source: src/AST/Decl.hpp @ a75d464

ADTarm-ehast-experimentalenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationnew-ast-unique-exprpthread-emulationqualifiedEnum
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[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
[312029a]11// Last Modified By : Peter A. Buhr
[07de76b]12// Last Modified On : Fri Dec 13 17:38:33 2019
13// Update Count     : 29
[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 \
36    template<typename node_t> friend node_t * mutate(const node_t * node); \
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;
81
[14cebb7a]82        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[2bb4a01]83                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
[14cebb7a]84        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
[a300e4a]85                funcSpec(fs), asmName() {}
[14cebb7a]86
[a300e4a]87        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
88
89        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
[6d51bd7]90        virtual const Type * get_type() const = 0;
[a300e4a]91        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
[e0e9a0b]92        virtual void set_type( const Type * ) = 0;
[a300e4a]93
[23f99e1]94        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
[a300e4a]95private:
[23f99e1]96        DeclWithType * clone() const override = 0;
[f3cc5b6]97        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]98};
99
[77a3f41]100/// Object declaration `Foo foo = 42;`
101class ObjectDecl final : public DeclWithType {
102public:
103        ptr<Type> type;
104        ptr<Init> init;
105        ptr<Expr> bitfieldWidth;
106
[e67991f]107        ObjectDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
108                const Init * init = nullptr, Storage::Classes storage = {},
109                Linkage::Spec linkage = Linkage::C, const Expr * bitWd = nullptr,
[2a8f0c1]110                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
[14cebb7a]111        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
[77a3f41]112          init( init ), bitfieldWidth( bitWd ) {}
[14cebb7a]113
[77a3f41]114        const Type* get_type() const override { return type; }
[e0e9a0b]115        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
[77a3f41]116
[23f99e1]117        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[77a3f41]118private:
[23f99e1]119        ObjectDecl * clone() const override { return new ObjectDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]120        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]121};
122
[8a5530c]123/// Object declaration `int foo()`
[23f99e1]124class FunctionDecl : public DeclWithType {
125public:
126        ptr<FunctionType> type;
127        ptr<CompoundStmt> stmts;
[d76c588]128        std::vector< ptr<Expr> > withExprs;
[23f99e1]129
[07de76b]130        FunctionDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, FunctionType * type,
[23f99e1]131                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::C,
132                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {})
133        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
134          stmts( stmts ) {}
135
[8a5530c]136        const Type * get_type() const override;
[e0e9a0b]137        void set_type( const Type * t ) override;
[23f99e1]138
139        bool has_body() const { return stmts; }
140
[07de76b]141        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]142private:
143        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
[f3cc5b6]144        MUTATE_FRIEND
[77a3f41]145};
146
[360b2e13]147/// Base class for named type aliases
148class NamedTypeDecl : public Decl {
149public:
150        ptr<Type> base;
[54e41b3]151        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
[360b2e13]152        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
153
[7030dab]154        NamedTypeDecl(
[e0e9a0b]155                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
156                const Type * b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
[54e41b3]157        : Decl( loc, name, storage, spec ), base( b ), params(), assertions() {}
[360b2e13]158
159        /// Produces a name for the kind of alias
[312029a]160        virtual const char * typeString() const = 0;
[360b2e13]161
162private:
163        NamedTypeDecl* clone() const override = 0;
[f3cc5b6]164        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]165};
166
167/// Cforall type variable: `dtype T`
168class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
[07de76b]169  public:
170        enum Kind { Dtype, Otype, Ftype, Ttype, NUMBER_OF_KINDS };
171
172        Kind kind;
[360b2e13]173        bool sized;
174        ptr<Type> init;
175
176        /// Data extracted from a type decl
177        struct Data {
[07de76b]178                Kind kind;
[360b2e13]179                bool isComplete;
180
[07de76b]181                Data() : kind( NUMBER_OF_KINDS ), isComplete( false ) {}
[d76c588]182                Data( const TypeDecl * d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
[07de76b]183                Data( Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
[d76c588]184                Data( const Data & d1, const Data & d2 )
[07de76b]185                        : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
[360b2e13]186
[07de76b]187                bool operator==( const Data & o ) const { return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete; }
188                bool operator!=( const Data & o ) const { return !(*this == o); }
[360b2e13]189        };
190
[7030dab]191        TypeDecl(
192                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
[e3bc51c]193                const Type * b, TypeDecl::Kind k, bool s, const Type * i = nullptr )
194        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeDecl::Ttype || s ),
[9e1d485]195          init( i ) {}
[360b2e13]196
[312029a]197        const char * typeString() const override;
[360b2e13]198        /// Produces a name for generated code
[312029a]199        const char * genTypeString() const;
[360b2e13]200
[9e1d485]201        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
202        bool isComplete() { return sized; }
203
[23f99e1]204        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[07de76b]205  private:
[23f99e1]206        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]207        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]208};
209
[d76c588]210std::ostream & operator<< ( std::ostream &, const TypeDecl::Data & );
211
[360b2e13]212/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
213class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
214public:
[e0115286]215        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
[360b2e13]216                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
