source: src/AST/Decl.hpp @ 29c8675

Last change on this file since 29c8675 was d1fbc56e, checked in by Andrew Beach <ajbeach@…>, 7 weeks ago

Removed two lingering set_extension functions from ast. There was one use each in the parser, which uses get/set functions still.

  • Property mode set to 100644
File size: 15.2 KB
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        /// Ensures this node has a unique ID
53        void fixUniqueId();
54
[23f99e1]55        const Decl * accept( Visitor & v ) const override = 0;
[2bb4a01]56private:
[23f99e1]57        Decl * clone() const override = 0;
[f3cc5b6]58        MUTATE_FRIEND
[2bb4a01]59};
60
61/// Typed declaration base class
62class DeclWithType : public Decl {
63public:
64        /// Represents the type with all types and typedefs expanded.
65        std::string mangleName;
[14cebb7a]66        /// Stores the scope level at which the variable was declared.
[2bb4a01]67        /// Used to access shadowed identifiers.
68        int scopeLevel = 0;
69
70        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
[a300e4a]71        Function::Specs funcSpec;
[2bb4a01]72        ptr<Expr> asmName;
73        bool isDeleted = false;
[16ba4a6f]74        bool isTypeFixed = false;
[85855b0]75        bool isHidden = false;
[2bb4a01]76
[14cebb7a]77        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[2bb4a01]78                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
[14cebb7a]79        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
[a300e4a]80                funcSpec(fs), asmName() {}
[14cebb7a]81
[a300e4a]82        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
83
84        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
[6d51bd7]85        virtual const Type * get_type() const = 0;
[a300e4a]86        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
[e0e9a0b]87        virtual void set_type( const Type * ) = 0;
[a300e4a]88
[23f99e1]89        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
[a300e4a]90private:
[23f99e1]91        DeclWithType * clone() const override = 0;
[f3cc5b6]92        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]93};
94
[77a3f41]95/// Object declaration `Foo foo = 42;`
96class ObjectDecl final : public DeclWithType {
97public:
98        ptr<Type> type;
99        ptr<Init> init;
100        ptr<Expr> bitfieldWidth;
101
[e67991f]102        ObjectDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
103                const Init * init = nullptr, Storage::Classes storage = {},
[e8616b6]104                Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall, const Expr * bitWd = nullptr,
[2a8f0c1]105                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
[14cebb7a]106        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
[77a3f41]107          init( init ), bitfieldWidth( bitWd ) {}
[14cebb7a]108
[77a3f41]109        const Type* get_type() const override { return type; }
[e0e9a0b]110        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
[77a3f41]111
[23f99e1]112        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[77a3f41]113private:
[23f99e1]114        ObjectDecl * clone() const override { return new ObjectDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]115        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]116};
117
[3e94a23]118/// Function variable arguments flag
119enum ArgumentFlag { FixedArgs, VariableArgs };
120
[8a5530c]121/// Object declaration `int foo()`
[a1da039]122class FunctionDecl final : public DeclWithType {
[23f99e1]123public:
[a00a2c1]124        std::vector<ptr<TypeDecl>> type_params;
125        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
[b859f59]126        std::vector<ptr<DeclWithType>> params;
127        std::vector<ptr<DeclWithType>> returns;
[954c954]128        // declared type, derived from parameter declarations
[23f99e1]129        ptr<FunctionType> type;
[b8ab91a]130        /// Null for the forward declaration of a function.
[23f99e1]131        ptr<CompoundStmt> stmts;
[d76c588]132        std::vector< ptr<Expr> > withExprs;
[23f99e1]133
[37273c8]134        /// Monomorphic Function Constructor:
135        FunctionDecl( const CodeLocation & locaction, const std::string & name,
[954c954]136                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
[3992098]137                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[3e94a23]138                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, ArgumentFlag isVarArgs = FixedArgs );
[7edd5c1]139
[37273c8]140        /// Polymorphic Function Constructor:
[7edd5c1]141        FunctionDecl( const CodeLocation & location, const std::string & name,
142                std::vector<ptr<TypeDecl>>&& forall, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& assertions,
143                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
[3992098]144                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[3e94a23]145                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, ArgumentFlag isVarArgs = FixedArgs );
[23f99e1]146
[8a5530c]147        const Type * get_type() const override;
[e0e9a0b]148        void set_type( const Type * t ) override;
[23f99e1]149
150        bool has_body() const { return stmts; }
151
[07de76b]152        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]153private:
154        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
[f3cc5b6]155        MUTATE_FRIEND
[77a3f41]156};
157
[360b2e13]158/// Base class for named type aliases
159class NamedTypeDecl : public Decl {
160public:
161        ptr<Type> base;
162        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
163
[7030dab]164        NamedTypeDecl(
[e0e9a0b]165                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
166                const Type * b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
[6a45bd78]167        : Decl( loc, name, storage, spec ), base( b ), assertions() {}
[360b2e13]168
169        /// Produces a name for the kind of alias
[312029a]170        virtual const char * typeString() const = 0;
[360b2e13]171
172private:
173        NamedTypeDecl* clone() const override = 0;
[f3cc5b6]174        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]175};
176
177/// Cforall type variable: `dtype T`
178class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
[07de76b]179  public:
[6e50a6b]180        enum Kind { Dtype, DStype, Otype, Ftype, Ttype, Dimension, NUMBER_OF_KINDS };
[07de76b]181
182        Kind kind;
[360b2e13]183        bool sized;
184        ptr<Type> init;
185
[7030dab]186        TypeDecl(
187                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
[e3bc51c]188                const Type * b, TypeDecl::Kind k, bool s, const Type * i = nullptr )
189        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeDecl::Ttype || s ),
[9e1d485]190          init( i ) {}
[360b2e13]191
[312029a]192        const char * typeString() const override;
[360b2e13]193        /// Produces a name for generated code
[312029a]194        const char * genTypeString() const;
[360b2e13]195
[9e1d485]196        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
[3606fe4]197        bool isComplete() const { return sized; }
[9e1d485]198
[23f99e1]199        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[07de76b]200  private:
[23f99e1]201        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]202        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]203};
204
[93c10de]205/// Data extracted from a TypeDecl.
