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[rustc.git] / library / core / src / any.rs
index 5e1725cfc7a6324b178740ac72a47dd9c6adca60..c0fb0d993c3ed939ad5087a1dbb04f555463115e 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
-//! This module implements the `Any` trait, which enables dynamic typing
-//! of any `'static` type through runtime reflection.
+//! Utilities for dynamic typing or type reflection.
+//!
+//! # `Any` and `TypeId`
 //!
 //! `Any` itself can be used to get a `TypeId`, and has more features when used
 //! as a trait object. As `&dyn Any` (a borrowed trait object), it has the `is`
@@ -37,7 +38,7 @@
 //! assert_eq!(boxed_id, TypeId::of::<Box<dyn Any>>());
 //! ```
 //!
-//! # Examples
+//! ## Examples
 //!
 //! Consider a situation where we want to log out a value passed to a function.
 //! We know the value we're working on implements Debug, but we don't know its
@@ -62,7 +63,7 @@
 //!             println!("String ({}): {}", as_string.len(), as_string);
 //!         }
 //!         None => {
-//!             println!("{:?}", value);
+//!             println!("{value:?}");
 //!         }
 //!     }
 //! }
 //!     do_work(&my_i8);
 //! }
 //! ```
+//!
+//! # `Provider` and `Demand`
+//!
+//! `Provider` and the associated APIs support generic, type-driven access to data, and a mechanism
+//! for implementers to provide such data. The key parts of the interface are the `Provider`
+//! trait for objects which can provide data, and the [`request_value`] and [`request_ref`]
+//! functions for requesting data from an object which implements `Provider`. Generally, end users
+//! should not call `request_*` directly, they are helper functions for intermediate implementers
+//! to use to implement a user-facing interface. This is purely for the sake of ergonomics, there is
+//! no safety concern here; intermediate implementers can typically support methods rather than
+//! free functions and use more specific names.
+//!
+//! Typically, a data provider is a trait object of a trait which extends `Provider`. A user will
+//! request data from a trait object by specifying the type of the data.
+//!
+//! ## Data flow
+//!
+//! * A user requests an object of a specific type, which is delegated to `request_value` or
+//!   `request_ref`
+//! * `request_*` creates a `Demand` object and passes it to `Provider::provide`
+//! * The data provider's implementation of `Provider::provide` tries providing values of
+//!   different types using `Demand::provide_*`. If the type matches the type requested by
+//!   the user, the value will be stored in the `Demand` object.
+//! * `request_*` unpacks the `Demand` object and returns any stored value to the user.
+//!
+//! ## Examples
+//!
+//! ```
+//! # #![feature(provide_any)]
+//! use std::any::{Provider, Demand, request_ref};
+//!
+//! // Definition of MyTrait, a data provider.
+//! trait MyTrait: Provider {
+//!     // ...
+//! }
+//!
+//! // Methods on `MyTrait` trait objects.
+//! impl dyn MyTrait + '_ {
+//!     /// Get a reference to a field of the implementing struct.
+//!     pub fn get_context_by_ref<T: ?Sized + 'static>(&self) -> Option<&T> {
+//!         request_ref::<T>(self)
+//!     }
+//! }
+//!
+//! // Downstream implementation of `MyTrait` and `Provider`.
+//! # struct SomeConcreteType { some_string: String }
+//! impl MyTrait for SomeConcreteType {
+//!     // ...
+//! }
+//!
+//! impl Provider for SomeConcreteType {
+//!     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+//!         // Provide a string reference. We could provide multiple values with
+//!         // different types here.
+//!         demand.provide_ref::<String>(&self.some_string);
+//!     }
+//! }
+//!
+//! // Downstream usage of `MyTrait`.
+//! fn use_my_trait(obj: &dyn MyTrait) {
+//!     // Request a &String from obj.
+//!     let _ = obj.get_context_by_ref::<String>().unwrap();
+//! }
+//! ```
+//!
