote_errors_to_panics, r=eddyb

Don't lint numeric overflows in promoteds in release mode

r? @eddyb

mitigates #50814

Auto merge of #50855 - nnethercote:fewer-macro_parser-allocs, r=petrochenkov

Speed up the macro parser

These three commits reduce the number of allocations done by the macro parser, in some cases dramatically. For example, for a clean check builds of html5ever, the number of allocations is reduced by 40%.

Here are the rustc-benchmarks that are sped up by at least 1%.
```
html5ever-check
        avg: -6.6%      min: -10.3%     max: -4.1%
html5ever
        avg: -5.2%      min: -9.5%      max: -2.8%
html5ever-opt
        avg: -4.3%      min: -9.3%      max: -1.6%
crates.io-check
        avg: -1.8%      min: -2.9%      max: -0.6%
crates.io-opt
        avg: -1.0%      min: -2.2%      max: -0.1%
crates.io
        avg: -1.1%      min: -2.2%      max: -0.2%
```

Auto merge of #50820 - alexcrichton:no-modules, r=petrochenkov

rustc: Disallow modules and macros in expansions

This commit feature gates generating modules and macro definitions in procedural
macro expansions. Custom derive is exempt from this check as it would be a large
retroactive breaking change (#50587). It's hoped that we can hopefully stem the
bleeding to figure out a better solution here before opening up the floodgates.

The restriction here is specifically targeted at surprising hygiene results [1]
that result in non-"copy/paste" behavior. Hygiene and procedural macros is
intended to be avoided as much as possible for Macros 1.2 by saying everything
is "as if you copy/pasted the code", but modules and macros are sort of weird
exceptions to this rule that aren't fully fleshed out.

[1]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/50504#issuecomment-387734625

cc #50504

Auto merge of #50813 - paoloteti:cortex-r, r=alexcrichton

Add target for Big-endian ARM Cortex-R4F/R5F MCUs

The ARM Real-Time (‘R’) profile provides high-performing processors for safety-critical environments.

Cortex-R has ARM, Thumb instruction whereas Cortex-M makes use of Thumb only.

CI/Dockerfile is intentionally in the `disabled` folder.

UnsafeCell doc typos and minor flow improvements

Auto merge of #50803 - varkor:never-transmute-never, r=eddyb

Fix an ICE when attempting to transmute an uninhabited type

Fixes https://github.com/rust-lang/rust/issues/50570.

resolve: Don't add unnecessary import candidates for `prefix::{self}` imports

Auto merge of #50893 - kennytm:rollup, r=kennytm

Rollup of 8 pull requests

Successful merges:

 - #50531 (Cleanup uses of TypeIdHasher and replace them with StableHasher)
 - #50819 (Fix potential divide by zero)
 - #50827 (Update LLVM to 56c931901cfb85cd6f7ed44c7d7520a8de1edf97)
 - #50829 (CheckLoopVisitor: also visit break expressions)
 - #50854 (in which the unused shorthand field pattern debacle/saga continues)
 - #50858 (Reorder description for snippets in rustdoc documentation)
 - #50883 (Fix warning when building stage0 libcore)
 - #50889 (Update clippy)

Failed merges:

Rollup merge of #50889 - oli-obk:clippy, r=kennytm

Update clippy

# Conflicts:
# src/Cargo.lock

Rollup merge of #50819 - cjkenn:cjkenn/div-by-zero, r=kennytm

Fix potential divide by zero

This should fix #50761

I had trouble reproducing with the provided code, but looking at the stack trace would indicate that this code is the likely cause. I made a number of assumptions here, because I don't have enough context on how the register size is set:

1. I assumed `rest.unit.size.bytes()` can be 0, and it's ok if it's set to 0 before this function is called
2. I assumed that if `rest.unit.size.bytes()` is 0, that we want `rest_count` to also be 0.

Rollup merge of #50883 - dlrobertson:fix_warning, r=TimNN

Fix warning when building stage0 libcore

When building stage0 a warning will be triggered when compiling libcore
due to `align_to_offsets` not being used.

Rollup merge of #50858 - robinkrahl:rustdoc-fix-order, r=steveklabnik

Reorder description for snippets in rustdoc documentation

The example code snippets for the `no_run` and `compile_fail` attributes in the rustdoc documentation were followed by the description for the wrong attribute.  This patch reorders the descriptions to match the code snippets.