206struct TypeData {
207        TypeDecl::Kind kind;
208        bool isComplete;
209
210        TypeData() : kind( TypeDecl::NUMBER_OF_KINDS ), isComplete( false ) {}
211        TypeData( const TypeDecl * d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
212        TypeData( TypeDecl::Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
213        TypeData( const TypeData & d1, const TypeData & d2 )
214                : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
215
216        bool operator==( const TypeData & o ) const { return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete; }
217        bool operator!=( const TypeData & o ) const { return !(*this == o); }
218};
219
220std::ostream & operator<< ( std::ostream &, const TypeData & );
[d76c588]221
[360b2e13]222/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
223class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
224public:
[e0115286]225        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[360b2e13]226                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
227        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
228
[312029a]229        const char * typeString() const override { return "typedef"; }
[360b2e13]230
[23f99e1]231        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[360b2e13]232private:
[23f99e1]233        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]234        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]235};
236
[a300e4a]237/// Aggregate type declaration base class
238class AggregateDecl : public Decl {
239public:
[312029a]240        enum Aggregate { Struct, Union, Enum, Exception, Trait, Generator, Coroutine, Monitor, Thread, NoAggregate };
241        static const char * aggrString( Aggregate aggr );
242
[a300e4a]243        std::vector<ptr<Decl>> members;
[54e41b3]244        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
[a300e4a]245        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
246        bool body = false;
247        readonly<AggregateDecl> parent = {};
248
[14cebb7a]249        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]250                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
[54e41b3]251        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
[a300e4a]252          attributes( std::move(attrs) ) {}
[14cebb7a]253
[a300e4a]254        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
255
[ed3935da]256        /// Produces a name for the kind of aggregate
[312029a]257        virtual const char * typeString() const = 0;
[ed3935da]258
[f3cc5b6]259private:
260        AggregateDecl * clone() const override = 0;
261        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]262};
263
264/// struct declaration `struct Foo { ... };`
265class StructDecl final : public AggregateDecl {
266public:
[312029a]267        Aggregate kind;
[a300e4a]268
[14cebb7a]269        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[312029a]270                Aggregate kind = Struct,
[a300e4a]271                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
272        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
273
[3cc1111]274        bool is_coroutine() const { return kind == Coroutine; }
275        bool is_generator() const { return kind == Generator; }
276        bool is_monitor  () const { return kind == Monitor  ; }
277        bool is_thread   () const { return kind == Thread   ; }
[a300e4a]278
[23f99e1]279        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]280
[312029a]281        const char * typeString() const override { return aggrString( kind ); }
[ed3935da]282
[a300e4a]283private:
[23f99e1]284        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]285        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]286};
287
288/// union declaration `union Foo { ... };`
289class UnionDecl final : public AggregateDecl {
290public:
[14cebb7a]291        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]292                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
293        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
294
[23f99e1]295        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]296
[312029a]297        const char * typeString() const override { return aggrString( Union ); }
[ed3935da]298
[a300e4a]299private:
[23f99e1]300        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]301        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]302};
303
[af746cc]304enum class EnumAttribute{ Value, Posn, Label };
[a300e4a]305/// enum declaration `enum Foo { ... };`
306class EnumDecl final : public AggregateDecl {
307public:
[5ccc733]308        // isCfa indicated if the enum has a declaration like:
[94c98f0e]309        // enum (type_optional) Name {...}
[5ccc733]310        bool isCfa;
[8c55d34]311        // if isCfa == true && base.get() == nullptr, it is a "opaque" enum
[a1da039]312        ptr<Type> base;
[e4d7c1c]313        enum class EnumHiding { Visible, Hide } hide;
[85855b0]314        std::vector< ast::ptr<ast::EnumInstType>> inlinedDecl; // child enums
315
[5ccc733]316        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, bool isCfa = false,
[b0d9ff7]317                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
[e4d7c1c]318                Type const * base = nullptr, EnumHiding hide = EnumHiding::Hide,
[7b71402]319                std::unordered_map< std::string, long long > enumValues = std::unordered_map< std::string, long long >() )
