source: src/AST/Decl.hpp @ 25793da

ADTast-experimentalpthread-emulation
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Translated Instantiate Generic to the new AST. This includes various utilities and some assorted clean-up.

  • Property mode set to 100644
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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
12// Last Modified On : Thu May  5 12:09:00 2022
13// Update Count     : 33
[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"
[07de76b]31#include "Common/utility.h"
32#include "Common/SemanticError.h"                                               // error_str
[2bb4a01]33
[f3cc5b6]34// Must be included in *all* AST classes; should be #undef'd at the end of the file
[99da267]35#define MUTATE_FRIEND \
[91a72ef]36        template<typename node_t> friend node_t * mutate(const node_t * node); \
[99da267]37        template<typename node_t> friend node_t * shallowCopy(const node_t * node);
[f3cc5b6]38
[2bb4a01]39namespace ast {
[a300e4a]40
[2bb4a01]41/// Base declaration class
42class Decl : public ParseNode {
43public:
44        std::string name;
45        Storage::Classes storage;
46        Linkage::Spec linkage;
47        UniqueId uniqueId = 0;
48        bool extension = false;
49
[14cebb7a]50        Decl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[2bb4a01]51                Linkage::Spec linkage )
52        : ParseNode( loc ), name( name ), storage( storage ), linkage( linkage ) {}
53
54        Decl* set_extension( bool ex ) { extension = ex; return this; }
55
56        /// Ensures this node has a unique ID
57        void fixUniqueId();
58        /// Get canonical declaration for unique ID
59        static readonly<Decl> fromId( UniqueId id );
60
[23f99e1]61        const Decl * accept( Visitor & v ) const override = 0;
[2bb4a01]62private:
[23f99e1]63        Decl * clone() const override = 0;
[f3cc5b6]64        MUTATE_FRIEND
[2bb4a01]65};
66
67/// Typed declaration base class
68class DeclWithType : public Decl {
69public:
70        /// Represents the type with all types and typedefs expanded.
71        /// This field is generated by SymTab::Validate::Pass2
72        std::string mangleName;
[14cebb7a]73        /// Stores the scope level at which the variable was declared.
[2bb4a01]74        /// Used to access shadowed identifiers.
75        int scopeLevel = 0;
76
77        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
[a300e4a]78        Function::Specs funcSpec;
[2bb4a01]79        ptr<Expr> asmName;
80        bool isDeleted = false;
[16ba4a6f]81        bool isTypeFixed = false;
[2bb4a01]82
[14cebb7a]83        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[2bb4a01]84                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
[14cebb7a]85        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
[a300e4a]86                funcSpec(fs), asmName() {}
[14cebb7a]87
[a300e4a]88        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
89
90        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
[6d51bd7]91        virtual const Type * get_type() const = 0;
[a300e4a]92        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
[e0e9a0b]93        virtual void set_type( const Type * ) = 0;
[a300e4a]94
[23f99e1]95        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
[a300e4a]96private:
[23f99e1]97        DeclWithType * clone() const override = 0;
[f3cc5b6]98        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]99};
100
[77a3f41]101/// Object declaration `Foo foo = 42;`
102class ObjectDecl final : public DeclWithType {
103public:
104        ptr<Type> type;
105        ptr<Init> init;
106        ptr<Expr> bitfieldWidth;
107
[e67991f]108        ObjectDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
109                const Init * init = nullptr, Storage::Classes storage = {},
[e8616b6]110                Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall, const Expr * bitWd = nullptr,
[2a8f0c1]111                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
[14cebb7a]112        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
[77a3f41]113          init( init ), bitfieldWidth( bitWd ) {}
[14cebb7a]114
[77a3f41]115        const Type* get_type() const override { return type; }
[e0e9a0b]116        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
[77a3f41]117
[23f99e1]118        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[77a3f41]119private:
[23f99e1]120        ObjectDecl * clone() const override { return new ObjectDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]121        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]122};
123
[8a5530c]124/// Object declaration `int foo()`
[23f99e1]125class FunctionDecl : public DeclWithType {
126public:
[954c954]127        std::vector<ptr<DeclWithType>> params;
128        std::vector<ptr<DeclWithType>> returns;
[a00a2c1]129        std::vector<ptr<TypeDecl>> type_params;
130        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
[954c954]131        // declared type, derived from parameter declarations
[23f99e1]132        ptr<FunctionType> type;
[b8ab91a]133        /// Null for the forward declaration of a function.