+//! In this example, if the concrete type of `obj` in `use_my_trait` is `SomeConcreteType`, then
+//! the `get_context_by_ref` call will return a reference to `obj.some_string` with type `&String`.
 
 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 
@@ -108,6 +176,7 @@ use crate::intrinsics;
 // unsafe traits and unsafe methods (i.e., `type_id` would still be safe to call,
 // but we would likely want to indicate as such in documentation).
 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
+#[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "Any")]
 pub trait Any: 'static {
     /// Gets the `TypeId` of `self`.
     ///
@@ -163,7 +232,7 @@ impl fmt::Debug for dyn Any + Send + Sync {
 }
 
 impl dyn Any {
-    /// Returns `true` if the boxed type is the same as `T`.
+    /// Returns `true` if the inner type is the same as `T`.
     ///
     /// # Examples
     ///
@@ -194,7 +263,7 @@ impl dyn Any {
         t == concrete
     }
 
-    /// Returns some reference to the boxed value if it is of type `T`, or
+    /// Returns some reference to the inner value if it is of type `T`, or
     /// `None` if it isn't.
     ///
     /// # Examples
@@ -220,13 +289,13 @@ impl dyn Any {
             // SAFETY: just checked whether we are pointing to the correct type, and we can rely on
             // that check for memory safety because we have implemented Any for all types; no other
             // impls can exist as they would conflict with our impl.
-            unsafe { Some(&*(self as *const dyn Any as *const T)) }
+            unsafe { Some(self.downcast_ref_unchecked()) }
         } else {
             None
         }
     }
 
-    /// Returns some mutable reference to the boxed value if it is of type `T`, or
+    /// Returns some mutable reference to the inner value if it is of type `T`, or
     /// `None` if it isn't.
     ///
     /// # Examples
@@ -256,15 +325,73 @@ impl dyn Any {
             // SAFETY: just checked whether we are pointing to the correct type, and we can rely on
             // that check for memory safety because we have implemented Any for all types; no other
             // impls can exist as they would conflict with our impl.
-            unsafe { Some(&mut *(self as *mut dyn Any as *mut T)) }
+            unsafe { Some(self.downcast_mut_unchecked()) }
         } else {
             None
         }
     }
+
+    /// Returns a reference to the inner value as type `dyn T`.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// ```
+    /// #![feature(downcast_unchecked)]
+    ///
+    /// use std::any::Any;
+    ///
+    /// let x: Box<dyn Any> = Box::new(1_usize);
+    ///
+    /// unsafe {
+    ///     assert_eq!(*x.downcast_ref_unchecked::<usize>(), 1);
+    /// }
+    /// ```
+    ///
+    /// # Safety
+    ///
+    /// The contained value must be of type `T`. Calling this method
+    /// with the incorrect type is *undefined behavior*.
+    #[unstable(feature = "downcast_unchecked", issue = "90850")]
+    #[inline]
+    pub unsafe fn downcast_ref_unchecked<T: Any>(&self) -> &T {
+        debug_assert!(self.is::<T>());
+        // SAFETY: caller guarantees that T is the correct type
+        unsafe { &*(self as *const dyn Any as *const T) }
+    }
+
+    /// Returns a mutable reference to the inner value as type `dyn T`.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// ```
+    /// #![feature(downcast_unchecked)]
+    ///
+    /// use std::any::Any;
+    ///
+    /// let mut x: Box<dyn Any> = Box::new(1_usize);
+    ///
+    /// unsafe {
+    ///     *x.downcast_mut_unchecked::<usize>() += 1;
+    /// }
+    ///
+    /// assert_eq!(*x.downcast_ref::<usize>().unwrap(), 2);
+    /// ```
+    ///
+    /// # Safety
+    ///
+    /// The contained value must be of type `T`. Calling this method
+    /// with the incorrect type is *undefined behavior*.
