source: src/AST/Decl.hpp @ 083e637

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Reimplement the resolution of Enum instance type

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RevLine 
[2bb4a01]1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Decl.hpp --
8//
9// Author           : Aaron B. Moss
10// Created On       : Thu May 9 10:00:00 2019
[7edd5c1]11// Last Modified By : Andrew Beach
[3e94a23]12// Last Modified On : Wed Apr  5 10:42:00 2023
13// Update Count     : 35
[2bb4a01]14//
15
16#pragma once
17
[d76c588]18#include <iosfwd>
[a300e4a]19#include <string>              // for string, to_string
20#include <unordered_map>
[2bb4a01]21#include <vector>
[07de76b]22#include <algorithm>
[2bb4a01]23
[a300e4a]24#include "FunctionSpec.hpp"
[2bb4a01]25#include "Fwd.hpp"             // for UniqueId
26#include "LinkageSpec.hpp"
27#include "Node.hpp"            // for ptr, readonly
28#include "ParseNode.hpp"
29#include "StorageClasses.hpp"
30#include "Visitor.hpp"
31
[f3cc5b6]32// Must be included in *all* AST classes; should be #undef'd at the end of the file
[99da267]33#define MUTATE_FRIEND \
[91a72ef]34        template<typename node_t> friend node_t * mutate(const node_t * node); \
[99da267]35        template<typename node_t> friend node_t * shallowCopy(const node_t * node);
[f3cc5b6]36
[2bb4a01]37namespace ast {
[a300e4a]38
[2bb4a01]39/// Base declaration class
40class Decl : public ParseNode {
41public:
42        std::string name;
43        Storage::Classes storage;
44        Linkage::Spec linkage;
45        UniqueId uniqueId = 0;
46        bool extension = false;
47
[14cebb7a]48        Decl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[2bb4a01]49                Linkage::Spec linkage )
50        : ParseNode( loc ), name( name ), storage( storage ), linkage( linkage ) {}
51
52        Decl* set_extension( bool ex ) { extension = ex; return this; }
53
54        /// Ensures this node has a unique ID
55        void fixUniqueId();
56
[23f99e1]57        const Decl * accept( Visitor & v ) const override = 0;
[2bb4a01]58private:
[23f99e1]59        Decl * clone() const override = 0;
[f3cc5b6]60        MUTATE_FRIEND
[2bb4a01]61};
62
63/// Typed declaration base class
64class DeclWithType : public Decl {
65public:
66        /// Represents the type with all types and typedefs expanded.
67        std::string mangleName;
[14cebb7a]68        /// Stores the scope level at which the variable was declared.
[2bb4a01]69        /// Used to access shadowed identifiers.
70        int scopeLevel = 0;
71
72        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
[a300e4a]73        Function::Specs funcSpec;
[2bb4a01]74        ptr<Expr> asmName;
75        bool isDeleted = false;
[16ba4a6f]76        bool isTypeFixed = false;
[2bb4a01]77
[14cebb7a]78        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[2bb4a01]79                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
[14cebb7a]80        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
[a300e4a]81                funcSpec(fs), asmName() {}
[14cebb7a]82
[a300e4a]83        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
84
85        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
[6d51bd7]86        virtual const Type * get_type() const = 0;
[a300e4a]87        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
[e0e9a0b]88        virtual void set_type( const Type * ) = 0;
[a300e4a]89
[23f99e1]90        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
[a300e4a]91private:
[23f99e1]92        DeclWithType * clone() const override = 0;
[f3cc5b6]93        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]94};
95
[77a3f41]96/// Object declaration `Foo foo = 42;`
97class ObjectDecl final : public DeclWithType {
98public:
99        ptr<Type> type;
100        ptr<Init> init;
101        ptr<Expr> bitfieldWidth;
102
[e67991f]103        ObjectDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
104                const Init * init = nullptr, Storage::Classes storage = {},
[e8616b6]105                Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall, const Expr * bitWd = nullptr,
[2a8f0c1]106                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
[14cebb7a]107        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
[77a3f41]108          init( init ), bitfieldWidth( bitWd ) {}
[14cebb7a]109
[77a3f41]110        const Type* get_type() const override { return type; }
[e0e9a0b]111        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
[77a3f41]112
[23f99e1]113        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[77a3f41]114private:
[23f99e1]115        ObjectDecl * clone() const override { return new ObjectDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]116        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]117};
118
[3e94a23]119/// Function variable arguments flag
120enum ArgumentFlag { FixedArgs, VariableArgs };
121
[8a5530c]122/// Object declaration `int foo()`
[a1da039]123class FunctionDecl final : public DeclWithType {
[23f99e1]124public:
[a00a2c1]125        std::vector<ptr<TypeDecl>> type_params;
126        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
[b859f59]127        std::vector<ptr<DeclWithType>> params;
128        std::vector<ptr<DeclWithType>> returns;
[954c954]129        // declared type, derived from parameter declarations
[23f99e1]130        ptr<FunctionType> type;
[b8ab91a]131        /// Null for the forward declaration of a function.
