source: src/AST/Decl.hpp @ 6a45bd78

arm-ehjacob/cs343-translationnew-ast-unique-expr
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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 : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Fri Dec 13 17:38:33 2019
13// Update Count     : 29
14//
15
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        /// Get canonical declaration for unique ID
59        static readonly<Decl> fromId( UniqueId id );
60
61        const Decl * accept( Visitor & v ) const override = 0;
62private:
63        Decl * clone() const override = 0;
64        MUTATE_FRIEND
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;
73        /// Stores the scope level at which the variable was declared.
74        /// Used to access shadowed identifiers.
75        int scopeLevel = 0;
76
77        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
78        Function::Specs funcSpec;
79        ptr<Expr> asmName;
80        bool isDeleted = false;
81        bool isTypeFixed = false;
82
83        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
84                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
85        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
86                funcSpec(fs), asmName() {}
87
88        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
89
90        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
91        virtual const Type * get_type() const = 0;
92        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
93        virtual void set_type( const Type * ) = 0;
94
95        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
96private:
97        DeclWithType * clone() const override = 0;
98        MUTATE_FRIEND
99};
100
101/// Object declaration `Foo foo = 42;`
102class ObjectDecl final : public DeclWithType {
103public:
104        ptr<Type> type;
105        ptr<Init> init;
106        ptr<Expr> bitfieldWidth;
107
108        ObjectDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
109                const Init * init = nullptr, Storage::Classes storage = {},
110                Linkage::Spec linkage = Linkage::C, const Expr * bitWd = nullptr,
111                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
112        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ),
113          init( init ), bitfieldWidth( bitWd ) {}
114
115        const Type* get_type() const override { return type; }
116        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
117
118        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
119private:
120        ObjectDecl * clone() const override { return new ObjectDecl{ *this }; }
121        MUTATE_FRIEND
122};
123
124/// Object declaration `int foo()`
125class FunctionDecl : public DeclWithType {
126public:
127        std::vector<ptr<DeclWithType>> params;
128        std::vector<ptr<DeclWithType>> returns;
129        // declared type, derived from parameter declarations
130        ptr<FunctionType> type;
131        ptr<CompoundStmt> stmts;
132        std::vector< ptr<Expr> > withExprs;
133
134        FunctionDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, std::vector<ptr<TypeDecl>>&& forall,
135                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
136                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::C,
137                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, bool isVarArgs = false);
138        // : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), params(std::move(params)), returns(std::move(returns)),
139        //  stmts( stmts ) {}
140
141        const Type * get_type() const override;
142        void set_type( const Type * t ) override;
143
144        bool has_body() const { return stmts; }
145
146        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
147private:
148        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
149        MUTATE_FRIEND
150};
151
152/// Base class for named type aliases
153class NamedTypeDecl : public Decl {
154public:
155        ptr<Type> base;
156        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
157
158        NamedTypeDecl(
159                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
160                const Type * b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
161        : Decl( loc, name, storage, spec ), base( b ), assertions() {}
162
163        /// Produces a name for the kind of alias
164        virtual const char * typeString() const = 0;
165
166private:
167        NamedTypeDecl* clone() const override = 0;
168        MUTATE_FRIEND
169};
170
171/// Cforall type variable: `dtype T`
172class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
173  public:
174        enum Kind { Dtype, Otype, Ftype, Ttype, NUMBER_OF_KINDS };
175
176        Kind kind;
177        bool sized;
178        ptr<Type> init;
179
180        /// Data extracted from a type decl
181        struct Data {
182                Kind kind;
183                bool isComplete;
184
185                Data() : kind( NUMBER_OF_KINDS ), isComplete( false ) {}
186                Data( const TypeDecl * d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
187                Data( Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
188                Data( const Data & d1, const Data & d2 )
189                        : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
190
191                bool operator==( const Data & o ) const { return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete; }
192                bool operator!=( const Data & o ) const { return !(*this == o); }
193        };
194
195        TypeDecl(
196                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
197                const Type * b, TypeDecl::Kind k, bool s, const Type * i = nullptr )
198        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeDecl::Ttype || s ),
199          init( i ) {}
200
201        const char * typeString() const override;
202        /// Produces a name for generated code
203        const char * genTypeString() const;
204
205        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
206        bool isComplete() { return sized; }
207
208        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
209  private:
210        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
211        MUTATE_FRIEND