217        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
218
[312029a]219        const char * typeString() const override { return "typedef"; }
[360b2e13]220
[23f99e1]221        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[360b2e13]222private:
[23f99e1]223        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]224        MUTATE_FRIEND
[360b2e13]225};
226
[a300e4a]227/// Aggregate type declaration base class
228class AggregateDecl : public Decl {
229public:
[312029a]230        enum Aggregate { Struct, Union, Enum, Exception, Trait, Generator, Coroutine, Monitor, Thread, NoAggregate };
231        static const char * aggrString( Aggregate aggr );
232
[a300e4a]233        std::vector<ptr<Decl>> members;
[54e41b3]234        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
[a300e4a]235        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
236        bool body = false;
237        readonly<AggregateDecl> parent = {};
238
[14cebb7a]239        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]240                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
[54e41b3]241        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
[a300e4a]242          attributes( std::move(attrs) ) {}
[14cebb7a]243
[a300e4a]244        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
245
[ed3935da]246        /// Produces a name for the kind of aggregate
[312029a]247        virtual const char * typeString() const = 0;
[ed3935da]248
[f3cc5b6]249private:
250        AggregateDecl * clone() const override = 0;
251        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]252};
253
254/// struct declaration `struct Foo { ... };`
255class StructDecl final : public AggregateDecl {
256public:
[312029a]257        Aggregate kind;
[a300e4a]258
[14cebb7a]259        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[312029a]260                Aggregate kind = Struct,
[a300e4a]261                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
262        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
263
[312029a]264        bool is_coroutine() { return kind == Coroutine; }
[427854b]265        bool is_generator() { return kind == Generator; }
266        bool is_monitor  () { return kind == Monitor  ; }
267        bool is_thread   () { return kind == Thread   ; }
[a300e4a]268
[23f99e1]269        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]270
[312029a]271        const char * typeString() const override { return aggrString( kind ); }
[ed3935da]272
[a300e4a]273private:
[23f99e1]274        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]275        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]276};
277
278/// union declaration `union Foo { ... };`
279class UnionDecl final : public AggregateDecl {
280public:
[14cebb7a]281        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]282                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
283        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
284
[23f99e1]285        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]286
[312029a]287        const char * typeString() const override { return aggrString( Union ); }
[ed3935da]288
[a300e4a]289private:
[23f99e1]290        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]291        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]292};
293
294/// enum declaration `enum Foo { ... };`
295class EnumDecl final : public AggregateDecl {
296public:
[14cebb7a]297        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]298                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
299        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), enumValues() {}
300
301        /// gets the integer value for this enumerator, returning true iff value found
[9d6e7fa9]302        bool valueOf( const Decl * enumerator, long long& value ) const;
[a300e4a]303
[23f99e1]304        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]305
[312029a]306        const char * typeString() const override { return aggrString( Enum ); }
[ed3935da]307
[a300e4a]308private:
[23f99e1]309        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]310        MUTATE_FRIEND
[a300e4a]311
312        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
313        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
314};
315
316/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
317class TraitDecl final : public AggregateDecl {
318public:
[14cebb7a]319        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
[a300e4a]320                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
321        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
322
[23f99e1]323        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[ed3935da]324
[312029a]325        const char * typeString() const override { return "trait"; }
[ed3935da]326
[a300e4a]327private:
[23f99e1]328        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
[f3cc5b6]329        MUTATE_FRIEND
[2bb4a01]330};
331
[e67991f]332/// With statement `with (...) ...`
333class WithStmt final : public Decl {
334public:
335        std::vector<ptr<Expr>> exprs;
336        ptr<Stmt> stmt;
337
338        WithStmt( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && exprs, const Stmt * stmt )
339        : Decl(loc, "", Storage::Auto, Linkage::Cforall), exprs(std::move(exprs)), stmt(stmt) {}
340
341        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
342private:
343        WithStmt * clone() const override { return new WithStmt{ *this }; }
344        MUTATE_FRIEND
345};
346
[23f99e1]347class AsmDecl : public Decl {
348public:
349        ptr<AsmStmt> stmt;
350
[07de76b]351        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt * stmt )
[23f99e1]352        : Decl( loc, "", {}, {} ), stmt(stmt) {}
353
[07de76b]354        const AsmDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]355private:
[07de76b]356        AsmDecl * clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
[f3cc5b6]357        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]358};
359
360class StaticAssertDecl : public Decl {
361public:
[112fe04]362        ptr<Expr> cond;
[23f99e1]363        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
364
365        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
[112fe04]366        : Decl( loc, "", {}, {} ), cond( condition ), msg( msg ) {}
[23f99e1]367
[07de76b]368        const StaticAssertDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
[23f99e1]369private:
370        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
[f3cc5b6]371        MUTATE_FRIEND
[23f99e1]372};
[e0115286]373
[2bb4a01]374}
375
[f3cc5b6]376#undef MUTATE_FRIEND
377
[2bb4a01]378// Local Variables: //
379// tab-width: 4 //
380// mode: c++ //
381// compile-command: "make install" //
382// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.