source: src/AST/Expr.cpp @ e7d6968

arm-ehjacob/cs343-translationnew-ast-unique-expr
Last change on this file since e7d6968 was e7d6968, checked in by Fangren Yu <f37yu@…>, 12 months ago

Merge branch 'master' of plg.uwaterloo.ca:software/cfa/cfa-cc into master

  • Property mode set to 100644
File size: 13.9 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        // Deep copy on result type avoids mutation on transitively multiply referenced object.
209        //
210        // Example, adapted from parts of builtins and bootloader:
211        //
212        // forall(dtype T)
213        // struct __Destructor {
214        //   T * object;
215        //   void (*dtor)(T *);
216        // };
217        //
218        // forall(dtype S)
219        // void foo(__Destructor(S) &d) {
220        //   if (d.dtor) {  // here
221        //   }
222        // }
223        //
224        // Let e be the "d.dtor" guard espression, which is MemberExpr after resolve.  Let d be the
225        // declaration of member __Destructor.dtor (an ObjectDecl), as accessed via the top-level
226        // declaration of __Destructor.  Consider the types e.result and d.type.  In the old AST, one
227        // is a clone of the other.  Ordinary new-AST use would set them up as a multiply-referenced
228        // object.
229        //
230        // e.result: PointerType
231        // .base: FunctionType
232        // .params.front(): ObjectDecl, the anonymous parameter of type T*
233        // .type: PointerType
234        // .base: TypeInstType
235        // let x = that
236        // let y = similar, except start from d.type
237        //
238        // Consider two code lines down, genericSubstitution(...).apply(result).
239        //
240        // Applying this chosen-candidate's type substitution means modifying x, substituting
241        // S for T.  This mutation should affect x and not y.
242
243        result = deepCopy(mem->get_type());
244
245        // substitute aggregate generic parameters into member type
246        genericSubstitution( aggregate->result ).apply( result );
247        // ensure appropriate restrictions from aggregate type
248        add_qualifiers( result, aggregate->result->qualifiers );
249}
250
251MemberExpr::MemberExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * mem, const Expr * agg,
252    MemberExpr::NoOpConstruction overloadSelector )
253: Expr( loc ), member( mem ), aggregate( agg ) {
254        assert( member );
255        assert( aggregate );
256        assert( aggregate->result );
257        (void) overloadSelector;
258}
259
260bool MemberExpr::get_lvalue() const {
261        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
262        return true;
263}
264
265// --- ConstantExpr
266
267long long int ConstantExpr::intValue() const {
268        if ( const BasicType * bty = result.as< BasicType >() ) {
269                if ( bty->isInteger() ) {
270                        assert(ival);
271                        return ival.value();
272                }
273        } else if ( result.as< ZeroType >() ) {
274                return 0;
275        } else if ( result.as< OneType >() ) {
276                return 1;
277        }
278        SemanticError( this, "Constant expression of non-integral type " );
279}
280
281ConstantExpr * ConstantExpr::from_bool( const CodeLocation & loc, bool b ) {
282        return new ConstantExpr{
283                loc, new BasicType{ BasicType::Bool }, b ? "1" : "0", (unsigned long long)b };
284}
285
286ConstantExpr * ConstantExpr::from_int( const CodeLocation & loc, int i ) {
287        return new ConstantExpr{
288                loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt }, std::to_string( i ), (unsigned long long)i };
289}
290
291ConstantExpr * ConstantExpr::from_ulong( const CodeLocation & loc, unsigned long i ) {
292        return new ConstantExpr{
293                loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, std::to_string( i ),
294                (unsigned long long)i };
295}
296
297ConstantExpr * ConstantExpr::null( const CodeLocation & loc, const Type * ptrType ) {
298        return new ConstantExpr{
299                loc, ptrType ? ptrType : new PointerType{ new VoidType{} }, "0", (unsigned long long)0 };
300}
301
302// --- SizeofExpr
303
304SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
305: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
306
307SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
308: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
309
310// --- AlignofExpr
311
312AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
313: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
314
315AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
316: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
317
318// --- OffsetofExpr
319
320OffsetofExpr::OffsetofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * ty, const DeclWithType * mem )
321: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), type( ty ), member( mem ) {
322        assert( type );
323        assert( member );
