source: src/AST/Expr.cpp @ 446dde5

Last change on this file since 446dde5 was 446dde5, checked in by Andrew Beach <ajbeach@…>, 5 days ago

Removed two unused fields from StmtExpr?, returnDecls and dtors, and refactored computeResult to set resultExpr when it can be found at that time.

  • 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 : Peter A. Buhr
12// Created On       : Wed May 18 13:56:00 2022
13// Update Count     : 12
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.hpp"
30#include "Common/SemanticError.hpp"
31#include "GenPoly/Lvalue.hpp"      // for referencesPermissable
32#include "ResolvExpr/Unify.hpp"    // for extractResultType
33#include "Tuples/Tuples.hpp"       // 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        // Special case for enumeration labels (more literals than variables):
125        if(dynamic_cast<const ast::EnumInstType *>(var->get_type())) return !var->isMember;
126        // The remaining uses are either actual variables (lvalues) or function
127        // names which are a special value catagory that can be treated as
128        // lvalues in the places we are worried about.
129        return true;
130}
131
132VariableExpr * VariableExpr::functionPointer(
133                const CodeLocation & loc, const FunctionDecl * decl ) {
134        // wrap usually-determined result type in a pointer
135        VariableExpr * funcExpr = new VariableExpr{ loc, decl };
136        funcExpr->result = new PointerType{ funcExpr->result };
137        return funcExpr;
138}
139
140// --- AddressExpr
141
142// Address expressions are typed based on the following inference rules:
143//    E : lvalue T  &..& (n references)
144//   &E :        T *&..& (n references)
145//
146//    E : T  &..&        (m references)
147//   &E : T *&..&        (m-1 references)
148
149namespace {
150        /// The type of the address of a type.
151        /// Caller is responsible for managing returned memory
152        Type * addrType( const ptr<Type> & type ) {
153                if ( auto refType = type.as< ReferenceType >() ) {
154                        return new ReferenceType( addrType( refType->base ), refType->qualifiers );
155                } else {
156                        return new PointerType( type );
157                }
158        }
159
160        /// The type of the address of an expression.
161        /// Caller is responsible for managing returned memory
162        Type * addrExprType( const CodeLocation & loc, const Expr * arg ) {
163                assert( arg );
164                // If the expression's type is unknown, the address type is unknown.
165                if ( nullptr == arg->result ) {
166                        return nullptr;
167                // An lvalue is transformed directly.
168                } else if ( arg->get_lvalue() ) {
169                        return addrType( arg->result );
170                // Strip a layer of reference to "create" an lvalue expression.
171                } else if ( auto refType = arg->result.as< ReferenceType >() ) {
172                        return addrType( refType->base );
173                } else {
174                        SemanticError( loc, "Attempt to take address of non-lvalue expression %s",
175                                                   toString( arg->result.get() ).c_str() );
176                }
177        }
178}
179
180AddressExpr::AddressExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a ) :
181        Expr( loc, addrExprType( loc, a ) ), arg( a )
182{}
183
184// --- LabelAddressExpr
185
186// label address always has type `void*`
187LabelAddressExpr::LabelAddressExpr( const CodeLocation & loc, Label && a )
188: Expr( loc, new PointerType{ new VoidType{} } ), arg( a ) {}
189
190// --- CastExpr
191
192CastExpr::CastExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a, GeneratedFlag g, CastKind kind )
193: Expr( loc, new VoidType{} ), arg( a ), isGenerated( g ), kind( kind ) {}
194
195bool CastExpr::get_lvalue() const {
196        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
197        return arg->get_lvalue();
198}
199
200// --- KeywordCastExpr
201
202const char * KeywordCastExpr::targetString() const {
203        return AggregateDecl::aggrString( target );
204}
205
206// --- UntypedMemberExpr
207
208bool UntypedMemberExpr::get_lvalue() const {
209        return aggregate->get_lvalue();
210}
211