[23f99e1]132        ptr<CompoundStmt> stmts;
[d76c588]133        std::vector< ptr<Expr> > withExprs;
[23f99e1]134
[37273c8]135        /// Monomorphic Function Constructor:
136        FunctionDecl( const CodeLocation & locaction, const std::string & name,
[954c954]137                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
[3992098]138                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[3e94a23]139                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, ArgumentFlag isVarArgs = FixedArgs );
[7edd5c1]140
[37273c8]141        /// Polymorphic Function Constructor:
[7edd5c1]142        FunctionDecl( const CodeLocation & location, const std::string & name,
143                std::vector<ptr<TypeDecl>>&& forall, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& assertions,
144                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
[3992098]145                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[3e94a23]146                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, ArgumentFlag isVarArgs = FixedArgs );
[23f99e1]147
[8a5530c]148        const Type * get_type() const override;
[e0e9a0b]149        void set_type( const Type * t ) override;
[23f99e1]150
151        bool has_body() const { return stmts; }
152
[07de76b]153        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]154private:
155        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
[f3cc5b6]156        MUTATE_FRIEND
[77a3f41]157};
158
[360b2e13]159/// Base class for named type aliases
160class NamedTypeDecl : public Decl {
161public:
162        ptr<Type> base;
163        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
164
[7030dab]165        NamedTypeDecl(
[e0e9a0b]166                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
167                const Type * b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
[6a45bd78]168        : Decl( loc, name, storage, spec ), base( b ), assertions() {}
[360b2e13]169
170        /// Produces a name for the kind of alias
[312029a]171        virtual const char * typeString() const = 0;
[360b2e13]172
173private:
174        NamedTypeDecl* clone() const override = 0;
[f3cc5b6]175        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]176};
177
178/// Cforall type variable: `dtype T`
179class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
[07de76b]180  public:
[6e50a6b]181        enum Kind { Dtype, DStype, Otype, Ftype, Ttype, Dimension, NUMBER_OF_KINDS };
[07de76b]182
183        Kind kind;
[360b2e13]184        bool sized;
185        ptr<Type> init;
186
[7030dab]187        TypeDecl(
188                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
[e3bc51c]189                const Type * b, TypeDecl::Kind k, bool s, const Type * i = nullptr )
190        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeDecl::Ttype || s ),
[9e1d485]191          init( i ) {}
[360b2e13]192
[312029a]193        const char * typeString() const override;
[360b2e13]194        /// Produces a name for generated code
[312029a]195        const char * genTypeString() const;
[360b2e13]196
[9e1d485]197        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
[3606fe4]198        bool isComplete() const { return sized; }
[9e1d485]199
[23f99e1]200        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[07de76b]201  private:
[23f99e1]202        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]203        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]204};
205
[93c10de]206/// Data extracted from a TypeDecl.