+    #[unstable(feature = "downcast_unchecked", issue = "90850")]
+    #[inline]
+    pub unsafe fn downcast_mut_unchecked<T: Any>(&mut self) -> &mut T {
+        debug_assert!(self.is::<T>());
+        // SAFETY: caller guarantees that T is the correct type
+        unsafe { &mut *(self as *mut dyn Any as *mut T) }
+    }
 }
 
 impl dyn Any + Send {
-    /// Forwards to the method defined on the type `Any`.
+    /// Forwards to the method defined on the type `dyn Any`.
     ///
     /// # Examples
     ///
@@ -288,7 +415,7 @@ impl dyn Any + Send {
         <dyn Any>::is::<T>(self)
     }
 
-    /// Forwards to the method defined on the type `Any`.
+    /// Forwards to the method defined on the type `dyn Any`.
     ///
     /// # Examples
     ///
@@ -312,7 +439,7 @@ impl dyn Any + Send {
         <dyn Any>::downcast_ref::<T>(self)
     }
 
-    /// Forwards to the method defined on the type `Any`.
+    /// Forwards to the method defined on the type `dyn Any`.
     ///
     /// # Examples
     ///
@@ -339,6 +466,60 @@ impl dyn Any + Send {
     pub fn downcast_mut<T: Any>(&mut self) -> Option<&mut T> {
         <dyn Any>::downcast_mut::<T>(self)
     }
+
+    /// Forwards to the method defined on the type `dyn Any`.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// ```
+    /// #![feature(downcast_unchecked)]
+    ///
+    /// use std::any::Any;
+    ///
+    /// let x: Box<dyn Any> = Box::new(1_usize);
+    ///
+    /// unsafe {
+    ///     assert_eq!(*x.downcast_ref_unchecked::<usize>(), 1);
+    /// }
+    /// ```
+    ///
+    /// # Safety
+    ///
+    /// Same as the method on the type `dyn Any`.
+    #[unstable(feature = "downcast_unchecked", issue = "90850")]
+    #[inline]
+    pub unsafe fn downcast_ref_unchecked<T: Any>(&self) -> &T {
+        // SAFETY: guaranteed by caller
+        unsafe { <dyn Any>::downcast_ref_unchecked::<T>(self) }
+    }
+
+    /// Forwards to the method defined on the type `dyn Any`.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// ```
+    /// #![feature(downcast_unchecked)]
+    ///
+    /// use std::any::Any;
+    ///
+    /// let mut x: Box<dyn Any> = Box::new(1_usize);
+    ///
+    /// unsafe {
+    ///     *x.downcast_mut_unchecked::<usize>() += 1;
+    /// }
+    ///
+    /// assert_eq!(*x.downcast_ref::<usize>().unwrap(), 2);
+    /// ```
+    ///
+    /// # Safety
+    ///
+    /// Same as the method on the type `dyn Any`.
+    #[unstable(feature = "downcast_unchecked", issue = "90850")]
+    #[inline]
+    pub unsafe fn downcast_mut_unchecked<T: Any>(&mut self) -> &mut T {
+        // SAFETY: guaranteed by caller
+        unsafe { <dyn Any>::downcast_mut_unchecked::<T>(self) }
+    }
 }
 
 impl dyn Any + Send + Sync {
@@ -417,6 +598,52 @@ impl dyn Any + Send + Sync {
     pub fn downcast_mut<T: Any>(&mut self) -> Option<&mut T> {
         <dyn Any>::downcast_mut::<T>(self)
     }
+
+    /// Forwards to the method defined on the type `Any`.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// ```
+    /// #![feature(downcast_unchecked)]
+    ///
+    /// use std::any::Any;
+    ///
+    /// let x: Box<dyn Any> = Box::new(1_usize);
+    ///
+    /// unsafe {
+    ///     assert_eq!(*x.downcast_ref_unchecked::<usize>(), 1);
+    /// }
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "downcast_unchecked", issue = "90850")]
+    #[inline]
+    pub unsafe fn downcast_ref_unchecked<T: Any>(&self) -> &T {
+        // SAFETY: guaranteed by caller
+        unsafe { <dyn Any>::downcast_ref_unchecked::<T>(self) }
+    }
+
+    /// Forwards to the method defined on the type `Any`.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// ```
+    /// #![feature(downcast_unchecked)]
+    ///
+    /// use std::any::Any;
+    ///
+    /// let mut x: Box<dyn Any> = Box::new(1_usize);
+    ///
+    /// unsafe {
+    ///     *x.downcast_mut_unchecked::<usize>() += 1;
+    /// }
+    ///
+    /// assert_eq!(*x.downcast_ref::<usize>().unwrap(), 2);
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "downcast_unchecked", issue = "90850")]
+    #[inline]
+    pub unsafe fn downcast_mut_unchecked<T: Any>(&mut self) -> &mut T {
+        // SAFETY: guaranteed by caller
+        unsafe { <dyn Any>::downcast_mut_unchecked::<T>(self) }
+    }
 }
 
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
@@ -435,7 +662,8 @@ impl dyn Any + Send + Sync {
 /// While `TypeId` implements `Hash`, `PartialOrd`, and `Ord`, it is worth
 /// noting that the hashes and ordering will vary between Rust releases. Beware
 /// of relying on them inside of your code!
