source: src/AST/Decl.hpp @ 10a1225

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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.
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7// Decl.hpp --
8//
9// Author           : Aaron B. Moss
10// Created On       : Thu May 9 10:00:00 2019
11// Last Modified By : Aaron B. Moss
12// Last Modified On : Thu May 9 10:00:00 2019
13// Update Count     : 1
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16#pragma once
17
18#include <string>              // for string, to_string
19#include <unordered_map>
20#include <vector>
21
22#include "FunctionSpec.hpp"
23#include "Fwd.hpp"             // for UniqueId
24#include "LinkageSpec.hpp"
25#include "Node.hpp"            // for ptr, readonly
26#include "ParseNode.hpp"
27#include "StorageClasses.hpp"
28#include "TypeVar.hpp"
29#include "Visitor.hpp"
30#include "Parser/ParseNode.h"  // for DeclarationNode::Aggregate
31
32// Must be included in *all* AST classes; should be #undef'd at the end of the file
33#define MUTATE_FRIEND template<typename node_t> friend node_t * mutate(const node_t * node);
34
35namespace ast {
36
37/// Base declaration class
38class Decl : public ParseNode {
39public:
40        std::string name;
41        Storage::Classes storage;
42        Linkage::Spec linkage;
43        UniqueId uniqueId = 0;
44        bool extension = false;
45
46        Decl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
47                Linkage::Spec linkage )
48        : ParseNode( loc ), name( name ), storage( storage ), linkage( linkage ) {}
49
50        Decl* set_extension( bool ex ) { extension = ex; return this; }
51
52        /// Ensures this node has a unique ID
53        void fixUniqueId();
54        /// Get canonical declaration for unique ID
55        static readonly<Decl> fromId( UniqueId id );
56
57        const Decl * accept( Visitor & v ) const override = 0;
58private:
59        Decl * clone() const override = 0;
60        MUTATE_FRIEND
61};
62
63/// Typed declaration base class
64class DeclWithType : public Decl {
65public:
66        /// Represents the type with all types and typedefs expanded.
67        /// This field is generated by SymTab::Validate::Pass2
68        std::string mangleName;
69        /// Stores the scope level at which the variable was declared.
70        /// Used to access shadowed identifiers.
71        int scopeLevel = 0;
72
73        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
74        Function::Specs funcSpec;
75        ptr<Expr> asmName;
76        bool isDeleted = false;
77
78        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
79                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
80        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
81                funcSpec(fs), asmName() {}
82
83        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
84
85        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
86        virtual const Type * get_type() const = 0;
87        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
88        virtual void set_type(Type *) = 0;
89
90        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
91private:
92        DeclWithType * clone() const override = 0;
93        MUTATE_FRIEND
94};
95
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
103        ObjectDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type, Init * init = nullptr,
104                Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::C, Expr * bitWd = nullptr,
105                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {})
106        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
107          init( init ), bitfieldWidth( bitWd ) {}
108
109        const Type* get_type() const override { return type; }
110        void set_type( Type * ty ) override { type = ty; }
111
112        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
113private:
114        ObjectDecl * clone() const override { return new ObjectDecl{ *this }; }
115        MUTATE_FRIEND
116};
117
118/// Object declaration `int foo()`
119class FunctionDecl : public DeclWithType {
120public:
121        ptr<FunctionType> type;
122        ptr<CompoundStmt> stmts;
123        std::list< ptr<Expr> > withExprs;
124
125        FunctionDecl( const CodeLocation & loc, const std::string &name, FunctionType * type,
126                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::C,
127                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {})
128        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
129          stmts( stmts ) {}
130
131        const Type * get_type() const override;
132        void set_type(Type * t) override;
133
134        bool has_body() const { return stmts; }
135
136        const DeclWithType * accept( Visitor &v ) const override { return v.visit( this ); }
137private:
138        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
139        MUTATE_FRIEND
140};
141
142/// Base class for named type aliases
143class NamedTypeDecl : public Decl {
144public:
145        ptr<Type> base;
146        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
147        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
148
149        NamedTypeDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
150                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
151        : Decl( loc, name, storage, spec ), base( b ), params(), assertions() {}
152
153        /// Produces a name for the kind of alias
154        virtual std::string typeString() const = 0;
155
156private:
157        NamedTypeDecl* clone() const override = 0;
158        MUTATE_FRIEND
159};
160
161/// Cforall type variable: `dtype T`
162class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
163public:
164        TypeVar::Kind kind;
165        bool sized;
166        ptr<Type> init;
167
168        /// Data extracted from a type decl
169        struct Data {
170                TypeVar::Kind kind;
171                bool isComplete;
172
173                Data() : kind( (TypeVar::Kind)-1 ), isComplete( false ) {}
174                Data( TypeDecl* d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
175                Data( TypeVar::Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
176                Data( const Data& d1, const Data& d2 )
177                : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
178
179                bool operator== ( const Data& o ) const {