[23f99e1]134        ptr<CompoundStmt> stmts;
[d76c588]135        std::vector< ptr<Expr> > withExprs;
[23f99e1]136
[7edd5c1]137        // The difference between the two constructors is in how they handle
138        // assertions. The first constructor uses the assertions from the type
139        // parameters, in the style of the old ast, and puts them on the type.
140        // The second takes an explicite list of assertions and builds a list of
141        // references to them on the type.
142
[490fb92e]143        FunctionDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, std::vector<ptr<TypeDecl>>&& forall,
[954c954]144                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
[3992098]145                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[490fb92e]146                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, bool isVarArgs = false);
[7edd5c1]147
148        FunctionDecl( const CodeLocation & location, const std::string & name,
149                std::vector<ptr<TypeDecl>>&& forall, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& assertions,
150                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
[3992098]151                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[7edd5c1]152                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, bool isVarArgs = false);
[23f99e1]153
[8a5530c]154        const Type * get_type() const override;
[e0e9a0b]155        void set_type( const Type * t ) override;
[23f99e1]156
157        bool has_body() const { return stmts; }
158
[07de76b]159        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]160private:
161        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
[f3cc5b6]162        MUTATE_FRIEND
[77a3f41]163};
164
[360b2e13]165/// Base class for named type aliases
166class NamedTypeDecl : public Decl {
167public:
168        ptr<Type> base;
169        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
170
[7030dab]171        NamedTypeDecl(
[e0e9a0b]172                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
173                const Type * b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
[6a45bd78]174        : Decl( loc, name, storage, spec ), base( b ), assertions() {}
[360b2e13]175
176        /// Produces a name for the kind of alias
[312029a]177        virtual const char * typeString() const = 0;
[360b2e13]178
179private:
180        NamedTypeDecl* clone() const override = 0;
[f3cc5b6]181        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]182};
183
184/// Cforall type variable: `dtype T`
185class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
[07de76b]186  public:
[6e50a6b]187        enum Kind { Dtype, DStype, Otype, Ftype, Ttype, Dimension, NUMBER_OF_KINDS };
[07de76b]188
189        Kind kind;
[360b2e13]190        bool sized;
191        ptr<Type> init;
192
193        /// Data extracted from a type decl
194        struct Data {
[07de76b]195                Kind kind;
[360b2e13]196                bool isComplete;
197
[07de76b]198                Data() : kind( NUMBER_OF_KINDS ), isComplete( false ) {}
[d76c588]199                Data( const TypeDecl * d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
[07de76b]200                Data( Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
[d76c588]201                Data( const Data & d1, const Data & d2 )
[07de76b]202                        : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
[360b2e13]203
[07de76b]204                bool operator==( const Data & o ) const { return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete; }
205                bool operator!=( const Data & o ) const { return !(*this == o); }
[360b2e13]206        };
207
[7030dab]208        TypeDecl(
209                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
[e3bc51c]210                const Type * b, TypeDecl::Kind k, bool s, const Type * i = nullptr )
211        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeDecl::Ttype || s ),
[9e1d485]212          init( i ) {}
[360b2e13]213
[312029a]214        const char * typeString() const override;
[360b2e13]215        /// Produces a name for generated code
[312029a]216        const char * genTypeString() const;
[360b2e13]217
[9e1d485]218        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
[3606fe4]219        bool isComplete() const { return sized; }
[9e1d485]220
[23f99e1]221        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[07de76b]222  private:
[23f99e1]223        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]224        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]225};
226
[d76c588]227std::ostream & operator<< ( std::ostream &, const TypeDecl::Data & );
228
[360b2e13]229/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
230class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
231public:
[e0115286]232        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[360b2e13]233                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
234        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
235
[312029a]236        const char * typeString() const override { return "typedef"; }
[360b2e13]237
[23f99e1]238        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[360b2e13]239private:
[23f99e1]240        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]241        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]242};
243
[a300e4a]244/// Aggregate type declaration base class
245class AggregateDecl : public Decl {
246public:
[312029a]247        enum Aggregate { Struct, Union, Enum, Exception, Trait, Generator, Coroutine, Monitor, Thread, NoAggregate };
248        static const char * aggrString( Aggregate aggr );
249
[a300e4a]250        std::vector<ptr<Decl>> members;
[54e41b3]251        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
[a300e4a]252        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
253        bool body = false;
254        readonly<AggregateDecl> parent = {};