-#[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Debug, Hash)]
+#[derive(Clone, Copy, Debug, Hash, Eq)]
+#[derive_const(PartialEq, PartialOrd, Ord)]
 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 pub struct TypeId {
     t: u64,
@@ -457,6 +685,7 @@ impl TypeId {
     /// assert_eq!(is_string(&0), false);
     /// assert_eq!(is_string(&"cookie monster".to_string()), true);
     /// ```
+    #[must_use]
     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
     #[rustc_const_unstable(feature = "const_type_id", issue = "77125")]
     pub const fn of<T: ?Sized + 'static>() -> TypeId {
@@ -491,6 +720,7 @@ impl TypeId {
 ///     "core::option::Option<alloc::string::String>",
 /// );
 /// ```
+#[must_use]
 #[stable(feature = "type_name", since = "1.38.0")]
 #[rustc_const_unstable(feature = "const_type_name", issue = "63084")]
 pub const fn type_name<T: ?Sized>() -> &'static str {
@@ -533,8 +763,530 @@ pub const fn type_name<T: ?Sized>() -> &'static str {
 /// let y = 1.0;
 /// println!("{}", type_name_of_val(&y));
 /// ```
+#[must_use]
 #[unstable(feature = "type_name_of_val", issue = "66359")]
 #[rustc_const_unstable(feature = "const_type_name", issue = "63084")]
 pub const fn type_name_of_val<T: ?Sized>(_val: &T) -> &'static str {
     type_name::<T>()
 }
+
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+// Provider trait
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+/// Trait implemented by a type which can dynamically provide values based on type.
+#[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+pub trait Provider {
+    /// Data providers should implement this method to provide *all* values they are able to
+    /// provide by using `demand`.
+    ///
+    /// Note that the `provide_*` methods on `Demand` have short-circuit semantics: if an earlier
+    /// method has successfully provided a value, then later methods will not get an opportunity to
+    /// provide.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// Provides a reference to a field with type `String` as a `&str`, and a value of
+    /// type `i32`.
+    ///
+    /// ```rust
+    /// # #![feature(provide_any)]
+    /// use std::any::{Provider, Demand};
+    /// # struct SomeConcreteType { field: String, num_field: i32 }
+    ///
+    /// impl Provider for SomeConcreteType {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         demand.provide_ref::<str>(&self.field)
+    ///             .provide_value::<i32>(self.num_field);
+    ///     }
+    /// }
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+    fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>);
+}
+
+/// Request a value from the `Provider`.
+///
+/// # Examples
+///
+/// Get a string value from a provider.
+///
+/// ```rust
+/// # #![feature(provide_any)]
+/// use std::any::{Provider, request_value};
+///
+/// fn get_string(provider: &impl Provider) -> String {
+///     request_value::<String>(provider).unwrap()
+/// }
+/// ```
+#[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+pub fn request_value<'a, T>(provider: &'a (impl Provider + ?Sized)) -> Option<T>
+where
+    T: 'static,
+{
+    request_by_type_tag::<'a, tags::Value<T>>(provider)
+}
+
+/// Request a reference from the `Provider`.
