source: src/AST/Expr.cpp @ f27331c

ADTast-experimentalenumforall-pointer-decaypthread-emulationqualifiedEnum
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Factored the AddressExpr? constructor body into a helper that makes it clear what it does.

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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// 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       : Tue Nov 30 14:23:00 2021
13// Update Count     : 7
14//
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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 ptr<Type> & type ) {
144                if ( auto refType = type.as< ReferenceType >() ) {
145                        return new ReferenceType( addrType( refType->base ), refType->qualifiers );
146                } else {
147                        return new PointerType( type );
148                }
149        }
150
151        /// The type of the address of an expression.
152        /// Caller is responsible for managing returned memory
153        Type * addrExprType( const CodeLocation & loc, const Expr * arg ) {
154                assert( arg );
155                // If the expression's type is unknown, the address type is unknown.
156                if ( nullptr == arg->result ) {
157                        return nullptr;
158                // An lvalue is transformed directly.
159                } else if ( arg->get_lvalue() ) {
160                        return addrType( arg->result );
161                // Strip a layer of reference to "create" an lvalue expression.
162                } else if ( auto refType = arg->result.as< ReferenceType >() ) {
163                        return addrType( refType->base );
164                } else {
165                        SemanticError( loc, arg->result.get(),
166                                "Attempt to take address of non-lvalue expression: " );
167                }
168        }
169}
170
171AddressExpr::AddressExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a ) :
172        Expr( loc, addrExprType( loc, a ) ), arg( a )
173{}
174
175// --- LabelAddressExpr
176
177// label address always has type `void*`
178LabelAddressExpr::LabelAddressExpr( const CodeLocation & loc, Label && a )
179: Expr( loc, new PointerType{ new VoidType{} } ), arg( a ) {}
180
181// --- CastExpr
182
183CastExpr::CastExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * a, GeneratedFlag g )
184: Expr( loc, new VoidType{} ), arg( a ), isGenerated( g ) {}
185
186bool CastExpr::get_lvalue() const {
187        // This is actually wrong by C, but it works with our current set-up.
188        return arg->get_lvalue();
189}
190
191// --- KeywordCastExpr
192
193const char * KeywordCastExpr::targetString() const {
194        return AggregateDecl::aggrString( target );
195}
196
197// --- UntypedMemberExpr
198
199bool UntypedMemberExpr::get_lvalue() const {
200        return aggregate->get_lvalue();
201}
202
203// --- MemberExpr
204
205MemberExpr::MemberExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * mem, const Expr * agg )
206: Expr( loc ), member( mem ), aggregate( agg ) {
207        assert( member );
208        assert( aggregate );
209        assert( aggregate->result );
210
211        result = mem->get_type();
212
213        // substitute aggregate generic parameters into member type
214        genericSubstitution( aggregate->result ).apply( result );
215        // ensure appropriate restrictions from aggregate type
216        add_qualifiers( result, aggregate->result->qualifiers );
217}
218
219MemberExpr::MemberExpr( const CodeLocation & loc, const DeclWithType * mem, const Expr * agg,
220    MemberExpr::NoOpConstruction overloadSelector )
221: Expr( loc ), member( mem ), aggregate( agg ) {
222        assert( member );
223        assert( aggregate );
224        assert( aggregate->result );
225        (void) overloadSelector;
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, "Constant expression of non-integral type " );
247}
248
249ConstantExpr * ConstantExpr::from_bool( const CodeLocation & loc, bool b ) {
250        return new ConstantExpr{
251                loc, new BasicType{ BasicType::Bool }, b ? "1" : "0", (unsigned long long)b };
252}
253
254ConstantExpr * ConstantExpr::from_int( const CodeLocation & loc, int i ) {
255        return new ConstantExpr{
256                loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt }, std::to_string( i ), (unsigned long long)i };
257}
258
259ConstantExpr * ConstantExpr::from_ulong( const CodeLocation & loc, unsigned long i ) {
260        return new ConstantExpr{
261                loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, std::to_string( i ),
262                (unsigned long long)i };
263}
264
265ConstantExpr * ConstantExpr::from_string( const CodeLocation & loc, const std::string & str ) {
266        const Type * charType = new BasicType( BasicType::Char );
267        // Adjust the length of the string for the terminator.
