source: src/AST/Decl.hpp @ 37273c8

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Removed the old-ast-compatable FunctionDecl? constructor. However, enough cases pass nothing polymorphic along some of the uses of the constructor now go to a new monomorphic function constructor.

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