207struct TypeData {
208        TypeDecl::Kind kind;
209        bool isComplete;
210
211        TypeData() : kind( TypeDecl::NUMBER_OF_KINDS ), isComplete( false ) {}
212        TypeData( const TypeDecl * d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
213        TypeData( TypeDecl::Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
214        TypeData( const TypeData & d1, const TypeData & d2 )
215                : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
216
217        bool operator==( const TypeData & o ) const { return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete; }
218        bool operator!=( const TypeData & o ) const { return !(*this == o); }
219};
220
221std::ostream & operator<< ( std::ostream &, const TypeData & );
[d76c588]222
[360b2e13]223/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
224class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
225public:
[e0115286]226        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[360b2e13]227                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
228        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
229
[312029a]230        const char * typeString() const override { return "typedef"; }
[360b2e13]231
[23f99e1]232        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[360b2e13]233private:
[23f99e1]234        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]235        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]236};
237
[a300e4a]238/// Aggregate type declaration base class
239class AggregateDecl : public Decl {
240public:
[312029a]241        enum Aggregate { Struct, Union, Enum, Exception, Trait, Generator, Coroutine, Monitor, Thread, NoAggregate };
242        static const char * aggrString( Aggregate aggr );
243
[a300e4a]244        std::vector<ptr<Decl>> members;
[54e41b3]245        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
[a300e4a]246        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
247        bool body = false;
248        readonly<AggregateDecl> parent = {};
249
[14cebb7a]250        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]251                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
[54e41b3]252        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
[a300e4a]253          attributes( std::move(attrs) ) {}
[14cebb7a]254
[a300e4a]255        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
256
[ed3935da]257        /// Produces a name for the kind of aggregate
[312029a]258        virtual const char * typeString() const = 0;
[ed3935da]259
[f3cc5b6]260private:
261        AggregateDecl * clone() const override = 0;
262        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]263};
264
265/// struct declaration `struct Foo { ... };`
266class StructDecl final : public AggregateDecl {
267public:
[312029a]268        Aggregate kind;
[a300e4a]269
[14cebb7a]270        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[312029a]271                Aggregate kind = Struct,
[a300e4a]272                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
273        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
274
[3cc1111]275        bool is_coroutine() const { return kind == Coroutine; }
276        bool is_generator() const { return kind == Generator; }
277        bool is_monitor  () const { return kind == Monitor  ; }
278        bool is_thread   () const { return kind == Thread   ; }
[a300e4a]279
[23f99e1]280        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]281
[312029a]282        const char * typeString() const override { return aggrString( kind ); }
[ed3935da]283
[a300e4a]284private:
[23f99e1]285        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]286        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]287};
288
289/// union declaration `union Foo { ... };`
290class UnionDecl final : public AggregateDecl {
291public:
[14cebb7a]292        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]293                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
294        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
295
[23f99e1]296        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]297
[312029a]298        const char * typeString() const override { return aggrString( Union ); }
[ed3935da]299
[a300e4a]300private:
[23f99e1]301        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]302        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]303};
304
[af746cc]305enum class EnumAttribute{ Value, Posn, Label };
[a300e4a]306/// enum declaration `enum Foo { ... };`
307class EnumDecl final : public AggregateDecl {
308public:
[a1da039]309        // isTyped indicated if the enum has a declaration like:
[94c98f0e]310        // enum (type_optional) Name {...}
[a1da039]311        bool isTyped;
312        // if isTyped == true && base.get() == nullptr, it is a "void" type enum
313        ptr<Type> base;
[e4d7c1c]314        enum class EnumHiding { Visible, Hide } hide;
315        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, bool isTyped = false,
[b0d9ff7]316                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[e4d7c1c]317                Type const * base = nullptr, EnumHiding hide = EnumHiding::Hide,
[7b71402]318                std::unordered_map< std::string, long long > enumValues = std::unordered_map< std::string, long long >() )
[e4d7c1c]319        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), isTyped(isTyped), base(base), hide(hide), enumValues(enumValues) {}
[a300e4a]320
321        /// gets the integer value for this enumerator, returning true iff value found
[f135b50]322        // Maybe it is not used in producing the enum value
[9d6e7fa9]323        bool valueOf( const Decl * enumerator, long long& value ) const;
[a300e4a]324
[23f99e1]325        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]326
[312029a]327        const char * typeString() const override { return aggrString( Enum ); }
[ed3935da]328
[af746cc]329        const std::string getUnmangeldArrayName( const EnumAttribute attr ) const;
[a300e4a]330private:
[23f99e1]331        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]332        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]333
334        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
335        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
336};
337
338/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
339class TraitDecl final : public AggregateDecl {
340public:
[14cebb7a]341        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]342                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
343        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
344
[23f99e1]345        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]346
[312029a]347        const char * typeString() const override { return "trait"; }
[ed3935da]348
[a300e4a]349private:
[23f99e1]350        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]351        MUTATE_FRIEND
[2bb4a01]352};
353
[e67991f]354/// With statement `with (...) ...`
[6a0b043]355/// This is a statement lexically, but a Decl is needed for the SymbolTable.
