类型检查

当我们开发一个新的 lint 或者改进现有的 lint 时，我们可能需要检索表达式 Expr 的类型 Ty，这有很多原因。这可以通过利用 LateContext 来实现，LateContext 可用于 LateLintPass。

`LateContext` 和 `TypeckResults`

lint 上下文 LateContext 和 TypeckResults (由 LateContext::typeck_results 返回) 是 LateLintPass 中两个最有用的数据结构。它们允许我们跳转到类型定义和其他编译阶段，例如 HIR。

注意：LateContext.typeck_results 的返回值是 TypeckResults，它是在类型检查步骤中创建的，它包含有用的信息，例如表达式的类型、解析方法的方式等等。

TypeckResults 包含有用的方法，例如 expr_ty，它使我们可以访问给定表达式的底层结构 Ty。


#![allow(unused)]
fn main() {
pub fn expr_ty(&self, expr: &Expr<'_>) -> Ty<'tcx>
}

作为旁注，除了 expr_ty 之外，TypeckResults 还包含一个 pat_ty() 方法，该方法对于从模式中检索类型很有用。

`Ty`

Ty 结构体包含表达式的类型信息。让我们看看 rustc_middle 的 Ty 结构体来检查这个结构体


#![allow(unused)]
fn main() {
pub struct Ty<'tcx>(Interned<'tcx, WithStableHash<TyS<'tcx>>>);
}

乍一看，这个结构体看起来相当深奥。但仔细一看，我们会发现这个结构体包含许多用于类型检查的有用方法。

例如，is_char 检查给定的 Ty 结构体是否对应于原始字符类型。

`is_*` 用法

在某些情况下，我们只需要检查表达式的 Ty 是否是特定类型，例如 char 类型，因此我们可以编写以下代码


#![allow(unused)]
fn main() {
impl LateLintPass<'_> for MyStructLint {
    fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'_>, expr: &Expr<'_>) {
        // Get type of `expr`
        let ty = cx.typeck_results().expr_ty(expr);

        // Check if the `Ty` of this expression is of character type
        if ty.is_char() {
            println!("Our expression is a char!");
        }
    }
}
}

此外，如果我们查看 is_char 的源代码，我们会发现一些非常有趣的东西


#![allow(unused)]
fn main() {
#[inline]
pub fn is_char(self) -> bool {
    matches!(self.kind(), Char)
}
}

实际上，我们刚刚发现了 Ty 的 kind() 方法，它为我们提供了 Ty 的 TyKind。

`TyKind`

TyKind 定义了 Rust 类型系统中类型的种类。查看 TyKind 文档，我们会看到它是一个包含超过 25 个变体的枚举，包括 Bool、Int、Ref 等项。

`kind` 用法

Ty 的 TyKind 可以通过调用 Ty.kind() 方法返回。我们经常使用此方法在 Clippy 中执行模式匹配。

例如，如果我们想检查一个 struct，我们可以检查 ty.kind 是否对应于 Adt (代数数据类型)，以及它的 AdtDef 是否是一个结构体


#![allow(unused)]
fn main() {
impl LateLintPass<'_> for MyStructLint {
    fn check_expr(&mut self, cx: &LateContext<'_>, expr: &Expr<'_>) {
        // Get type of `expr`
        let ty = cx.typeck_results().expr_ty(expr);
        // Match its kind to enter the type
        match ty.kind() {
            ty::Adt(adt_def, _) if adt_def.is_struct() => println!("Our `expr` is a struct!"),
            _ => ()
        }
    }
}
}

`hir::Ty` 和 `ty::Ty`

我们一直在谈论 ty::Ty，但没有提及 hir::Ty，但后者对于理解也很重要。

hir::Ty 表示用户所写的内容，而 ty::Ty 是编译器看待类型的方式，并且包含更多信息。例如


#![allow(unused)]
fn main() {
fn foo(x: u32) -> u32 { x }
}

在这里，HIR 查看类型时没有“思考”它们，它知道函数接受 u32 并返回 u32。就 hir::Ty 而言，这些可能是不同的类型。但在 ty::Ty 级别，编译器理解它们是相同的类型，深入的生命周期等等...

要从 hir::Ty 获取 ty::Ty，您可以在函数体外部使用 lower_ty 函数，或者在函数体内部使用 TypeckResults::node_type() 方法。

警告：不要在函数体内部使用 lower_ty，因为这可能会导致 ICE。

程序化地创建类型

程序化地创建类型的常见用例是当我们想要检查类型是否实现了 trait (参见 Trait 检查)。

这是一个如何为 u8 切片创建 Ty 的示例，即 [u8]


#![allow(unused)]
fn main() {
use rustc_middle::ty::Ty;
// assume we have access to a LateContext
let ty = Ty::new_slice(cx.tcx, Ty::new_u8());
}

通常，我们依赖于 Ty::new_* 方法。这些方法定义了类型系统和 trait 系统用于定义和理解编写代码的基本构建块。

有用的链接

以下是一些有用的链接，可用于进一步探索本章涵盖的概念

Clippy 文档