source: src/AST/Expr.cpp @ dab9fb93

Last change on this file since dab9fb93 was c4570af3, checked in by Andrew Beach <ajbeach@…>, 7 months ago

Removed some code that supported ast conversion, it supported ast translation, and that is done.

  • Property mode set to 100644
File size: 13.0 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 : Andrew Beach
12// Created On       : Wed May 18 13:56:00 2022
13// Update Count     : 8
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 "GenericSubstitution.hpp"
24#include "Inspect.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 "ResolvExpr/Unify.h"      // for extractResultType
33#include "Tuples/Tuples.h"         // for makeTupleType
34
35namespace ast {
36
37namespace {
38        std::set<std::string> const lvalueFunctionNames = {"*?", "?[?]"};
39}
40
41// --- Expr
42bool Expr::get_lvalue() const {
43        return false;
44}
45
46// --- ApplicationExpr
47
48ApplicationExpr::ApplicationExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * f,
49        std::vector<ptr<Expr>> && as )
50: Expr( loc ), func( f ), args( std::move(as) ) {
51        // ensure that `ApplicationExpr` result type is `FuncExpr`
52        const PointerType * pt = strict_dynamic_cast< const PointerType * >( f->result.get() );
53        const FunctionType * fn = strict_dynamic_cast< const FunctionType * >( pt->base.get() );
54
55        result = ResolvExpr::extractResultType( fn );
56        assert( result );
57}
58
59bool ApplicationExpr::get_lvalue() const {
60        if ( const DeclWithType * func = getFunction( this ) ) {
61                return func->linkage == Linkage::Intrinsic && lvalueFunctionNames.count( func->name );
62        }
63        return false;
64}
65
66// --- UntypedExpr
67
68bool UntypedExpr::get_lvalue() const {
69        std::string fname = getFunctionName( this );
70        return lvalueFunctionNames.count( fname );
71}
72
73UntypedExpr * UntypedExpr::createDeref( const CodeLocation & loc, const Expr * arg ) {
74        assert( arg );
75
76        UntypedExpr * ret = createCall( loc, "*?", { arg } );
77        if ( const Type * ty = arg->result ) {
78                const Type * base = getPointerBase( ty );
79                assertf( base, "expected pointer type in dereference (type was %s)", toString( ty ).c_str() );
80
81                if ( GenPoly::referencesPermissable() ) {
82                        // if references are still allowed in the AST, dereference returns a reference
83                        ret->result = new ReferenceType{ base };
84                } else {
85                        // references have been removed, in which case dereference returns an lvalue of the
86                        // base type
87                        ret->result = base;
88                }
89        }
90        return ret;
91}
92
93UntypedExpr * UntypedExpr::createAssign( const CodeLocation & loc, const Expr * lhs, const Expr * rhs ) {
94        assert( lhs && rhs );
95
96        UntypedExpr * ret = createCall( loc, "?=?", { lhs, rhs } );
97        if ( lhs->result && rhs->result ) {
98                // if both expressions are typed, assumes that this assignment is a C bitwise assignment,
99                // so the result is the type of the RHS
100                ret->result = rhs->result;
101        }
102        return ret;
103}
104
105UntypedExpr * UntypedExpr::createCall( const CodeLocation & loc,
106                const std::string & name, std::vector<ptr<Expr>> && args ) {
107        return new UntypedExpr( loc,
108                        new NameExpr( loc, name ), std::move( args ) );
109}
110
111// --- VariableExpr
112
113VariableExpr::VariableExpr( const CodeLocation & loc )
114: Expr( loc ), var( nullptr ) {}
115
116VariableExpr::VariableExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * v )
117: Expr( loc ), var( v ) {
118        assert( var );
119        assert( var->get_type() );
120        result = shallowCopy( var->get_type() );
121}
122
123bool VariableExpr::get_lvalue() const {
124        // It isn't always an lvalue, but it is never an rvalue.
125        return true;
126}
127
128VariableExpr * VariableExpr::functionPointer(
129                const CodeLocation & loc, const FunctionDecl * decl ) {
130        // wrap usually-determined result type in a pointer
131        VariableExpr * funcExpr = new VariableExpr{ loc, decl };
132        funcExpr->result = new PointerType{ funcExpr->result };
133        return funcExpr;
134}
135
136// --- AddressExpr
137
138// Address expressions are typed based on the following inference rules:
139//    E : lvalue T  &..& (n references)
140//   &E :        T *&..& (n references)
141//
142//    E : T  &..&        (m references)
143//   &E : T *&..&        (m-1 references)
144
145namespace {
146        /// The type of the address of a type.