Rollup merge of #50854 - zackmdavis:and_the_case_of_the_unused_field_pattern_3_straight_to_video, r=estebank

in which the unused shorthand field pattern debacle/saga continues

In e4b1a79 (#47922), we corrected erroneous suggestions for unused
shorthand field pattern bindings, suggesting `field: _` where the
previous suggestion of `_field` wouldn't even have compiled
(#47390). Soon, it was revealed that this was insufficient (#50303), and
the fix was extended to references, slices, &c. (#50327) But even this
proved inadequate, as the erroneous suggestions were still being issued
for patterns in local (`let`) bindings (#50804). Here, we yank the
shorthand-detection and variable/node registration code into a new
common function that can be called while visiting both match arms and
`let` bindings.

Resolves #50804.

r? @estebank

Rollup merge of #50829 - est31:master, r=estebank

CheckLoopVisitor: also visit break expressions

Fixes #50802

Rollup merge of #50827 - nox:llvmup, r=eddyb

Update LLVM to 56c931901cfb85cd6f7ed44c7d7520a8de1edf97

This brings in https://github.com/rust-lang/llvm/pull/115, which fixes https://github.com/rust-lang/rust/issues/49873.

Auto merge of #50782 - matthewjasper:wheres-main, r=matthewjasper

Prevent main from having a where clause.

Closes #50714

Should this have a crater run?

cc #48557, #48214

r? @nikomatsakis

remove feature line from test

rustc: introduce {ast,hir}::AnonConst to consolidate so-called "embedded constants".

Auto merge of #50690 - oli-obk:mir_stuff, r=eddyb

Ensure that statics are always ByRef

Statics aren't values to be used, they are names for memory locations.

r? @eddyb

cc @Zoxc

fixes #50706

use if let to avoid potential div by zero

remove semicolon -_-

Add rem_bytes to conditional to avoid error when performing mod by 0

Add test file to confirm compilation passes.

Ensure we don't divide or mod by zero in llvm_type. Include test file from issue.

rustc: removed unused `DefPathData::Initializer` DefId's for associated constants.

Rollup merge of #50531 - iancormac84:merge-typeidhasher-cleanup, r=michaelwoerister

Cleanup uses of TypeIdHasher and replace them with StableHasher

Fixes #50424

r? @michaelwoerister

Auto merge of #50763 - KyleStach1678:unused-loop-label, r=petrochenkov

Add lint checks for unused loop labels

Previously no warning was generated when a loop label was written out but never used (i.e. in a `break` or `continue` statement):
```rust
fn main() {
    'unused_label: loop {}
}
```
would compile without complaint.

This fix introduces `-W unused_loop_label`, which generates the following warning message for the above snippet:
```
warning: unused loop label
 --> main.rs:2:5
  |
2 |     'unused_label: loop {}
  |     ^^^^^^^^^^^^^
  |
  = note: #[warn(unused_loop_label)] on by default
```

Fixes: #50751.

Use `Size` instead of `u64` in mir interpretation

Keep statics' constant as ByRef

Go through an allocation when accessing fields of constants

Reintroduce some sanity checks

Ensure that statics are always ByRef

Auto merge of #50760 - petrochenkov:legimp, r=nikomatsakis

Turn deprecation lint `legacy_imports` into a hard error

Closes https://github.com/rust-lang/rust/issues/38260

The lint was introduced in Dec 2016, then made deny-by-default in Jun 2017 when crater run found 0 regressions caused by it.

This lint requires some not entirely trivial amount of import resolution logic that (surprisingly or not) interacts with `feature(use_extern_macros)` (https://github.com/rust-lang/rust/issues/35896), so it would be desirable to remove it before stabilizing `use_extern_macros`.
In particular, this PR fixes the failing example in https://github.com/rust-lang/rust/issues/50725 (but not the whole issue, `use std::panic::{self}` still can cause other undesirable errors when `use_extern_macros` is enabled).

Update clippy

Overflows only panic in debug mode

Add a test showing the erroneous promoted bug

Release mode overflows should not cause const eval to error

Auto merge of #50874 - nikomatsakis:nll-reset-unification, r=estebank

use `reset_unifications` instead of creating new unification table

This eliminates a hot spot in NLL performance.

Auto merge of #50744 - nikic:mutable-noalias, r=alexcrichton

Emit noalias on &mut parameters by default

This used to be disabled due to LLVM bugs in the handling of
noalias information in conjunction with unwinding. However,
according to #31681 all known LLVM bugs have been fixed by
LLVM 6.0, so it's probably time to reenable this optimization.