212// --- MemberExpr
213
214MemberExpr::MemberExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * mem, const Expr * agg )
215: Expr( loc ), member( mem ), aggregate( agg ) {
216        assert( member );
217        assert( aggregate );
218        assert( aggregate->result );
219
220        result = mem->get_type();
221
222        // substitute aggregate generic parameters into member type
223        genericSubstitution( aggregate->result ).apply( result );
224        // ensure appropriate restrictions from aggregate type
225        add_qualifiers( result, aggregate->result->qualifiers );
226}
227
228bool MemberExpr::get_lvalue() const {
229        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
230        return true;
231}
232
233// --- ConstantExpr
234
235long long int ConstantExpr::intValue() const {
236        if ( const BasicType * bty = result.as< BasicType >() ) {
237                if ( bty->isInteger() ) {
238                        assert(ival);
239                        return ival.value();
240                }
241        } else if ( result.as< ZeroType >() ) {
242                return 0;
243        } else if ( result.as< OneType >() ) {
244                return 1;
245        }
246        SemanticError( this->location, "Constant expression of non-integral type %s",
247                                   toString( this ).c_str() );
248}
249
250ConstantExpr * ConstantExpr::from_bool( const CodeLocation & loc, bool b ) {
251        return new ConstantExpr{
252                loc, new BasicType{ BasicKind::Bool }, b ? "1" : "0", (unsigned long long)b };
253}
254
255ConstantExpr * ConstantExpr::from_int( const CodeLocation & loc, int i ) {
256        return new ConstantExpr{
257                loc, new BasicType{ BasicKind::SignedInt }, std::to_string( i ), (unsigned long long)i };
258}
259
260ConstantExpr * ConstantExpr::from_ulong( const CodeLocation & loc, unsigned long i ) {
261        return new ConstantExpr{
262                loc, new BasicType{ BasicKind::LongUnsignedInt }, std::to_string( i ),
263                (unsigned long long)i };
264}
265
266ConstantExpr * ConstantExpr::from_string( const CodeLocation & loc, const std::string & str ) {
267        const Type * charType = new BasicType( BasicKind::Char, ast::CV::Const );
268        // Adjust the length of the string for the terminator.
269        const Expr * strSize = from_ulong( loc, str.size() + 1 );
270        const Type * strType = new ArrayType( charType, strSize, FixedLen, DynamicDim );
271        const std::string strValue = "\"" + str + "\"";
272        return new ConstantExpr( loc, strType, strValue, std::nullopt );
273}
274
275ConstantExpr * ConstantExpr::null( const CodeLocation & loc, const Type * ptrType ) {
276        return new ConstantExpr{
277                loc, ptrType ? ptrType : new PointerType{ new VoidType{} }, "0", (unsigned long long)0 };
278}
279
280// --- SizeofExpr
281
282SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * type )
283: SizeofExpr( loc, type, nullptr ) {}
284
285SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * type, const Type * result )
286: Expr( loc, result ), type( type ) {}
287
288// --- AlignofExpr
289
290AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * type )
291: AlignofExpr( loc, type, nullptr ) {}
292
293AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * type, const Type * result )
294: Expr( loc, result ), type( type ) {}
295
296// --- CountofExpr
297
298CountofExpr::CountofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
299: Expr( loc ), type( t ) {}
300
301// --- OffsetofExpr
302
303OffsetofExpr::OffsetofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * ty, const DeclWithType * mem, const Type * res )
304: Expr( loc, res ), type( ty ), member( mem ) {
305        assert( type );
306        assert( member );
307}
308
309// --- OffsetPackExpr
310
311OffsetPackExpr::OffsetPackExpr( const CodeLocation & loc, const StructInstType * ty )
312: Expr( loc ), type( ty ) {
313        assert( type );
314}
315
316// --- LogicalExpr
317
318LogicalExpr::LogicalExpr(
319        const CodeLocation & loc, const Expr * a1, const Expr * a2, LogicalFlag ia )
320: Expr( loc, new BasicType{ BasicKind::SignedInt } ), arg1( a1 ), arg2( a2 ), isAnd( ia ) {}
321
322// --- CommaExpr
323
324bool CommaExpr::get_lvalue() const {
325        // This is wrong by C, but the current implementation uses it.
