source: src/AST/Decl.hpp @ d1fbc56e

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Removed two lingering set_extension functions from ast. There was one use each in the parser, which uses get/set functions still.

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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
32// Must be included in *all* AST classes; should be #undef'd at the end of the file
33#define MUTATE_FRIEND \
34        template<typename node_t> friend node_t * mutate(const node_t * node); \
35        template<typename node_t> friend node_t * shallowCopy(const node_t * node);
36
37namespace ast {
38
39/// Base declaration class
40class Decl : public ParseNode {
41public:
42        std::string name;
43        Storage::Classes storage;
44        Linkage::Spec linkage;
45        UniqueId uniqueId = 0;
46        bool extension = false;
47
48        Decl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
49                Linkage::Spec linkage )
50        : ParseNode( loc ), name( name ), storage( storage ), linkage( linkage ) {}
51
52        /// Ensures this node has a unique ID
53        void fixUniqueId();
54
55        const Decl * accept( Visitor & v ) const override = 0;
56private:
57        Decl * clone() const override = 0;
58        MUTATE_FRIEND
59};
60
61/// Typed declaration base class
62class DeclWithType : public Decl {
63public:
64        /// Represents the type with all types and typedefs expanded.
65        std::string mangleName;
66        /// Stores the scope level at which the variable was declared.
67        /// Used to access shadowed identifiers.
68        int scopeLevel = 0;
69
70        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
71        Function::Specs funcSpec;
72        ptr<Expr> asmName;
73        bool isDeleted = false;
74        bool isTypeFixed = false;
75        bool isHidden = false;
76
77        DeclWithType( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
78                Linkage::Spec linkage, std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs, Function::Specs fs )
79        : Decl( loc, name, storage, linkage ), mangleName(), attributes( std::move(attrs) ),
80                funcSpec(fs), asmName() {}
81
82        std::string scopedMangleName() const { return mangleName + "_" + std::to_string(scopeLevel); }
83
84        /// Get type of this declaration. May be generated by subclass
85        virtual const Type * get_type() const = 0;
86        /// Set type of this declaration. May be verified by subclass
87        virtual void set_type( const Type * ) = 0;
88
89        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override = 0;
90private:
91        DeclWithType * clone() const override = 0;
92        MUTATE_FRIEND
93};
94
95/// Object declaration `Foo foo = 42;`
96class ObjectDecl final : public DeclWithType {
97public:
98        ptr<Type> type;
99        ptr<Init> init;
100        ptr<Expr> bitfieldWidth;
101
102        ObjectDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
103                const Init * init = nullptr, Storage::Classes storage = {},
104                Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall, const 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( const 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/// Function variable arguments flag
119enum ArgumentFlag { FixedArgs, VariableArgs };
120
121/// Object declaration `int foo()`
122class FunctionDecl final : public DeclWithType {
123public:
124        std::vector<ptr<TypeDecl>> type_params;
125        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
126        std::vector<ptr<DeclWithType>> params;
127        std::vector<ptr<DeclWithType>> returns;
128        // declared type, derived from parameter declarations
129        ptr<FunctionType> type;
130        /// Null for the forward declaration of a function.
131        ptr<CompoundStmt> stmts;
132        std::vector< ptr<Expr> > withExprs;
133
134        /// Monomorphic Function Constructor:
135        FunctionDecl( const CodeLocation & locaction, const std::string & name,
136                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
137                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
138                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, ArgumentFlag isVarArgs = FixedArgs );
139
140        /// Polymorphic Function Constructor:
141        FunctionDecl( const CodeLocation & location, const std::string & name,
142                std::vector<ptr<TypeDecl>>&& forall, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& assertions,
143                std::vector<ptr<DeclWithType>>&& params, std::vector<ptr<DeclWithType>>&& returns,
144                CompoundStmt * stmts, Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
145                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Function::Specs fs = {}, ArgumentFlag isVarArgs = FixedArgs );
146
147        const Type * get_type() const override;
148        void set_type( const Type * t ) override;
149
150        bool has_body() const { return stmts; }
151
152        const DeclWithType * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
153private:
154        FunctionDecl * clone() const override { return new FunctionDecl( *this ); }
155        MUTATE_FRIEND
156};
157
158/// Base class for named type aliases
159class NamedTypeDecl : public Decl {
160public:
161        ptr<Type> base;
162        std::vector<ptr<DeclWithType>> assertions;
163
164        NamedTypeDecl(
165                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
166                const Type * b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
167        : Decl( loc, name, storage, spec ), base( b ), assertions() {}
168
169        /// Produces a name for the kind of alias
170        virtual const char * typeString() const = 0;
171
172private:
173        NamedTypeDecl* clone() const override = 0;
174        MUTATE_FRIEND
175};
176
177/// Cforall type variable: `dtype T`
178class TypeDecl final : public NamedTypeDecl {
179  public:
180        enum Kind { Dtype, DStype, Otype, Ftype, Ttype, Dimension, NUMBER_OF_KINDS };
181
182        Kind kind;
183        bool sized;
184        ptr<Type> init;
185
186        TypeDecl(
187                const CodeLocation & loc, const std::string & name, Storage::Classes storage,
188                const Type * b, TypeDecl::Kind k, bool s, const Type * i = nullptr )
189        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b ), kind( k ), sized( k == TypeDecl::Ttype || s ),
190          init( i ) {}
191
192        const char * typeString() const override;
193        /// Produces a name for generated code
194        const char * genTypeString() const;
195
196        /// convenience accessor to match Type::isComplete()
197        bool isComplete() const { return sized; }
198
199        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
200  private:
201        TypeDecl * clone() const override { return new TypeDecl{ *this }; }
202        MUTATE_FRIEND
203};
204
205/// Data extracted from a TypeDecl.