+///
+/// # Examples
+///
+/// Get a string reference from a provider.
+///
+/// ```rust
+/// # #![feature(provide_any)]
+/// use std::any::{Provider, request_ref};
+///
+/// fn get_str(provider: &impl Provider) -> &str {
+///     request_ref::<str>(provider).unwrap()
+/// }
+/// ```
+#[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+pub fn request_ref<'a, T>(provider: &'a (impl Provider + ?Sized)) -> Option<&'a T>
+where
+    T: 'static + ?Sized,
+{
+    request_by_type_tag::<'a, tags::Ref<tags::MaybeSizedValue<T>>>(provider)
+}
+
+/// Request a specific value by tag from the `Provider`.
+fn request_by_type_tag<'a, I>(provider: &'a (impl Provider + ?Sized)) -> Option<I::Reified>
+where
+    I: tags::Type<'a>,
+{
+    let mut tagged = TaggedOption::<'a, I>(None);
+    provider.provide(tagged.as_demand());
+    tagged.0
+}
+
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+// Demand and its methods
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+/// A helper object for providing data by type.
+///
+/// A data provider provides values by calling this type's provide methods.
+#[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+#[repr(transparent)]
+pub struct Demand<'a>(dyn Erased<'a> + 'a);
+
+impl<'a> Demand<'a> {
+    /// Create a new `&mut Demand` from a `&mut dyn Erased` trait object.
+    fn new<'b>(erased: &'b mut (dyn Erased<'a> + 'a)) -> &'b mut Demand<'a> {
+        // SAFETY: transmuting `&mut (dyn Erased<'a> + 'a)` to `&mut Demand<'a>` is safe since
+        // `Demand` is repr(transparent).
+        unsafe { &mut *(erased as *mut dyn Erased<'a> as *mut Demand<'a>) }
+    }
+
+    /// Provide a value or other type with only static lifetimes.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// Provides an `u8`.
+    ///
+    /// ```rust
+    /// #![feature(provide_any)]
+    ///
+    /// use std::any::{Provider, Demand};
+    /// # struct SomeConcreteType { field: u8 }
+    ///
+    /// impl Provider for SomeConcreteType {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         demand.provide_value::<u8>(self.field);
+    ///     }
+    /// }
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+    pub fn provide_value<T>(&mut self, value: T) -> &mut Self
+    where
+        T: 'static,
+    {
+        self.provide::<tags::Value<T>>(value)
+    }
+
+    /// Provide a value or other type with only static lifetimes computed using a closure.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// Provides a `String` by cloning.
+    ///
+    /// ```rust
+    /// #![feature(provide_any)]
+    ///
+    /// use std::any::{Provider, Demand};
+    /// # struct SomeConcreteType { field: String }
+    ///
+    /// impl Provider for SomeConcreteType {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         demand.provide_value_with::<String>(|| self.field.clone());
+    ///     }
+    /// }
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+    pub fn provide_value_with<T>(&mut self, fulfil: impl FnOnce() -> T) -> &mut Self
+    where
+        T: 'static,
+    {
+        self.provide_with::<tags::Value<T>>(fulfil)
+    }
+
+    /// Provide a reference. The referee type must be bounded by `'static`,
+    /// but may be unsized.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// Provides a reference to a field as a `&str`.
+    ///
+    /// ```rust
+    /// #![feature(provide_any)]
+    ///
+    /// use std::any::{Provider, Demand};
+    /// # struct SomeConcreteType { field: String }
+    ///
+    /// impl Provider for SomeConcreteType {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         demand.provide_ref::<str>(&self.field);
+    ///     }
+    /// }
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+    pub fn provide_ref<T: ?Sized + 'static>(&mut self, value: &'a T) -> &mut Self {
+        self.provide::<tags::Ref<tags::MaybeSizedValue<T>>>(value)
+    }
+
+    /// Provide a reference computed using a closure. The referee type
+    /// must be bounded by `'static`, but may be unsized.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// Provides a reference to a field as a `&str`.
