source: src/AST/Decl.hpp @ 54e41b3

ADTarm-ehast-experimentalcleanup-dtorsenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprpthread-emulationqualifiedEnum
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Add first half of ast::Expr subclasses

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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 : Aaron B. Moss
12// Last Modified On : Thu May 9 10:00:00 2019
13// Update Count     : 1
14//
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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
32namespace ast {
33
34/// Base declaration class
35class Decl : public ParseNode {
36public:
37        std::string name;
38        Storage::Classes storage;
39        Linkage::Spec linkage;
40        UniqueId uniqueId = 0;
41        bool extension = false;
42
43        Decl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
44                Linkage::Spec linkage )
45        : ParseNode( loc ), name( name ), storage( storage ), linkage( linkage ) {}
46
47        Decl* set_extension( bool ex ) { extension = ex; return this; }
48
49        /// Ensures this node has a unique ID
50        void fixUniqueId();
51        /// Get canonical declaration for unique ID
52        static readonly<Decl> fromId( UniqueId id );
53
54        const Decl * accept( Visitor & v ) const override = 0;
55private:
56        Decl * clone() const override = 0;
57};
58
59/// Typed declaration base class
60class DeclWithType : public Decl {
61public:
62        /// Represents the type with all types and typedefs expanded.
63        /// This field is generated by SymTab::Validate::Pass2
64        std::string mangleName;
65        /// Stores the scope level at which the variable was declared.
66        /// Used to access shadowed identifiers.
67        int scopeLevel = 0;
68
69        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
70        Function::Specs funcSpec;
71        ptr<Expr> asmName;
72        bool isDeleted = false;
73
74        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
75                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
76        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
77                funcSpec(fs), asmName() {}
78
79        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
80
81        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
82        virtual const Type * get_type() const = 0;
83        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
84        virtual void set_type(Type *) = 0;
85
86        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
87private:
88        DeclWithType * clone() const override = 0;
89};
90
91/// Object declaration `Foo foo = 42;`
92class ObjectDecl final : public DeclWithType {
93public:
94        ptr<Type> type;
95        ptr<Init> init;
96        ptr<Expr> bitfieldWidth;
97
98        ObjectDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Type* type, Init* init = nullptr,
99                Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::C, Expr* bitWd = nullptr,
100                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {})
101        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
102          init( init ), bitfieldWidth( bitWd ) {}
103
104        const Type* get_type() const override { return type; }
105        void set_type( Type * ty ) override { type = ty; }
106
107        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
108private:
109        ObjectDecl * clone() const override { return new ObjectDecl{ *this }; }
110
111        /// Must be copied in ALL derived classes
112        template<typename node_t>
113        friend auto mutate(const node_t * node);
114};
115
116class FunctionDecl : public DeclWithType {
117public:
118        ptr<FunctionType> type;
119        ptr<CompoundStmt> stmts;
120        std::list< ptr<Expr> > withExprs;
121
122        FunctionDecl( const CodeLocation & loc, const std::string &name, FunctionType * type,
123                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::C,
124                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {})
125        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
126          stmts( stmts ) {}
127
128        const Type * get_type() const override { return type.get(); }
129        void set_type(Type * t) override { type = strict_dynamic_cast< FunctionType* >( t ); }
130
131        bool has_body() const { return stmts; }
132
133        const DeclWithType * accept( Visitor &v ) const override { return v.visit( this ); }
134private:
135        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
136
137        /// Must be copied in ALL derived classes
138        template<typename node_t>
139        friend auto mutate(const node_t * node);
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};
159
160/// Cforall type variable: `dtype T`
161class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
162public:
163        TypeVar::Kind kind;
164        bool sized;
165        ptr<Type> init;
166
167        /// Data extracted from a type decl
168        struct Data {
169                TypeVar::Kind kind;
170                bool isComplete;
171
172                Data() : kind( (TypeVar::Kind)-1 ), isComplete( false ) {}
173                Data( TypeDecl* d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
174                Data( TypeVar::Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
175                Data( const Data& d1, const Data& d2 )
176                : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
177
178                bool operator== ( const Data& o ) const {
179                        return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete;
180                }
181                bool operator!= ( const Data& o ) const { return !(*this == o); }
182        };
183
184        TypeDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage, Type* b,
185                TypeVar::Kind k, bool s, Type* i = nullptr )
186        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeVar::Ttype || s ), 
187          init( i ) {}
188
189        std::string typeString() const override;
190        /// Produces a name for generated code
191        std::string genTypeString() const;
192
193        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
194        bool isComplete() { return sized; }
195
196        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
197private:
198        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
199
200        /// Must be copied in ALL derived classes
201        template<typename node_t>
202        friend auto mutate(const node_t * node);
203};
204
205/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
206class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
207public:
208        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
209                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
210        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
211
212        std::string typeString() const override { return "typedef"; }
213
214        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
215private:
216        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
217
218        /// Must be copied in ALL derived classes
219        template<typename node_t>
220        friend auto mutate(const node_t * node);
221};
222
223/// Aggregate type declaration base class
224class AggregateDecl : public Decl {
225public:
226        std::vector<ptr<Decl>> members;
227        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
228        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
229        bool body = false;
230        readonly<AggregateDecl> parent = {};
231
232        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
233                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
234        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
235          attributes( std::move(attrs) ) {}
236
237        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
238
239protected:
