source: src/AST/Expr.cpp @ 3249dd8b

ADTast-experimentalenumforall-pointer-decaypthread-emulationqualifiedEnum
Last change on this file since 3249dd8b was b91bfde, checked in by Andrew Beach <ajbeach@…>, 4 years ago

Added and used some helpers. The widely useful one is a from_string helper for constants.

  • Property mode set to 100644
File size: 13.2 KB
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// Expr.cpp --
8//
9// Author           : Aaron B. Moss
10// Created On       : Wed May 15 17:00:00 2019
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Created On       : Thr Jun 13 13:38:00 2019
13// Update Count     : 6
14//
15
16#include "Expr.hpp"
17
18#include <cassert>                 // for strict_dynamic_cast
19#include <string>                  // for to_string
20#include <vector>
21
22#include "Copy.hpp"                // for shallowCopy
23#include "Eval.hpp"                // for call
24#include "GenericSubstitution.hpp"
25#include "LinkageSpec.hpp"
26#include "Stmt.hpp"
27#include "Type.hpp"
28#include "TypeSubstitution.hpp"
29#include "Common/utility.h"
30#include "Common/SemanticError.h"
31#include "GenPoly/Lvalue.h"        // for referencesPermissable
32#include "InitTweak/InitTweak.h"   // for getFunction, getPointerBase
33#include "ResolvExpr/typeops.h"    // for extractResultType
34#include "Tuples/Tuples.h"         // for makeTupleType
35
36namespace ast {
37
38namespace {
39        std::set<std::string> const lvalueFunctionNames = {"*?", "?[?]"};
40}
41
42// --- Expr
43bool Expr::get_lvalue() const {
44        return false;
45}
46
47// --- ApplicationExpr
48
49ApplicationExpr::ApplicationExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * f,
50        std::vector<ptr<Expr>> && as )
51: Expr( loc ), func( f ), args( std::move(as) ) {
52        // ensure that `ApplicationExpr` result type is `FuncExpr`
53        const PointerType * pt = strict_dynamic_cast< const PointerType * >( f->result.get() );
54        const FunctionType * fn = strict_dynamic_cast< const FunctionType * >( pt->base.get() );
55
56        result = ResolvExpr::extractResultType( fn );
57        assert( result );
58}
59
60bool ApplicationExpr::get_lvalue() const {
61        if ( const DeclWithType * func = InitTweak::getFunction( this ) ) {
62                return func->linkage == Linkage::Intrinsic && lvalueFunctionNames.count( func->name );
63        }
64        return false;
65}
66
67// --- UntypedExpr
68
69UntypedExpr * UntypedExpr::createDeref( const CodeLocation & loc, const Expr * arg ) {
70        assert( arg );
71
72        UntypedExpr * ret = call( loc, "*?", arg );
73        if ( const Type * ty = arg->result ) {
74                const Type * base = InitTweak::getPointerBase( ty );
75                assertf( base, "expected pointer type in dereference (type was %s)", toString( ty ).c_str() );
76
77                if ( GenPoly::referencesPermissable() ) {
78                        // if references are still allowed in the AST, dereference returns a reference
79                        ret->result = new ReferenceType{ base };
80                } else {
81                        // references have been removed, in which case dereference returns an lvalue of the
82                        // base type
83                        ret->result = base;
84                }
85        }
86        return ret;
87}
88
89bool UntypedExpr::get_lvalue() const {
90        std::string fname = InitTweak::getFunctionName( this );
91        return lvalueFunctionNames.count( fname );
92}
93
94UntypedExpr * UntypedExpr::createAssign( const CodeLocation & loc, const Expr * lhs, const Expr * rhs ) {
95        assert( lhs && rhs );
96
97        UntypedExpr * ret = call( loc, "?=?", lhs, rhs );
98        if ( lhs->result && rhs->result ) {
99                // if both expressions are typed, assumes that this assignment is a C bitwise assignment,
100                // so the result is the type of the RHS
101                ret->result = rhs->result;
102        }
103        return ret;
104}
105
106// --- VariableExpr
107
108VariableExpr::VariableExpr( const CodeLocation & loc )
109: Expr( loc ), var( nullptr ) {}
110
111VariableExpr::VariableExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * v )
112: Expr( loc ), var( v ) {
113        assert( var );
114        assert( var->get_type() );
115        result = shallowCopy( var->get_type() );
116}
117
118bool VariableExpr::get_lvalue() const {
119        // It isn't always an lvalue, but it is never an rvalue.
120        return true;
121}
122
123VariableExpr * VariableExpr::functionPointer(
124                const CodeLocation & loc, const FunctionDecl * decl ) {
125        // wrap usually-determined result type in a pointer
126        VariableExpr * funcExpr = new VariableExpr{ loc, decl };
127        funcExpr->result = new PointerType{ funcExpr->result };
128        return funcExpr;
129}
130
131// --- AddressExpr
132
133// Address expressions are typed based on the following inference rules:
134//    E : lvalue T  &..& (n references)
135//   &E :        T *&..& (n references)
136//
137//    E : T  &..&        (m references)
138//   &E : T *&..&        (m-1 references)
139
140namespace {
141        /// The type of the address of a type.