+    ///
+    /// ```rust
+    /// #![feature(provide_any)]
+    ///
+    /// use std::any::{Provider, Demand};
+    /// # struct SomeConcreteType { business: String, party: String }
+    /// # fn today_is_a_weekday() -> bool { true }
+    ///
+    /// impl Provider for SomeConcreteType {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         demand.provide_ref_with::<str>(|| {
+    ///             if today_is_a_weekday() {
+    ///                 &self.business
+    ///             } else {
+    ///                 &self.party
+    ///             }
+    ///         });
+    ///     }
+    /// }
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+    pub fn provide_ref_with<T: ?Sized + 'static>(
+        &mut self,
+        fulfil: impl FnOnce() -> &'a T,
+    ) -> &mut Self {
+        self.provide_with::<tags::Ref<tags::MaybeSizedValue<T>>>(fulfil)
+    }
+
+    /// Provide a value with the given `Type` tag.
+    fn provide<I>(&mut self, value: I::Reified) -> &mut Self
+    where
+        I: tags::Type<'a>,
+    {
+        if let Some(res @ TaggedOption(None)) = self.0.downcast_mut::<I>() {
+            res.0 = Some(value);
+        }
+        self
+    }
+
+    /// Provide a value with the given `Type` tag, using a closure to prevent unnecessary work.
+    fn provide_with<I>(&mut self, fulfil: impl FnOnce() -> I::Reified) -> &mut Self
+    where
+        I: tags::Type<'a>,
+    {
+        if let Some(res @ TaggedOption(None)) = self.0.downcast_mut::<I>() {
+            res.0 = Some(fulfil());
+        }
+        self
+    }
+
+    /// Check if the `Demand` would be satisfied if provided with a
+    /// value of the specified type. If the type does not match or has
+    /// already been provided, returns false.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// Check if an `u8` still needs to be provided and then provides
+    /// it.
+    ///
+    /// ```rust
+    /// #![feature(provide_any)]
+    ///
+    /// use std::any::{Provider, Demand};
+    ///
+    /// struct Parent(Option<u8>);
+    ///
+    /// impl Provider for Parent {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         if let Some(v) = self.0 {
+    ///             demand.provide_value::<u8>(v);
+    ///         }
+    ///     }
+    /// }
+    ///
+    /// struct Child {
+    ///     parent: Parent,
+    /// }
+    ///
+    /// impl Child {
+    ///     // Pretend that this takes a lot of resources to evaluate.
+    ///     fn an_expensive_computation(&self) -> Option<u8> {
+    ///         Some(99)
+    ///     }
+    /// }
+    ///
+    /// impl Provider for Child {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         // In general, we don't know if this call will provide
+    ///         // an `u8` value or not...
+    ///         self.parent.provide(demand);
+    ///
+    ///         // ...so we check to see if the `u8` is needed before
+    ///         // we run our expensive computation.
+    ///         if demand.would_be_satisfied_by_value_of::<u8>() {
+    ///             if let Some(v) = self.an_expensive_computation() {
+    ///                 demand.provide_value::<u8>(v);
+    ///             }
+    ///         }
+    ///
+    ///         // The demand will be satisfied now, regardless of if
+    ///         // the parent provided the value or we did.
+    ///         assert!(!demand.would_be_satisfied_by_value_of::<u8>());
+    ///     }
+    /// }
+    ///
+    /// let parent = Parent(Some(42));
+    /// let child = Child { parent };
+    /// assert_eq!(Some(42), std::any::request_value::<u8>(&child));
+    ///
+    /// let parent = Parent(None);
+    /// let child = Child { parent };
+    /// assert_eq!(Some(99), std::any::request_value::<u8>(&child));
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+    pub fn would_be_satisfied_by_value_of<T>(&self) -> bool
+    where
+        T: 'static,
+    {
+        self.would_be_satisfied_by::<tags::Value<T>>()
+    }
+
+    /// Check if the `Demand` would be satisfied if provided with a
+    /// reference to a value of the specified type. If the type does
+    /// not match or has already been provided, returns false.