-Z no-mutable-noalias is left as an escape-hatch to debug problems
suspected to stem from this change.

Auto merge of #50709 - alexcrichton:revert-musl, r=sfackler

Revert #50105 until regression is fixed

Discovered at https://github.com/rust-lang/rust/pull/50105#issuecomment-388630750 it looks like this caused a regression with i686 musl, so let's revert in the meantime while a fix is worked out

Fix warning when building stage0 libcore

When building stage0 a warning will be triggered when compiling libcore
due to align_to_offsets not being used.

Auto merge of #50603 - eddyb:issue-49955, r=nikomatsakis

 rustc_mir: allow promotion of promotable temps indexed at runtime.

Fixes #49955.

r? @nikomatsakis

Default `unused_labels` to allow, move to "unused"

Revert "Remove unused label in mir"

This reverts commit b2a2450cf2925498e1c3bdd781aa1978f9eb00e5.

Revert "Allow `unused_labels` in some compile-fail tests"

This reverts commit b9257e2ca161b1bf5aae9d6b667f4d0c6b8d7be6.

Allow `unused_labels` in some compile-fail tests

Remove unused label in mir

Add tests for new labeled blocks for `unused_labels`

Reimplement unused_labels lint as a compiler builtin in the resolver

Revert "Add lint checks for unused loop labels"

This functionality is being reimplemented in the resolver phase

This reverts commit 503a69e844970476b27bf1ac7be951bb22194f50.

Fix formatting in unused label linting to make tidy checks pass

Fix ignored unused outer label when inner label shadows and is broken multiple times

Add test case for shadowed labels, with the inner broken multiple times

Rename `unused_loop_label` to `unused_label` and fix/clean up lint logic

Add additional test case to unused_label lint

Rename test to `unused_label` and remove empty `stdout` file

Add lint checks for unused loop labels

Auto merge of #50319 - nagisa:align_to, r=alexcrichton

Implement [T]::align_to

Note that this PR deviates from what is accepted by RFC slightly by making `align_offset` to return an offset in elements, rather than bytes. This is necessary to sanely support `[T]::align_to` and also simply makes more sense™. The caveat is that trying to align a pointer of ZST is now an equivalent to `is_aligned` check, rather than anything else (as no number of ZST elements will align a misaligned ZST pointer).

It also implements the `align_to` slightly differently than proposed in the RFC to properly handle cases where size of T and U aren’t co-prime.

Furthermore, a promise is made that the slice containing `U`s will be as large as possible (contrary to the RFC) – otherwise the function is quite useless.

The implementation uses quite a few underhanded tricks and takes advantage of the fact that alignment is a power-of-two quite heavily to optimise the machine code down to something that results in as few known-expensive instructions as possible. Currently calling `ptr.align_offset` with an unknown-at-compile-time `align` results in code that has just a single "expensive" modulo operation; the rest is "cheap" arithmetic and bitwise ops.

cc https://github.com/rust-lang/rust/issues/44488 @oli-obk

As mentioned in the commit message for align_offset, many thanks go to Chris McDonald.

Prevent main and start from having a where clause.

rustc: Disallow modules and macros in expansions

This commit feature gates generating modules and macro definitions in procedural
macro expansions. Custom derive is exempt from this check as it would be a large
retroactive breaking change (#50587). It's hoped that we can hopefully stem the
bleeding to figure out a better solution here before opening up the floodgates.

The restriction here is specifically targeted at surprising hygiene results [1]
that result in non-"copy/paste" behavior. Hygiene and procedural macros is
intended to be avoided as much as possible for Macros 1.2 by saying everything
is "as if you copy/pasted the code", but modules and macros are sort of weird
exceptions to this rule that aren't fully fleshed out.

[1]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/50504#issuecomment-387734625

cc #50504

use `reset_unifications` instead of creating new unification table

Auto merge of #50697 - KiChjang:issue-50461, r=pnkfelix

Use EverInit instead of MaybeInit to determine initialization

Fixes #50461.
Fixes #50463.

armebv7r-none-eabihf: default to ARM mode

- remove +thumb2 that has not effect
- remove -mthumb

Tested on TMS570LS3137

Auto merge of #50653 - oli-obk:bad_const, r=cramertj

Make the `const_err` lint `deny`-by-default

At best these things are runtime panics (debug mode) or overflows (release mode). More likely they are public constants that are unused in the crate declaring them.