142        /// Caller is responsible for managing returned memory
143        Type * addrType( const Type * type ) {
144                if ( const ReferenceType * refType = dynamic_cast< const ReferenceType * >( type ) ) {
145                        return new ReferenceType{ addrType( refType->base ), refType->qualifiers };
146                } else {
147                        return new PointerType{ type };
148                }
149        }
150}
151
152AddressExpr::AddressExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a ) : Expr( loc ), arg( a ) {
153        if ( arg->result ) {
154                if ( arg->get_lvalue() ) {
155                        // lvalue, retains all levels of reference, and gains a pointer inside the references
156                        Type * res = addrType( arg->result );
157                        result = res;
158                } else {
159                        // taking address of non-lvalue, must be a reference, loses one layer of reference
160                        if ( const ReferenceType * refType =
161                                        dynamic_cast< const ReferenceType * >( arg->result.get() ) ) {
162                                Type * res = addrType( refType->base );
163                                result = res;
164                        } else {
165                                SemanticError( loc, arg->result.get(),
166                                        "Attempt to take address of non-lvalue expression: " );
167                        }
168                }
169        }
170}
171
172// --- LabelAddressExpr
173
174// label address always has type `void*`
175LabelAddressExpr::LabelAddressExpr( const CodeLocation & loc, Label && a )
176: Expr( loc, new PointerType{ new VoidType{} } ), arg( a ) {}
177
178// --- CastExpr
179
180CastExpr::CastExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a, GeneratedFlag g )
181: Expr( loc, new VoidType{} ), arg( a ), isGenerated( g ) {}
182
183bool CastExpr::get_lvalue() const {
184        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
185        return arg->get_lvalue();
186}
187
188// --- KeywordCastExpr
189
190const char * KeywordCastExpr::targetString() const {
191        return AggregateDecl::aggrString( target );
192}
193
194// --- UntypedMemberExpr
195
196bool UntypedMemberExpr::get_lvalue() const {
197        return aggregate->get_lvalue();
198}
199
200// --- MemberExpr
201
202MemberExpr::MemberExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * mem, const Expr * agg )
203: Expr( loc ), member( mem ), aggregate( agg ) {
204        assert( member );
205        assert( aggregate );
206        assert( aggregate->result );
207
208        result = mem->get_type();
209
210        // substitute aggregate generic parameters into member type
211        genericSubstitution( aggregate->result ).apply( result );
212        // ensure appropriate restrictions from aggregate type
213        add_qualifiers( result, aggregate->result->qualifiers );
214}
215
216MemberExpr::MemberExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * mem, const Expr * agg,
217    MemberExpr::NoOpConstruction overloadSelector )
218: Expr( loc ), member( mem ), aggregate( agg ) {
219        assert( member );
220        assert( aggregate );
221        assert( aggregate->result );
222        (void) overloadSelector;
223}
224
225bool MemberExpr::get_lvalue() const {
226        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
227        return true;
228}
229
230// --- ConstantExpr
231
232long long int ConstantExpr::intValue() const {
233        if ( const BasicType * bty = result.as< BasicType >() ) {
234                if ( bty->isInteger() ) {
235                        assert(ival);
236                        return ival.value();
237                }
238        } else if ( result.as< ZeroType >() ) {
239                return 0;
240        } else if ( result.as< OneType >() ) {
241                return 1;
242        }
243        SemanticError( this, "Constant expression of non-integral type " );
244}
245
246ConstantExpr * ConstantExpr::from_bool( const CodeLocation & loc, bool b ) {
247        return new ConstantExpr{
248                loc, new BasicType{ BasicType::Bool }, b ? "1" : "0", (unsigned long long)b };
249}
250
251ConstantExpr * ConstantExpr::from_int( const CodeLocation & loc, int i ) {
252        return new ConstantExpr{
253                loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt }, std::to_string( i ), (unsigned long long)i };
254}
255
256ConstantExpr * ConstantExpr::from_ulong( const CodeLocation & loc, unsigned long i ) {
257        return new ConstantExpr{
258                loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, std::to_string( i ),
259                (unsigned long long)i };
260}
261
262ConstantExpr * ConstantExpr::from_string( const CodeLocation & loc, const std::string & str ) {
263        const Type * charType = new BasicType( BasicType::Char );
264        // Adjust the length of the string for the terminator.