[5ccc733]320        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), isCfa(isCfa), base(base), hide(hide), enumValues(enumValues) {}
[a300e4a]321
322        /// gets the integer value for this enumerator, returning true iff value found
[f135b50]323        // Maybe it is not used in producing the enum value
[9d6e7fa9]324        bool valueOf( const Decl * enumerator, long long& value ) const;
[a300e4a]325
[23f99e1]326        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]327
[312029a]328        const char * typeString() const override { return aggrString( Enum ); }
[ed3935da]329
[af746cc]330        const std::string getUnmangeldArrayName( const EnumAttribute attr ) const;
[85855b0]331
332        unsigned calChildOffset(const std::string & childEnum) const;
333        unsigned calChildOffset(const ast::EnumInstType * childEnum) const;
334
335        bool isSubTypeOf(const ast::EnumDecl *) const;
[5ccc733]336        bool isTyped() const;
[8c55d34]337        bool isOpaque() const;
[a300e4a]338private:
[23f99e1]339        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]340        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]341
342        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
343        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
344};
345
346/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
347class TraitDecl final : public AggregateDecl {
348public:
[14cebb7a]349        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]350                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
351        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
352
[23f99e1]353        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]354
[312029a]355        const char * typeString() const override { return "trait"; }
[ed3935da]356
[a300e4a]357private:
[23f99e1]358        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]359        MUTATE_FRIEND
[2bb4a01]360};
361
[e67991f]362/// With statement `with (...) ...`
[6a0b043]363/// This is a statement lexically, but a Decl is needed for the SymbolTable.
[e67991f]364class WithStmt final : public Decl {
365public:
366        std::vector<ptr<Expr>> exprs;
367        ptr<Stmt> stmt;
368
369        WithStmt( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && exprs, const Stmt * stmt )
370        : Decl(loc, "", Storage::Auto, Linkage::Cforall), exprs(std::move(exprs)), stmt(stmt) {}
371
372        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
373private:
374        WithStmt * clone() const override { return new WithStmt{ *this }; }
375        MUTATE_FRIEND
376};
377
[94c98f0e]378/// Assembly declaration: `asm ... ( "..." : ... )`
[a1da039]379class AsmDecl final : public Decl {
[23f99e1]380public:
381        ptr<AsmStmt> stmt;
382
[07de76b]383        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt * stmt )
[a1da039]384        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), stmt(stmt) {}
[23f99e1]385
[07de76b]386        const AsmDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]387private:
[07de76b]388        AsmDecl * clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
[f3cc5b6]389        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]390};
391
[2d019af]392/// C-preprocessor directive `#...`
[a1da039]393class DirectiveDecl final : public Decl {
[2d019af]394public:
395        ptr<DirectiveStmt> stmt;
396
397        DirectiveDecl( const CodeLocation & loc, DirectiveStmt * stmt )
[a1da039]398        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), stmt(stmt) {}
[2d019af]399
400        const DirectiveDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
401private:
402        DirectiveDecl * clone() const override { return new DirectiveDecl( *this ); }
403        MUTATE_FRIEND
404};
405
[19a8c40]406/// Static Assertion `_Static_assert( ... , ... );`
[a1da039]407class StaticAssertDecl final : public Decl {
[23f99e1]408public:
[112fe04]409        ptr<Expr> cond;
[23f99e1]410        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
411
412        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
[a1da039]413        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), cond( condition ), msg( msg ) {}
[23f99e1]414
[07de76b]415        const StaticAssertDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]416private:
417        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
[f3cc5b6]418        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]419};
[e0115286]420
[19a8c40]421/// Inline Member Declaration `inline TypeName;`
[71806e0]422class InlineMemberDecl final : public DeclWithType {
[e874605]423public:
424        ptr<Type> type;
425
[71806e0]426        InlineMemberDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
[e874605]427                Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
428                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
429        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ) {}
430
431        const Type * get_type() const override { return type; }
432        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
433
434        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
435private:
[71806e0]436        InlineMemberDecl * clone() const override { return new InlineMemberDecl{ *this }; }
[e874605]437        MUTATE_FRIEND
438};
[19a8c40]439
[2bb4a01]440}
441
[f3cc5b6]442#undef MUTATE_FRIEND
443
[2bb4a01]444// Local Variables: //
445// tab-width: 4 //
446// mode: c++ //
447// compile-command: "make install" //
448// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.