324}
325
326// --- OffsetPackExpr
327
328OffsetPackExpr::OffsetPackExpr( const CodeLocation & loc, const StructInstType * ty )
329: Expr( loc, new ArrayType{
330        new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, nullptr, FixedLen, DynamicDim }
331), type( ty ) {
332        assert( type );
333}
334
335// --- LogicalExpr
336
337LogicalExpr::LogicalExpr(
338        const CodeLocation & loc, const Expr * a1, const Expr * a2, LogicalFlag ia )
339: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt } ), arg1( a1 ), arg2( a2 ), isAnd( ia ) {}
340
341// --- CommaExpr
342bool CommaExpr::get_lvalue() const {
343        // This is wrong by C, but the current implementation uses it.
344        // (ex: Specialize, Lvalue and Box)
345        return arg2->get_lvalue();
346}
347
348// --- ConstructorExpr
349
350ConstructorExpr::ConstructorExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * call )
351: Expr( loc ), callExpr( call ) {
352        // allow resolver to type a constructor used as an expression if it has the same type as its
353        // first argument
354        assert( callExpr );
355        const Expr * arg = InitTweak::getCallArg( callExpr, 0 );
356        assert( arg );
357        result = arg->result;
358}
359
360// --- CompoundLiteralExpr
361
362CompoundLiteralExpr::CompoundLiteralExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t, const Init * i )
363: Expr( loc ), init( i ) {
364        assert( t && i );
365        result = t;
366}
367
368bool CompoundLiteralExpr::get_lvalue() const {
369        return true;
370}
371
372// --- TupleExpr
373
374TupleExpr::TupleExpr( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && xs )
375: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( xs ) ), exprs( xs ) {}
376
377// --- TupleIndexExpr
378
379TupleIndexExpr::TupleIndexExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * t, unsigned i )
380: Expr( loc ), tuple( t ), index( i ) {
381        const TupleType * type = strict_dynamic_cast< const TupleType * >( tuple->result.get() );
382        assertf( type->size() > index, "TupleIndexExpr index out of bounds: tuple size %d, requested "
383                "index %d in expr %s", type->size(), index, toString( tuple ).c_str() );
384        // like MemberExpr, TupleIndexExpr is always an lvalue
385        result = type->types[ index ];
386}
387
388bool TupleIndexExpr::get_lvalue() const {
389        return tuple->get_lvalue();
390}
391
392// --- TupleAssignExpr
393
394TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
395        const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && assigns,
396        std::vector<ptr<ObjectDecl>> && tempDecls )
397: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( assigns ) ), stmtExpr() {
398        // convert internally into a StmtExpr which contains the declarations and produces the tuple of
399        // the assignments
400        std::list<ptr<Stmt>> stmts;
401        for ( const ObjectDecl * obj : tempDecls ) {
402                stmts.emplace_back( new DeclStmt{ loc, obj } );
403        }
404        TupleExpr * tupleExpr = new TupleExpr{ loc, std::move(assigns) };
405        assert( tupleExpr->result );
406        stmts.emplace_back( new ExprStmt{ loc, tupleExpr } );
407        stmtExpr = new StmtExpr{ loc, new CompoundStmt{ loc, std::move(stmts) } };
408}
409
410TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
411        const CodeLocation & loc, const Type * result, const StmtExpr * s )
412: Expr( loc, result ), stmtExpr() {
413        stmtExpr = s;
414}
415
416// --- StmtExpr
417
418StmtExpr::StmtExpr( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * ss )
419: Expr( loc ), stmts( ss ), returnDecls(), dtors() { computeResult(); }
420
421void StmtExpr::computeResult() {
422        assert( stmts );
423        const std::list<ptr<Stmt>> & body = stmts->kids;
424        if ( ! returnDecls.empty() ) {
425                // prioritize return decl for result type, since if a return decl exists, then the StmtExpr
426                // is currently in an intermediate state where the body will always give a void result type
427                result = returnDecls.front()->get_type();
428        } else if ( ! body.empty() ) {
429                if ( const ExprStmt * exprStmt = body.back().as< ExprStmt >() ) {
430                        result = exprStmt->expr->result;
431                }
432        }
433        // ensure a result type exists
434        if ( ! result ) { result = new VoidType{}; }
435}
436
437// --- UniqueExpr
438
439unsigned long long UniqueExpr::nextId = 0;
440
441UniqueExpr::UniqueExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e, unsigned long long i )
442: Expr( loc, e->result ), expr( e ), id( i ) {
443        assert( expr );
444        if ( id == -1ull ) {
445                assert( nextId != -1ull );
446                id = nextId++;
447        }
448}
449
450}
451
452// Local Variables: //
453// tab-width: 4 //
454// mode: c++ //
455// compile-command: "make install" //
456// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.