206struct TypeData {
207        TypeDecl::Kind kind;
208        bool isComplete;
209
210        TypeData() : kind( TypeDecl::NUMBER_OF_KINDS ), isComplete( false ) {}
211        TypeData( const TypeDecl * d ) : kind( d->kind ), isComplete( d->sized ) {}
212        TypeData( TypeDecl::Kind k, bool c ) : kind( k ), isComplete( c ) {}
213        TypeData( const TypeData & d1, const TypeData & d2 )
214                : kind( d1.kind ), isComplete( d1.isComplete || d2.isComplete ) {}
215
216        bool operator==( const TypeData & o ) const { return kind == o.kind && isComplete == o.isComplete; }
217        bool operator!=( const TypeData & o ) const { return !(*this == o); }
218};
219
220std::ostream & operator<< ( std::ostream &, const TypeData & );
221
222/// C-style typedef `typedef Foo Bar`
223class TypedefDecl final : public NamedTypeDecl {
224public:
225        TypedefDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, Storage::Classes storage,
226                Type* b, Linkage::Spec spec = Linkage::Cforall )
227        : NamedTypeDecl( loc, name, storage, b, spec ) {}
228
229        const char * typeString() const override { return "typedef"; }
230
231        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
232private:
233        TypedefDecl * clone() const override { return new TypedefDecl{ *this }; }
234        MUTATE_FRIEND
235};
236
237/// Aggregate type declaration base class
238class AggregateDecl : public Decl {
239public:
240        enum Aggregate { Struct, Union, Enum, Exception, Trait, Generator, Coroutine, Monitor, Thread, NoAggregate };
241        static const char * aggrString( Aggregate aggr );
242
243        std::vector<ptr<Decl>> members;
244        std::vector<ptr<TypeDecl>> params;
245        std::vector<ptr<Attribute>> attributes;
246        bool body = false;
247        readonly<AggregateDecl> parent = {};
248
249        AggregateDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
250                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
251        : Decl( loc, name, Storage::Classes{}, linkage ), members(), params(),
252          attributes( std::move(attrs) ) {}
253
254        AggregateDecl* set_body( bool b ) { body = b; return this; }
255
256        /// Produces a name for the kind of aggregate
257        virtual const char * typeString() const = 0;
258
259private:
260        AggregateDecl * clone() const override = 0;
261        MUTATE_FRIEND
262};
263
264/// struct declaration `struct Foo { ... };`
265class StructDecl final : public AggregateDecl {
266public:
267        Aggregate kind;
268
269        StructDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
270                Aggregate kind = Struct,
271                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
272        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), kind( kind ) {}
273
274        bool is_coroutine() const { return kind == Coroutine; }
275        bool is_generator() const { return kind == Generator; }
276        bool is_monitor  () const { return kind == Monitor  ; }
277        bool is_thread   () const { return kind == Thread   ; }
278
279        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
280
281        const char * typeString() const override { return aggrString( kind ); }
282
283private:
284        StructDecl * clone() const override { return new StructDecl{ *this }; }
285        MUTATE_FRIEND
286};
287
288/// union declaration `union Foo { ... };`
289class UnionDecl final : public AggregateDecl {
290public:
291        UnionDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
292                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
293        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
294
295        const Decl * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
296
297        const char * typeString() const override { return aggrString( Union ); }
298
299private:
300        UnionDecl * clone() const override { return new UnionDecl{ *this }; }
301        MUTATE_FRIEND
302};
303
304enum class EnumAttribute{ Value, Posn, Label };
305/// enum declaration `enum Foo { ... };`
306class EnumDecl final : public AggregateDecl {
307public:
308        // isCfa indicated if the enum has a declaration like:
309        // enum (type_optional) Name {...}
310        bool isCfa;
311        // if isCfa == true && base.get() == nullptr, it is a "opaque" enum
312        ptr<Type> base;
313        enum class EnumHiding { Visible, Hide } hide;
314        std::vector< ast::ptr<ast::EnumInstType>> inlinedDecl; // child enums
315
316        EnumDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name, bool isCfa = false,
317                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
318                Type const * base = nullptr, EnumHiding hide = EnumHiding::Hide,
319                std::unordered_map< std::string, long long > enumValues = std::unordered_map< std::string, long long >() )
320        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ), isCfa(isCfa), base(base), hide(hide), enumValues(enumValues) {}