+    ///
+    /// # Examples
+    ///
+    /// Check if a `&str` still needs to be provided and then provides
+    /// it.
+    ///
+    /// ```rust
+    /// #![feature(provide_any)]
+    ///
+    /// use std::any::{Provider, Demand};
+    ///
+    /// struct Parent(Option<String>);
+    ///
+    /// impl Provider for Parent {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         if let Some(v) = &self.0 {
+    ///             demand.provide_ref::<str>(v);
+    ///         }
+    ///     }
+    /// }
+    ///
+    /// struct Child {
+    ///     parent: Parent,
+    ///     name: String,
+    /// }
+    ///
+    /// impl Child {
+    ///     // Pretend that this takes a lot of resources to evaluate.
+    ///     fn an_expensive_computation(&self) -> Option<&str> {
+    ///         Some(&self.name)
+    ///     }
+    /// }
+    ///
+    /// impl Provider for Child {
+    ///     fn provide<'a>(&'a self, demand: &mut Demand<'a>) {
+    ///         // In general, we don't know if this call will provide
+    ///         // a `str` reference or not...
+    ///         self.parent.provide(demand);
+    ///
+    ///         // ...so we check to see if the `&str` is needed before
+    ///         // we run our expensive computation.
+    ///         if demand.would_be_satisfied_by_ref_of::<str>() {
+    ///             if let Some(v) = self.an_expensive_computation() {
+    ///                 demand.provide_ref::<str>(v);
+    ///             }
+    ///         }
+    ///
+    ///         // The demand will be satisfied now, regardless of if
+    ///         // the parent provided the reference or we did.
+    ///         assert!(!demand.would_be_satisfied_by_ref_of::<str>());
+    ///     }
+    /// }
+    ///
+    /// let parent = Parent(Some("parent".into()));
+    /// let child = Child { parent, name: "child".into() };
+    /// assert_eq!(Some("parent"), std::any::request_ref::<str>(&child));
+    ///
+    /// let parent = Parent(None);
+    /// let child = Child { parent, name: "child".into() };
+    /// assert_eq!(Some("child"), std::any::request_ref::<str>(&child));
+    /// ```
+    #[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+    pub fn would_be_satisfied_by_ref_of<T>(&self) -> bool
+    where
+        T: ?Sized + 'static,
+    {
+        self.would_be_satisfied_by::<tags::Ref<tags::MaybeSizedValue<T>>>()
+    }
+
+    fn would_be_satisfied_by<I>(&self) -> bool
+    where
+        I: tags::Type<'a>,
+    {
+        matches!(self.0.downcast::<I>(), Some(TaggedOption(None)))
+    }
+}
+
+#[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+impl<'a> fmt::Debug for Demand<'a> {
+    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
+        f.debug_struct("Demand").finish_non_exhaustive()
+    }
+}
+
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+// Type tags
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+mod tags {
+    //! Type tags are used to identify a type using a separate value. This module includes type tags
+    //! for some very common types.
+    //!
+    //! Currently type tags are not exposed to the user. But in the future, if you want to use the
+    //! Provider API with more complex types (typically those including lifetime parameters), you
+    //! will need to write your own tags.
+
+    use crate::marker::PhantomData;
+
+    /// This trait is implemented by specific tag types in order to allow
+    /// describing a type which can be requested for a given lifetime `'a`.
+    ///
+    /// A few example implementations for type-driven tags can be found in this
+    /// module, although crates may also implement their own tags for more
+    /// complex types with internal lifetimes.
+    pub trait Type<'a>: Sized + 'static {
+        /// The type of values which may be tagged by this tag for the given
+        /// lifetime.