212};
213
214std::ostream & operator<< ( std::ostream &, const TypeDecl::Data & );
215
216/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
217class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
218public:
219        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
220                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
221        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
222
223        const char * typeString() const override { return "typedef"; }
224
225        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
226private:
227        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
228        MUTATE_FRIEND
229};
230
231/// Aggregate type declaration base class
232class AggregateDecl : public Decl {
233public:
234        enum Aggregate { Struct, Union, Enum, Exception, Trait, Generator, Coroutine, Monitor, Thread, NoAggregate };
235        static const char * aggrString( Aggregate aggr );
236
237        std::vector<ptr<Decl>> members;
238        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
239        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
240        bool body = false;
241        readonly<AggregateDecl> parent = {};
242
243        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
244                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
245        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
246          attributes( std::move(attrs) ) {}
247
248        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
249
250        /// Produces a name for the kind of aggregate
251        virtual const char * typeString() const = 0;
252
253private:
254        AggregateDecl * clone() const override = 0;
255        MUTATE_FRIEND
256};
257
258/// struct declaration `struct Foo { ... };`
259class StructDecl final : public AggregateDecl {
260public:
261        Aggregate kind;
262
263        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
264                Aggregate kind = Struct,
265                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
266        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
267
268        bool is_coroutine() { return kind == Coroutine; }
269        bool is_generator() { return kind == Generator; }
270        bool is_monitor  () { return kind == Monitor  ; }
271        bool is_thread   () { return kind == Thread   ; }
272
273        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
274
275        const char * typeString() const override { return aggrString( kind ); }
276
277private:
278        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
279        MUTATE_FRIEND
280};
281
282/// union declaration `union Foo { ... };`
283class UnionDecl final : public AggregateDecl {
284public:
285        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
286                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
287        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
288
289        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
290
291        const char * typeString() const override { return aggrString( Union ); }
292
293private:
294        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
295        MUTATE_FRIEND
296};
297
298/// enum declaration `enum Foo { ... };`
299class EnumDecl final : public AggregateDecl {
300public:
301        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
302                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
303        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), enumValues() {}
304
305        /// gets the integer value for this enumerator, returning true iff value found
306        bool valueOf( const Decl * enumerator, long long& value ) const;
307
308        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
309
310        const char * typeString() const override { return aggrString( Enum ); }
311
312private:
313        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
314        MUTATE_FRIEND
315
316        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
317        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
318};
319
320/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
321class TraitDecl final : public AggregateDecl {
322public:
323        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
324                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
325        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
326
327        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
328
329        const char * typeString() const override { return "trait"; }
330
331private:
332        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
333        MUTATE_FRIEND
334};
335
336/// With statement `with (...) ...`
337class WithStmt final : public Decl {
338public:
339        std::vector<ptr<Expr>> exprs;
340        ptr<Stmt> stmt;
341
342        WithStmt( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && exprs, const Stmt * stmt )
343        : Decl(loc, "", Storage::Auto, Linkage::Cforall), exprs(std::move(exprs)), stmt(stmt) {}
344
345        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
346private:
347        WithStmt * clone() const override { return new WithStmt{ *this }; }
348        MUTATE_FRIEND
349};
350
351class AsmDecl : public Decl {
352public:
353        ptr<AsmStmt> stmt;
354
355        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt * stmt )
356        : Decl( loc, "", {}, {} ), stmt(stmt) {}
357
358        const AsmDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
359private:
360        AsmDecl * clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
361        MUTATE_FRIEND
362};
363
364class StaticAssertDecl : public Decl {
365public:
366        ptr<Expr> cond;
367        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
368
369        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
370        : Decl( loc, "", {}, {} ), cond( condition ), msg( msg ) {}
371
372        const StaticAssertDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
373private:
374        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
375        MUTATE_FRIEND
376};
377
378}
379
380#undef MUTATE_FRIEND
381
382// Local Variables: //
383// tab-width: 4 //
384// mode: c++ //
385// compile-command: "make install" //
386// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.