265        const Expr * strSize = from_ulong( loc, str.size() + 1 );
266        const Type * strType = new ArrayType( charType, strSize, FixedLen, StaticDim );
267        const std::string strValue = "\"" + str + "\"";
268        return new ConstantExpr( loc, strType, strValue, std::nullopt );
269}
270
271ConstantExpr * ConstantExpr::null( const CodeLocation & loc, const Type * ptrType ) {
272        return new ConstantExpr{
273                loc, ptrType ? ptrType : new PointerType{ new VoidType{} }, "0", (unsigned long long)0 };
274}
275
276// --- SizeofExpr
277
278SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
279: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
280
281SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
282: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
283
284// --- AlignofExpr
285
286AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
287: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
288
289AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
290: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
291
292// --- OffsetofExpr
293
294OffsetofExpr::OffsetofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * ty, const DeclWithType * mem )
295: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), type( ty ), member( mem ) {
296        assert( type );
297        assert( member );
298}
299
300// --- OffsetPackExpr
301
302OffsetPackExpr::OffsetPackExpr( const CodeLocation & loc, const StructInstType * ty )
303: Expr( loc, new ArrayType{
304        new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, nullptr, FixedLen, DynamicDim }
305), type( ty ) {
306        assert( type );
307}
308
309// --- LogicalExpr
310
311LogicalExpr::LogicalExpr(
312        const CodeLocation & loc, const Expr * a1, const Expr * a2, LogicalFlag ia )
313: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt } ), arg1( a1 ), arg2( a2 ), isAnd( ia ) {}
314
315// --- CommaExpr
316bool CommaExpr::get_lvalue() const {
317        // This is wrong by C, but the current implementation uses it.
318        // (ex: Specialize, Lvalue and Box)
319        return arg2->get_lvalue();
320}
321
322// --- ConstructorExpr
323
324ConstructorExpr::ConstructorExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * call )
325: Expr( loc ), callExpr( call ) {
326        // allow resolver to type a constructor used as an expression if it has the same type as its
327        // first argument
328        assert( callExpr );
329        const Expr * arg = InitTweak::getCallArg( callExpr, 0 );
330        assert( arg );
331        result = arg->result;
332}
333
334// --- CompoundLiteralExpr
335
336CompoundLiteralExpr::CompoundLiteralExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t, const Init * i )
337: Expr( loc ), init( i ) {
338        assert( t && i );
339        result = t;
340}
341
342bool CompoundLiteralExpr::get_lvalue() const {
343        return true;
344}
345
346// --- TupleExpr
347
348TupleExpr::TupleExpr( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && xs )
349: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( xs ) ), exprs( xs ) {}
350
351// --- TupleIndexExpr
352
353TupleIndexExpr::TupleIndexExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * t, unsigned i )
354: Expr( loc ), tuple( t ), index( i ) {
355        const TupleType * type = strict_dynamic_cast< const TupleType * >( tuple->result.get() );
356        assertf( type->size() > index, "TupleIndexExpr index out of bounds: tuple size %d, requested "
357                "index %d in expr %s", type->size(), index, toString( tuple ).c_str() );
358        // like MemberExpr, TupleIndexExpr is always an lvalue
359        result = type->types[ index ];
360}
361
362bool TupleIndexExpr::get_lvalue() const {
363        return tuple->get_lvalue();
364}
365
366// --- TupleAssignExpr
367
368TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
369        const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && assigns,
370        std::vector<ptr<ObjectDecl>> && tempDecls )
371: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( assigns ) ), stmtExpr() {
372        // convert internally into a StmtExpr which contains the declarations and produces the tuple of
373        // the assignments
374        std::list<ptr<Stmt>> stmts;
375        for ( const ObjectDecl * obj : tempDecls ) {
376                stmts.emplace_back( new DeclStmt{ loc, obj } );
377        }
378        TupleExpr * tupleExpr = new TupleExpr{ loc, std::move(assigns) };
379        assert( tupleExpr->result );
380        stmts.emplace_back( new ExprStmt{ loc, tupleExpr } );
381        stmtExpr = new StmtExpr{ loc, new CompoundStmt{ loc, std::move(stmts) } };
382}
383
384TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
385        const CodeLocation & loc, const Type * result, const StmtExpr * s )
386: Expr( loc, result ), stmtExpr() {
387        stmtExpr = s;
388}
389
390// --- StmtExpr
391
392StmtExpr::StmtExpr( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * ss )
393: Expr( loc ), stmts( ss ), returnDecls(), dtors() { computeResult(); }
394
395void StmtExpr::computeResult() {
396        assert( stmts );
397        const std::list<ptr<Stmt>> & body = stmts->kids;
398        if ( ! returnDecls.empty() ) {
399                // prioritize return decl for result type, since if a return decl exists, then the StmtExpr
400                // is currently in an intermediate state where the body will always give a void result type
401                result = returnDecls.front()->get_type();
402        } else if ( ! body.empty() ) {
403                if ( const ExprStmt * exprStmt = body.back().as< ExprStmt >() ) {
404                        result = exprStmt->expr->result;
405                }
406        }
407        // ensure a result type exists
408        if ( ! result ) { result = new VoidType{}; }
409}
410
411// --- UniqueExpr
412
413unsigned long long UniqueExpr::nextId = 0;
414
415UniqueExpr::UniqueExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e, unsigned long long i )
416: Expr( loc, e->result ), expr( e ), id( i ) {
417        assert( expr );
418        if ( id == -1ull ) {
419                assert( nextId != -1ull );
420                id = nextId++;
421        }
422}
423
424}
425
426// Local Variables: //
427// tab-width: 4 //
428// mode: c++ //
429// compile-command: "make install" //
430// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.