This is not a breaking change, as dependencies won't break and root crates can `#![warn(const_err)]`, though I don't know why anyone would do that.

Auto merge of #50533 - GuillaumeGomez:rustdoc-prim-auto, r=QuietMisdreavus

add auto-impl for primitive type

Part of #50431.

I have no clue how to test this though with the rustdoc test suite...

r? @QuietMisdreavus

Find the largest niche when computing layouts

Otherwise we end up with `Option<Option<(&(), bool)>>` unnecessarily large.

Make `Directory::path` a `Cow`.

Because we create a lot of these in the macro parser, but only very
rarely modify them.

This speeds up some html5ever runs by 2--3%.

Introduce `MatcherPosHandle`.

This lets us store most `MatcherPos` instances on the stack. This speeds
up various runs of html5ever, the best by 3%.

Reorder description for snippets in rustdoc documentation

The example code snippets for the `no_run` and `compile_fail` attributes
in the rustdoc documentation were followed by the description for the
wrong attribute.  This patch reorders the descriptions to match the code
snippets.

Auto merge of #50307 - petrochenkov:keyhyg2, r=nikomatsakis

Implement edition hygiene for keywords

Determine "keywordness" of an identifier in its hygienic context.
cc https://github.com/rust-lang/rust/pull/49611

I've resurrected `proc` as an Edition-2015-only keyword for testing purposes, but it should probably be buried again. EDIT: `proc` is removed again.

Auto merge of #50758 - varkor:stabilise-inclusive_range_methods, r=SimonSapin

Stabilise inclusive_range_methods

r? @SimonSapin

Closes #49022.

in which the unused shorthand field pattern debacle/saga continues

In e4b1a79 (#47922), we corrected erroneous suggestions for unused
shorthand field pattern bindings, suggesting `field: _` where the
previous suggestion of `_field` wouldn't even have compiled
(#47390). Soon, it was revealed that this was insufficient (#50303), and
the fix was extended to references, slices, &c. (#50327) But even this
proved inadequate, as the erroneous suggestions were still being issued
for patterns in local (`let`) bindings (#50804). Here, we yank the
shorthand-detection and variable/node registration code into a new
common function that can be called while visiting both match arms and
`let` bindings.

Resolves #50804.

Update LLVM to 56c931901cfb85cd6f7ed44c7d7520a8de1edf97

This brings in https://github.com/rust-lang/llvm/pull/115, which fixes
https://github.com/rust-lang/rust/issues/49873.

Auto merge of #50848 - nrc:update, r=alexcrichton

Update RLS and Rustfmt

Fixes RLS build (The Rustfmt update is insignificant)

r? @alexcrichton

Auto merge of #50847 - Mark-Simulacrum:rollup, r=Mark-Simulacrum

Rollup of 10 pull requests

Successful merges:

 - #50387 (Remove leftover tab in libtest outputs)
 - #50553 (Add Option::xor method)
 - #50610 (Improve format string errors)
 - #50649 (Tweak `nearest_common_ancestor()`.)
 - #50790 (Fix grammar documentation wrt Unicode identifiers)
 - #50791 (Fix null exclusions in grammar docs)
 - #50806 (Add `bless` x.py subcommand for easy ui test replacement)
 - #50818 (Speed up `opt_normalize_projection_type`)
 - #50837 (Revert #49767)
 - #50839 (Make sure people know the book is free oline)

Failed merges:

Auto merge of #50566 - nnethercote:bump, r=petrochenkov

Streamline `StringReader::bump`

These patches make `bump` smaller and nicer. They speed up most runs for coercions and tuple-stress by 1--3%.

Fixed accidental removal of StableHasher declaration.

Auto merge of #50593 - nikomatsakis:nll-no-location, r=nikomatsakis

stop considering location when computing outlives relationships

This doesn't (yet?) use SEME regions, but it does ignore the location for outlives constraints. This makes (I believe) NLL significantly faster -- but we should do some benchmarks. It regresses the "get-default" family of use cases for NLL, which is a shame, but keeps the other benefits, and thus represents a decent step forward.

r? @pnkfelix

Removed yet another unused import.

Removed unused import.

Added extra hashing step.

Fix more unused imports errors.

Removed unused imports.

Code structure edits.