180                        return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete;
181                }
182                bool operator!= ( const Data& o ) const { return !(*this == o); }
183        };
184
185        TypeDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage, Type* b,
186                TypeVar::Kind k, bool s, Type* i = nullptr )
187        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeVar::Ttype || s ),
188          init( i ) {}
189
190        std::string typeString() const override;
191        /// Produces a name for generated code
192        std::string genTypeString() const;
193
194        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
195        bool isComplete() { return sized; }
196
197        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
198private:
199        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
200        MUTATE_FRIEND
201};
202
203/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
204class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
205public:
206        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
207                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
208        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
209
210        std::string typeString() const override { return "typedef"; }
211
212        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
213private:
214        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
215        MUTATE_FRIEND
216};
217
218/// Aggregate type declaration base class
219class AggregateDecl : public Decl {
220public:
221        std::vector<ptr<Decl>> members;
222        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
223        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
224        bool body = false;
225        readonly<AggregateDecl> parent = {};
226
227        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
228                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
229        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
230          attributes( std::move(attrs) ) {}
231
232        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
233
234private:
235        AggregateDecl * clone() const override = 0;
236        MUTATE_FRIEND
237
238protected:
239        /// Produces a name for the kind of aggregate
240        virtual std::string typeString() const = 0;
241};
242
243/// struct declaration `struct Foo { ... };`
244class StructDecl final : public AggregateDecl {
245public:
246        DeclarationNode::Aggregate kind;
247
248        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
249                DeclarationNode::Aggregate kind = DeclarationNode::Struct,
250                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
251        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
252
253        bool is_coroutine() { return kind == DeclarationNode::Coroutine; }
254        bool is_monitor() { return kind == DeclarationNode::Monitor; }
255        bool is_thread() { return kind == DeclarationNode::Thread; }
256
257        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
258private:
259        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
260        MUTATE_FRIEND
261
262        std::string typeString() const override { return "struct"; }
263};
264
265/// union declaration `union Foo { ... };`
266class UnionDecl final : public AggregateDecl {
267public:
268        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
269                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
270        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
271
272        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
273private:
274        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
275        MUTATE_FRIEND
276
277        std::string typeString() const override { return "union"; }
278};
279
280/// enum declaration `enum Foo { ... };`
281class EnumDecl final : public AggregateDecl {
282public:
283        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
284                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
285        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), enumValues() {}
286
287        /// gets the integer value for this enumerator, returning true iff value found
288        bool valueOf( Decl* enumerator, long long& value ) const;
289
290        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
291private:
292        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
293        MUTATE_FRIEND
294
295        std::string typeString() const override { return "enum"; }
296
297        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
298        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
299};
300
301/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
302class TraitDecl final : public AggregateDecl {
303public:
304        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
305                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
306        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
307
308        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
309private:
310        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
311        MUTATE_FRIEND
312
313        std::string typeString() const override { return "trait"; }
314};
315
316class AsmDecl : public Decl {
317public:
318        ptr<AsmStmt> stmt;
319
320        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt *stmt )
321        : Decl( loc, "", {}, {} ), stmt(stmt) {}
322
323        const AsmDecl * accept( Visitor &v ) const override { return v.visit( this ); }
324private:
325        AsmDecl *clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
326        MUTATE_FRIEND
327};
328
329class StaticAssertDecl : public Decl {
330public:
331        ptr<Expr> condition;
332        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
333
334        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
335        : Decl( loc, "", {}, {} ), condition( condition ), msg( msg ) {}
336
337        const StaticAssertDecl * accept( Visitor &v ) const override { return v.visit( this ); }
338private:
339        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
340        MUTATE_FRIEND
341};
342
343}
344
345#undef MUTATE_FRIEND
346
347// Local Variables: //
348// tab-width: 4 //
349// mode: c++ //
350// compile-command: "make install" //
351// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.