147        /// Caller is responsible for managing returned memory
148        Type * addrType( const ptr<Type> & type ) {
149                if ( auto refType = type.as< ReferenceType >() ) {
150                        return new ReferenceType( addrType( refType->base ), refType->qualifiers );
151                } else {
152                        return new PointerType( type );
153                }
154        }
155
156        /// The type of the address of an expression.
157        /// Caller is responsible for managing returned memory
158        Type * addrExprType( const CodeLocation & loc, const Expr * arg ) {
159                assert( arg );
160                // If the expression's type is unknown, the address type is unknown.
161                if ( nullptr == arg->result ) {
162                        return nullptr;
163                // An lvalue is transformed directly.
164                } else if ( arg->get_lvalue() ) {
165                        return addrType( arg->result );
166                // Strip a layer of reference to "create" an lvalue expression.
167                } else if ( auto refType = arg->result.as< ReferenceType >() ) {
168                        return addrType( refType->base );
169                } else {
170                        SemanticError( loc, arg->result.get(),
171                                "Attempt to take address of non-lvalue expression: " );
172                }
173        }
174}
175
176AddressExpr::AddressExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a ) :
177        Expr( loc, addrExprType( loc, a ) ), arg( a )
178{}
179
180// --- LabelAddressExpr
181
182// label address always has type `void*`
183LabelAddressExpr::LabelAddressExpr( const CodeLocation & loc, Label && a )
184: Expr( loc, new PointerType{ new VoidType{} } ), arg( a ) {}
185
186// --- CastExpr
187
188CastExpr::CastExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a, GeneratedFlag g, CastKind kind )
189: Expr( loc, new VoidType{} ), arg( a ), isGenerated( g ), kind( kind ) {}
190
191bool CastExpr::get_lvalue() const {
192        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
193        return arg->get_lvalue();
194}
195
196// --- KeywordCastExpr
197
198const char * KeywordCastExpr::targetString() const {
199        return AggregateDecl::aggrString( target );
200}
201
202// --- UntypedMemberExpr
203
204bool UntypedMemberExpr::get_lvalue() const {
205        return aggregate->get_lvalue();
206}
207
208// --- MemberExpr
209
210MemberExpr::MemberExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * mem, const Expr * agg )
211: Expr( loc ), member( mem ), aggregate( agg ) {
212        assert( member );
213        assert( aggregate );
214        assert( aggregate->result );
215
216        result = mem->get_type();
217
218        // substitute aggregate generic parameters into member type
219        genericSubstitution( aggregate->result ).apply( result );
220        // ensure appropriate restrictions from aggregate type
221        add_qualifiers( result, aggregate->result->qualifiers );
222}
223
224bool MemberExpr::get_lvalue() const {
225        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
226        return true;
227}
228
229// --- ConstantExpr
230
231long long int ConstantExpr::intValue() const {
232        if ( const BasicType * bty = result.as< BasicType >() ) {
233                if ( bty->isInteger() ) {
234                        assert(ival);
235                        return ival.value();
236                }
237        } else if ( result.as< ZeroType >() ) {
238                return 0;
239        } else if ( result.as< OneType >() ) {
240                return 1;
241        }
242        SemanticError( this, "Constant expression of non-integral type " );
243}
244
245ConstantExpr * ConstantExpr::from_bool( const CodeLocation & loc, bool b ) {
246        return new ConstantExpr{
247                loc, new BasicType{ BasicType::Bool }, b ? "1" : "0", (unsigned long long)b };
248}
249
250ConstantExpr * ConstantExpr::from_int( const CodeLocation & loc, int i ) {
251        return new ConstantExpr{
252                loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt }, std::to_string( i ), (unsigned long long)i };
253}
254
255ConstantExpr * ConstantExpr::from_ulong( const CodeLocation & loc, unsigned long i ) {
256        return new ConstantExpr{
257                loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, std::to_string( i ),
258                (unsigned long long)i };
259}
260
261ConstantExpr * ConstantExpr::from_string( const CodeLocation & loc, const std::string & str ) {
262        const Type * charType = new BasicType( BasicType::Char );
263        // Adjust the length of the string for the terminator.