326        // (ex: Specialize, Lvalue and Box)
327        return arg2->get_lvalue();
328}
329
330// --- ConstructorExpr
331
332ConstructorExpr::ConstructorExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * call )
333: Expr( loc ), callExpr( call ) {
334        // allow resolver to type a constructor used as an expression if it has the same type as its
335        // first argument
336        assert( callExpr );
337        const Expr * arg = getCallArg( callExpr, 0 );
338        assert( arg );
339        result = arg->result;
340}
341
342// --- CompoundLiteralExpr
343
344CompoundLiteralExpr::CompoundLiteralExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t, const Init * i )
345: Expr( loc ), init( i ) {
346        assert( t && i );
347        result = t;
348}
349
350bool CompoundLiteralExpr::get_lvalue() const {
351        return true;
352}
353
354// --- TupleExpr
355
356TupleExpr::TupleExpr( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && xs )
357: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( xs ) ), exprs( xs ) {}
358
359// --- TupleIndexExpr
360
361TupleIndexExpr::TupleIndexExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * t, unsigned i )
362: Expr( loc ), tuple( t ), index( i ) {
363        const TupleType * type = strict_dynamic_cast< const TupleType * >( tuple->result.get() );
364        assertf( type->size() > index, "TupleIndexExpr index out of bounds: tuple size %d, requested "
365                "index %d in expr %s", type->size(), index, toString( tuple ).c_str() );
366        // like MemberExpr, TupleIndexExpr is always an lvalue
367        result = type->types[ index ];
368}
369
370bool TupleIndexExpr::get_lvalue() const {
371        return tuple->get_lvalue();
372}
373
374// --- TupleAssignExpr
375
376TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
377        const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && assigns,
378        std::vector<ptr<ObjectDecl>> && tempDecls )
379: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( assigns ) ), stmtExpr() {
380        // convert internally into a StmtExpr which contains the declarations and produces the tuple of
381        // the assignments
382        std::list<ptr<Stmt>> stmts;
383        for ( const ObjectDecl * obj : tempDecls ) {
384                stmts.emplace_back( new DeclStmt{ loc, obj } );
385        }
386        TupleExpr * tupleExpr = new TupleExpr{ loc, std::move(assigns) };
387        assert( tupleExpr->result );
388        stmts.emplace_back( new ExprStmt{ loc, tupleExpr } );
389        stmtExpr = new StmtExpr{ loc, new CompoundStmt{ loc, std::move(stmts) } };
390}
391
392// --- StmtExpr
393
394StmtExpr::StmtExpr( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * ss )
395: Expr( loc ), stmts( ss ) { computeResult(); }
396
397void StmtExpr::computeResult() {
398        assert( stmts );
399        const std::list<ptr<Stmt>> & body = stmts->kids;
400        // If there is a tail expression, its result is entire result.
401        if ( !body.empty() && ( resultExpr = body.back().as<ExprStmt>() ) ) {
402                result = resultExpr->expr->result;
403        // Otherwise, fill in the result with void so there is a result type.
404        } else {
405                result = new VoidType();
406        }
407}
408
409// --- UniqueExpr
410
411unsigned long long UniqueExpr::nextId = 0;
412
413UniqueExpr::UniqueExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e, unsigned long long i )
414: Expr( loc, e->result ), expr( e ), id( i ) {
415        assert( expr );
416        if ( id == -1ull ) {
417                assert( nextId != -1ull );
418                id = nextId++;
419        }
420}
421
422}
423
424// Local Variables: //
425// tab-width: 4 //
426// mode: c++ //
427// compile-command: "make install" //
428// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.