321
322        /// gets the integer value for this enumerator, returning true iff value found
323        // Maybe it is not used in producing the enum value
324        bool valueOf( const Decl * enumerator, long long& value ) const;
325
326        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
327
328        const char * typeString() const override { return aggrString( Enum ); }
329
330        const std::string getUnmangeldArrayName( const EnumAttribute attr ) const;
331
332        unsigned calChildOffset(const std::string & childEnum) const;
333        unsigned calChildOffset(const ast::EnumInstType * childEnum) const;
334
335        bool isSubTypeOf(const ast::EnumDecl *) const;
336        bool isTyped() const;
337        bool isOpaque() const;
338private:
339        EnumDecl * clone() const override { return new EnumDecl{ *this }; }
340        MUTATE_FRIEND
341
342        /// Map from names to enumerator values; kept private for lazy initialization
343        mutable std::unordered_map< std::string, long long > enumValues;
344};
345
346/// trait declaration `trait Foo( ... ) { ... };`
347class TraitDecl final : public AggregateDecl {
348public:
349        TraitDecl( const CodeLocation& loc, const std::string& name,
350                std::vector<ptr<Attribute>>&& attrs = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall )
351        : AggregateDecl( loc, name, std::move(attrs), linkage ) {}
352
353        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
354
355        const char * typeString() const override { return "trait"; }
356
357private:
358        TraitDecl * clone() const override { return new TraitDecl{ *this }; }
359        MUTATE_FRIEND
360};
361
362/// With statement `with (...) ...`
363/// This is a statement lexically, but a Decl is needed for the SymbolTable.
364class WithStmt final : public Decl {
365public:
366        std::vector<ptr<Expr>> exprs;
367        ptr<Stmt> stmt;
368
369        WithStmt( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && exprs, const Stmt * stmt )
370        : Decl(loc, "", Storage::Auto, Linkage::Cforall), exprs(std::move(exprs)), stmt(stmt) {}
371
372        const Decl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
373private:
374        WithStmt * clone() const override { return new WithStmt{ *this }; }
375        MUTATE_FRIEND
376};
377
378/// Assembly declaration: `asm ... ( "..." : ... )`
379class AsmDecl final : public Decl {
380public:
381        ptr<AsmStmt> stmt;
382
383        AsmDecl( const CodeLocation & loc, AsmStmt * stmt )
384        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), stmt(stmt) {}
385
386        const AsmDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
387private:
388        AsmDecl * clone() const override { return new AsmDecl( *this ); }
389        MUTATE_FRIEND
390};
391
392/// C-preprocessor directive `#...`
393class DirectiveDecl final : public Decl {
394public:
395        ptr<DirectiveStmt> stmt;
396
397        DirectiveDecl( const CodeLocation & loc, DirectiveStmt * stmt )
398        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), stmt(stmt) {}
399
400        const DirectiveDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
401private:
402        DirectiveDecl * clone() const override { return new DirectiveDecl( *this ); }
403        MUTATE_FRIEND
404};
405
406/// Static Assertion `_Static_assert( ... , ... );`
407class StaticAssertDecl final : public Decl {
408public:
409        ptr<Expr> cond;
410        ptr<ConstantExpr> msg;   // string literal
411
412        StaticAssertDecl( const CodeLocation & loc, const Expr * condition, const ConstantExpr * msg )
413        : Decl( loc, "", {}, Linkage::C ), cond( condition ), msg( msg ) {}
414
415        const StaticAssertDecl * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
416private:
417        StaticAssertDecl * clone() const override { return new StaticAssertDecl( *this ); }
418        MUTATE_FRIEND
419};
420
421/// Inline Member Declaration `inline TypeName;`
422class InlineMemberDecl final : public DeclWithType {
423public:
424        ptr<Type> type;
425
426        InlineMemberDecl( const CodeLocation & loc, const std::string & name, const Type * type,
427                Storage::Classes storage = {}, Linkage::Spec linkage = Linkage::Cforall,
428                std::vector< ptr<Attribute> > && attrs = {}, Function::Specs fs = {} )
429        : DeclWithType( loc, name, storage, linkage, std::move(attrs), fs ), type( type ) {}
430
431        const Type * get_type() const override { return type; }
432        void set_type( const Type * ty ) override { type = ty; }
433
434        const DeclWithType * accept( Visitor& v ) const override { return v.visit( this ); }
435private:
436        InlineMemberDecl * clone() const override { return new InlineMemberDecl{ *this }; }
437        MUTATE_FRIEND
438};
439
440}
441
442#undef MUTATE_FRIEND
443
444// Local Variables: //
445// tab-width: 4 //
446// mode: c++ //
447// compile-command: "make install" //
448// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.