[e67991f]356class WithStmt final : public Decl {
357public:
358        std::vector<ptr<Expr>> exprs;
359        ptr<Stmt> stmt;
360
361        WithStmt( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && exprs, const Stmt * stmt )
362        : Decl(loc, "", Storage::Auto, Linkage::Cforall), exprs(std::move(exprs)), stmt(stmt) {}
363
364        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
365private:
366        WithStmt * clone() const override { return new WithStmt{ *this }; }
367        MUTATE_FRIEND
368};
369
[94c98f0e]370/// Assembly declaration: `asm ... ( "..." : ... )`
[a1da039]371class AsmDecl final : public Decl {
[23f99e1]372public:
373        ptr<AsmStmt> stmt;
374
[07de76b]375        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt * stmt )
[a1da039]376        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), stmt(stmt) {}
[23f99e1]377
[07de76b]378        const AsmDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]379private:
[07de76b]380        AsmDecl * clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
[f3cc5b6]381        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]382};
383
[2d019af]384/// C-preprocessor directive `#...`
[a1da039]385class DirectiveDecl final : public Decl {
[2d019af]386public:
387        ptr<DirectiveStmt> stmt;
388
389        DirectiveDecl( const CodeLocation & loc, DirectiveStmt * stmt )
[a1da039]390        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), stmt(stmt) {}
[2d019af]391
392        const DirectiveDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
393private:
394        DirectiveDecl * clone() const override { return new DirectiveDecl( *this ); }
395        MUTATE_FRIEND
396};
397
[19a8c40]398/// Static Assertion `_Static_assert( ... , ... );`
[a1da039]399class StaticAssertDecl final : public Decl {
[23f99e1]400public:
[112fe04]401        ptr<Expr> cond;
[23f99e1]402        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
403
404        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
[a1da039]405        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), cond( condition ), msg( msg ) {}
[23f99e1]406
[07de76b]407        const StaticAssertDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]408private:
409        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
[f3cc5b6]410        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]411};
[e0115286]412
[19a8c40]413/// Inline Member Declaration `inline TypeName;`
[71806e0]414class InlineMemberDecl final : public DeclWithType {
[e874605]415public:
416        ptr<Type> type;
417
[71806e0]418        InlineMemberDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
[e874605]419                Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
420                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
421        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ) {}
422
423        const Type * get_type() const override { return type; }
424        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
425
426        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
427private:
[71806e0]428        InlineMemberDecl * clone() const override { return new InlineMemberDecl{ *this }; }
[e874605]429        MUTATE_FRIEND
430};
[19a8c40]431
[2bb4a01]432}
433
[f3cc5b6]434#undef MUTATE_FRIEND
435
[2bb4a01]436// Local Variables: //
437// tab-width: 4 //
438// mode: c++ //
439// compile-command: "make install" //
440// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.