240        /// Produces a name for the kind of aggregate
241        virtual std::string typeString() const = 0;
242};
243
244/// struct declaration `struct Foo { ... };`
245class StructDecl final : public AggregateDecl {
246public:
247        DeclarationNode::Aggregate kind;
248
249        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
250                DeclarationNode::Aggregate kind = DeclarationNode::Struct,
251                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
252        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
253
254        bool is_coroutine() { return kind == DeclarationNode::Coroutine; }
255        bool is_monitor() { return kind == DeclarationNode::Monitor; }
256        bool is_thread() { return kind == DeclarationNode::Thread; }
257
258        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
259private:
260        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
261
262        /// Must be copied in ALL derived classes
263        template<typename node_t>
264        friend auto mutate(const node_t * node);
265
266        std::string typeString() const override { return "struct"; }
267};
268
269/// union declaration `union Foo { ... };`
270class UnionDecl final : public AggregateDecl {
271public:
272        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
273                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
274        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
275
276        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
277private:
278        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
279
280        /// Must be copied in ALL derived classes
281        template<typename node_t>
282        friend auto mutate(const node_t * node);
283
284        std::string typeString() const override { return "union"; }
285};
286
287/// enum declaration `enum Foo { ... };`
288class EnumDecl final : public AggregateDecl {
289public:
290        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
291                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
292        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), enumValues() {}
293
294        /// gets the integer value for this enumerator, returning true iff value found
295        bool valueOf( Decl* enumerator, long long& value ) const;
296
297        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
298private:
299        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
300
301        /// Must be copied in ALL derived classes
302        template<typename node_t>
303        friend auto mutate(const node_t * node);
304
305        std::string typeString() const override { return "enum"; }
306
307        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
308        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
309};
310
311/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
312class TraitDecl final : public AggregateDecl {
313public:
314        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
315                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
316        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
317
318        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
319private:
320        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
321
322        /// Must be copied in ALL derived classes
323        template<typename node_t>
324        friend auto mutate(const node_t * node);
325
326        std::string typeString() const override { return "trait"; }
327};
328
329class AsmDecl : public Decl {
330public:
331        ptr<AsmStmt> stmt;
332
333        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt *stmt )
334        : Decl( loc, "", {}, {} ), stmt(stmt) {}
335
336        const AsmDecl * accept( Visitor &v ) const override { return v.visit( this ); }
337private:
338        AsmDecl *clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
339
340        /// Must be copied in ALL derived classes
341        template<typename node_t>
342        friend auto mutate(const node_t * node);
343};
344
345class StaticAssertDecl : public Decl {
346public:
347        ptr<Expr> condition;
348        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
349
350        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
351        : Decl( loc, "", {}, {} ), condition( condition ), msg( msg ) {}
352
353        const StaticAssertDecl * accept( Visitor &v ) const override { return v.visit( this ); }
354private:
355        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
356
357        /// Must be copied in ALL derived classes
358        template<typename node_t>
359        friend auto mutate(const node_t * node);
360};
361
362//=================================================================================================
363/// This disgusting and giant piece of boiler-plate is here to solve a cyclic dependency
364/// remove only if there is a better solution
365/// The problem is that ast::ptr< ... > uses increment/decrement which won't work well with
366/// forward declarations
367inline void increment( const class Decl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
368inline void decrement( const class Decl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
369inline void increment( const class DeclWithType * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
370inline void decrement( const class DeclWithType * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
371inline void increment( const class ObjectDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
372inline void decrement( const class ObjectDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
373inline void increment( const class FunctionDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
374inline void decrement( const class FunctionDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
375inline void increment( const class AggregateDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
376inline void decrement( const class AggregateDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
377inline void increment( const class StructDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
378inline void decrement( const class StructDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
379inline void increment( const class UnionDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
380inline void decrement( const class UnionDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
381inline void increment( const class EnumDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
382inline void decrement( const class EnumDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
383inline void increment( const class TraitDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
384inline void decrement( const class TraitDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
385inline void increment( const class NamedTypeDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
386inline void decrement( const class NamedTypeDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
387inline void increment( const class TypeDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
388inline void decrement( const class TypeDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
389inline void increment( const class TypedefDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
390inline void decrement( const class TypedefDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
391inline void increment( const class AsmDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
392inline void decrement( const class AsmDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
393inline void increment( const class StaticAssertDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->increment(ref); }
394inline void decrement( const class StaticAssertDecl * node, Node::ref_type ref ) { node->decrement(ref); }
395
396}
397
398// Local Variables: //
399// tab-width: 4 //
400// mode: c++ //
401// compile-command: "make install" //
402// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.