264        const Expr * strSize = from_ulong( loc, str.size() + 1 );
265        const Type * strType = new ArrayType( charType, strSize, FixedLen, DynamicDim );
266        const std::string strValue = "\"" + str + "\"";
267        return new ConstantExpr( loc, strType, strValue, std::nullopt );
268}
269
270ConstantExpr * ConstantExpr::null( const CodeLocation & loc, const Type * ptrType ) {
271        return new ConstantExpr{
272                loc, ptrType ? ptrType : new PointerType{ new VoidType{} }, "0", (unsigned long long)0 };
273}
274
275// --- SizeofExpr
276
277SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
278: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
279
280SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
281: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
282
283// --- AlignofExpr
284
285AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
286: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
287
288AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
289: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
290
291// --- OffsetofExpr
292
293OffsetofExpr::OffsetofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * ty, const DeclWithType * mem )
294: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), type( ty ), member( mem ) {
295        assert( type );
296        assert( member );
297}
298
299// --- OffsetPackExpr
300
301OffsetPackExpr::OffsetPackExpr( const CodeLocation & loc, const StructInstType * ty )
302: Expr( loc, new ArrayType{
303        new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, nullptr, FixedLen, DynamicDim }
304), type( ty ) {
305        assert( type );
306}
307
308// --- LogicalExpr
309
310LogicalExpr::LogicalExpr(
311        const CodeLocation & loc, const Expr * a1, const Expr * a2, LogicalFlag ia )
312: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt } ), arg1( a1 ), arg2( a2 ), isAnd( ia ) {}
313
314// --- CommaExpr
315bool CommaExpr::get_lvalue() const {
316        // This is wrong by C, but the current implementation uses it.
317        // (ex: Specialize, Lvalue and Box)
318        return arg2->get_lvalue();
319}
320
321// --- ConstructorExpr
322
323ConstructorExpr::ConstructorExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * call )
324: Expr( loc ), callExpr( call ) {
325        // allow resolver to type a constructor used as an expression if it has the same type as its
326        // first argument
327        assert( callExpr );
328        const Expr * arg = getCallArg( callExpr, 0 );
329        assert( arg );
330        result = arg->result;
331}
332
333// --- CompoundLiteralExpr
334
335CompoundLiteralExpr::CompoundLiteralExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t, const Init * i )
336: Expr( loc ), init( i ) {
337        assert( t && i );
338        result = t;
339}
340
341bool CompoundLiteralExpr::get_lvalue() const {
342        return true;
343}
344
345// --- TupleExpr
346
347TupleExpr::TupleExpr( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && xs )
348: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( xs ) ), exprs( xs ) {}
349
350// --- TupleIndexExpr
351
352TupleIndexExpr::TupleIndexExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * t, unsigned i )
353: Expr( loc ), tuple( t ), index( i ) {
354        const TupleType * type = strict_dynamic_cast< const TupleType * >( tuple->result.get() );
355        assertf( type->size() > index, "TupleIndexExpr index out of bounds: tuple size %d, requested "
356                "index %d in expr %s", type->size(), index, toString( tuple ).c_str() );
357        // like MemberExpr, TupleIndexExpr is always an lvalue
358        result = type->types[ index ];
359}
360
361bool TupleIndexExpr::get_lvalue() const {
362        return tuple->get_lvalue();
363}
364
365// --- TupleAssignExpr
366
367TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
368        const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && assigns,
369        std::vector<ptr<ObjectDecl>> && tempDecls )
370: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( assigns ) ), stmtExpr() {
371        // convert internally into a StmtExpr which contains the declarations and produces the tuple of
372        // the assignments
373        std::list<ptr<Stmt>> stmts;
374        for ( const ObjectDecl * obj : tempDecls ) {
375                stmts.emplace_back( new DeclStmt{ loc, obj } );
376        }
377        TupleExpr * tupleExpr = new TupleExpr{ loc, std::move(assigns) };
378        assert( tupleExpr->result );
379        stmts.emplace_back( new ExprStmt{ loc, tupleExpr } );
380        stmtExpr = new StmtExpr{ loc, new CompoundStmt{ loc, std::move(stmts) } };
381}
382
383// --- StmtExpr
384
385StmtExpr::StmtExpr( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * ss )
386: Expr( loc ), stmts( ss ), returnDecls(), dtors() { computeResult(); }
387
388void StmtExpr::computeResult() {
389        assert( stmts );
390        const std::list<ptr<Stmt>> & body = stmts->kids;
391        if ( ! returnDecls.empty() ) {
392                // prioritize return decl for result type, since if a return decl exists, then the StmtExpr
393                // is currently in an intermediate state where the body will always give a void result type
394                result = returnDecls.front()->get_type();
395        } else if ( ! body.empty() ) {
396                if ( const ExprStmt * exprStmt = body.back().as< ExprStmt >() ) {
397                        result = exprStmt->expr->result;
398                }
399        }
400        // ensure a result type exists
401        if ( ! result ) { result = new VoidType{}; }
402}
403
404// --- UniqueExpr
405
406unsigned long long UniqueExpr::nextId = 0;
407
408UniqueExpr::UniqueExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e, unsigned long long i )
409: Expr( loc, e->result ), expr( e ), id( i ) {
410        assert( expr );
411        if ( id == -1ull ) {
412                assert( nextId != -1ull );
413                id = nextId++;
414        }
415}
416
417}
418
419// Local Variables: //
420// tab-width: 4 //
421// mode: c++ //
422// compile-command: "make install" //
423// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.