255
[14cebb7a]256        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]257                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
[54e41b3]258        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
[a300e4a]259          attributes( std::move(attrs) ) {}
[14cebb7a]260
[a300e4a]261        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
262
[ed3935da]263        /// Produces a name for the kind of aggregate
[312029a]264        virtual const char * typeString() const = 0;
[ed3935da]265
[f3cc5b6]266private:
267        AggregateDecl * clone() const override = 0;
268        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]269};
270
271/// struct declaration `struct Foo { ... };`
272class StructDecl final : public AggregateDecl {
273public:
[312029a]274        Aggregate kind;
[a300e4a]275
[14cebb7a]276        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[312029a]277                Aggregate kind = Struct,
[a300e4a]278                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
279        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
280
[3cc1111]281        bool is_coroutine() const { return kind == Coroutine; }
282        bool is_generator() const { return kind == Generator; }
283        bool is_monitor  () const { return kind == Monitor  ; }
284        bool is_thread   () const { return kind == Thread   ; }
[a300e4a]285
[23f99e1]286        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]287
[312029a]288        const char * typeString() const override { return aggrString( kind ); }
[ed3935da]289
[a300e4a]290private:
[23f99e1]291        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]292        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]293};
294
295/// union declaration `union Foo { ... };`
296class UnionDecl final : public AggregateDecl {
297public:
[14cebb7a]298        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]299                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
300        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
301
[23f99e1]302        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]303
[312029a]304        const char * typeString() const override { return aggrString( Union ); }
[ed3935da]305
[a300e4a]306private:
[23f99e1]307        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]308        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]309};
310
311/// enum declaration `enum Foo { ... };`
312class EnumDecl final : public AggregateDecl {
313public:
[3e54399]314        ptr<Type> base;
[f135b50]315
[14cebb7a]316        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[1931bb01]317                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall, Type const * base = nullptr,
[7b71402]318                std::unordered_map< std::string, long long > enumValues = std::unordered_map< std::string, long long >() )
[f135b50]319        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), base(base), 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
[4559b34]329        bool isTyped() {return base && base.get();}
330
[a300e4a]331private:
[23f99e1]332        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]333        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]334
335        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
336        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
337};
338
339/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
340class TraitDecl final : public AggregateDecl {
341public:
[14cebb7a]342        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]343                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
344        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
345
[23f99e1]346        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]347
[312029a]348        const char * typeString() const override { return "trait"; }
[ed3935da]349
[a300e4a]350private:
[23f99e1]351        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]352        MUTATE_FRIEND
[2bb4a01]353};
354
[e67991f]355/// With statement `with (...) ...`
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
[23f99e1]370class AsmDecl : public Decl {
371public:
372        ptr<AsmStmt> stmt;
373
[07de76b]374        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt * stmt )
[23f99e1]375        : Decl( loc, "", {}, {} ), stmt(stmt) {}
376
[07de76b]377        const AsmDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]378private:
[07de76b]379        AsmDecl * clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
[f3cc5b6]380        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]381};
382
[2d019af]383/// C-preprocessor directive `#...`
384class DirectiveDecl : public Decl {
385public:
386        ptr<DirectiveStmt> stmt;
387
388        DirectiveDecl( const CodeLocation & loc, DirectiveStmt * stmt )
389        : Decl( loc, "", {}, {} ), stmt(stmt) {}
390
391        const DirectiveDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
392private:
393        DirectiveDecl * clone() const override { return new DirectiveDecl( *this ); }
394        MUTATE_FRIEND
395};
396
[23f99e1]397class StaticAssertDecl : public Decl {
398public:
[112fe04]399        ptr<Expr> cond;
[23f99e1]400        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
401
402        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
[112fe04]403        : Decl( loc, "", {}, {} ), cond( condition ), msg( msg ) {}
[23f99e1]404
[07de76b]405        const StaticAssertDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]406private:
407        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
[f3cc5b6]408        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]409};
[e0115286]410
[2bb4a01]411}
412
[f3cc5b6]413#undef MUTATE_FRIEND
414
[2bb4a01]415// Local Variables: //
416// tab-width: 4 //
417// mode: c++ //
418// compile-command: "make install" //
419// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.