+        type Reified: 'a;
+    }
+
+    /// Similar to the [`Type`] trait, but represents a type which may be unsized (i.e., has a
+    /// `?Sized` bound). E.g., `str`.
+    pub trait MaybeSizedType<'a>: Sized + 'static {
+        type Reified: 'a + ?Sized;
+    }
+
+    impl<'a, T: Type<'a>> MaybeSizedType<'a> for T {
+        type Reified = T::Reified;
+    }
+
+    /// Type-based tag for types bounded by `'static`, i.e., with no borrowed elements.
+    #[derive(Debug)]
+    pub struct Value<T: 'static>(PhantomData<T>);
+
+    impl<'a, T: 'static> Type<'a> for Value<T> {
+        type Reified = T;
+    }
+
+    /// Type-based tag similar to [`Value`] but which may be unsized (i.e., has a `?Sized` bound).
+    #[derive(Debug)]
+    pub struct MaybeSizedValue<T: ?Sized + 'static>(PhantomData<T>);
+
+    impl<'a, T: ?Sized + 'static> MaybeSizedType<'a> for MaybeSizedValue<T> {
+        type Reified = T;
+    }
+
+    /// Type-based tag for reference types (`&'a T`, where T is represented by
+    /// `<I as MaybeSizedType<'a>>::Reified`.
+    #[derive(Debug)]
+    pub struct Ref<I>(PhantomData<I>);
+
+    impl<'a, I: MaybeSizedType<'a>> Type<'a> for Ref<I> {
+        type Reified = &'a I::Reified;
+    }
+}
+
+/// An `Option` with a type tag `I`.
+///
+/// Since this struct implements `Erased`, the type can be erased to make a dynamically typed
+/// option. The type can be checked dynamically using `Erased::tag_id` and since this is statically
+/// checked for the concrete type, there is some degree of type safety.
+#[repr(transparent)]
+struct TaggedOption<'a, I: tags::Type<'a>>(Option<I::Reified>);
+
+impl<'a, I: tags::Type<'a>> TaggedOption<'a, I> {
+    fn as_demand(&mut self) -> &mut Demand<'a> {
+        Demand::new(self as &mut (dyn Erased<'a> + 'a))
+    }
+}
+
+/// Represents a type-erased but identifiable object.
+///
+/// This trait is exclusively implemented by the `TaggedOption` type.
+unsafe trait Erased<'a>: 'a {
+    /// The `TypeId` of the erased type.
+    fn tag_id(&self) -> TypeId;
+}
+
+unsafe impl<'a, I: tags::Type<'a>> Erased<'a> for TaggedOption<'a, I> {
+    fn tag_id(&self) -> TypeId {
+        TypeId::of::<I>()
+    }
+}
+
+#[unstable(feature = "provide_any", issue = "96024")]
+impl<'a> dyn Erased<'a> + 'a {
+    /// Returns some reference to the dynamic value if it is tagged with `I`,
+    /// or `None` otherwise.
+    #[inline]
+    fn downcast<I>(&self) -> Option<&TaggedOption<'a, I>>
+    where
+        I: tags::Type<'a>,
+    {
+        if self.tag_id() == TypeId::of::<I>() {
+            // SAFETY: Just checked whether we're pointing to an I.
+            Some(unsafe { &*(self as *const Self).cast::<TaggedOption<'a, I>>() })
+        } else {
+            None
+        }
+    }
+
+    /// Returns some mutable reference to the dynamic value if it is tagged with `I`,
+    /// or `None` otherwise.
+    #[inline]
+    fn downcast_mut<I>(&mut self) -> Option<&mut TaggedOption<'a, I>>
+    where
+        I: tags::Type<'a>,
+    {
+        if self.tag_id() == TypeId::of::<I>() {
+            // SAFETY: Just checked whether we're pointing to an I.
+            Some(unsafe { &mut *(self as *mut Self).cast::<TaggedOption<'a, I>>() })
+        } else {
+            None
+        }
+    }
+}