268        const Expr * strSize = from_ulong( loc, str.size() + 1 );
269        const Type * strType = new ArrayType( charType, strSize, FixedLen, StaticDim );
270        const std::string strValue = "\"" + str + "\"";
271        return new ConstantExpr( loc, strType, strValue, std::nullopt );
272}
273
274ConstantExpr * ConstantExpr::null( const CodeLocation & loc, const Type * ptrType ) {
275        return new ConstantExpr{
276                loc, ptrType ? ptrType : new PointerType{ new VoidType{} }, "0", (unsigned long long)0 };
277}
278
279// --- SizeofExpr
280
281SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
282: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
283
284SizeofExpr::SizeofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
285: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
286
287// --- AlignofExpr
288
289AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e )
290: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( e ), type( nullptr ) {}
291
292AlignofExpr::AlignofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t )
293: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), expr( nullptr ), type( t ) {}
294
295// --- OffsetofExpr
296
297OffsetofExpr::OffsetofExpr( const CodeLocation & loc, const Type * ty, const DeclWithType * mem )
298: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt } ), type( ty ), member( mem ) {
299        assert( type );
300        assert( member );
301}
302
303// --- OffsetPackExpr
304
305OffsetPackExpr::OffsetPackExpr( const CodeLocation & loc, const StructInstType * ty )
306: Expr( loc, new ArrayType{
307        new BasicType{ BasicType::LongUnsignedInt }, nullptr, FixedLen, DynamicDim }
308), type( ty ) {
309        assert( type );
310}
311
312// --- LogicalExpr
313
314LogicalExpr::LogicalExpr(
315        const CodeLocation & loc, const Expr * a1, const Expr * a2, LogicalFlag ia )
316: Expr( loc, new BasicType{ BasicType::SignedInt } ), arg1( a1 ), arg2( a2 ), isAnd( ia ) {}
317
318// --- CommaExpr
319bool CommaExpr::get_lvalue() const {
320        // This is wrong by C, but the current implementation uses it.
321        // (ex: Specialize, Lvalue and Box)
322        return arg2->get_lvalue();
323}
324
325// --- ConstructorExpr
326
327ConstructorExpr::ConstructorExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * call )
328: Expr( loc ), callExpr( call ) {
329        // allow resolver to type a constructor used as an expression if it has the same type as its
330        // first argument
331        assert( callExpr );
332        const Expr * arg = InitTweak::getCallArg( callExpr, 0 );
333        assert( arg );
334        result = arg->result;
335}
336
337// --- CompoundLiteralExpr
338
339CompoundLiteralExpr::CompoundLiteralExpr( const CodeLocation & loc, const Type * t, const Init * i )
340: Expr( loc ), init( i ) {
341        assert( t && i );
342        result = t;
343}
344
345bool CompoundLiteralExpr::get_lvalue() const {
346        return true;
347}
348
349// --- TupleExpr
350
351TupleExpr::TupleExpr( const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && xs )
352: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( xs ) ), exprs( xs ) {}
353
354// --- TupleIndexExpr
355
356TupleIndexExpr::TupleIndexExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * t, unsigned i )
357: Expr( loc ), tuple( t ), index( i ) {
358        const TupleType * type = strict_dynamic_cast< const TupleType * >( tuple->result.get() );
359        assertf( type->size() > index, "TupleIndexExpr index out of bounds: tuple size %d, requested "
360                "index %d in expr %s", type->size(), index, toString( tuple ).c_str() );
361        // like MemberExpr, TupleIndexExpr is always an lvalue
362        result = type->types[ index ];
363}
364
365bool TupleIndexExpr::get_lvalue() const {
366        return tuple->get_lvalue();
367}
368
369// --- TupleAssignExpr
370
371TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
372        const CodeLocation & loc, std::vector<ptr<Expr>> && assigns,
373        std::vector<ptr<ObjectDecl>> && tempDecls )
374: Expr( loc, Tuples::makeTupleType( assigns ) ), stmtExpr() {
375        // convert internally into a StmtExpr which contains the declarations and produces the tuple of
376        // the assignments
377        std::list<ptr<Stmt>> stmts;
378        for ( const ObjectDecl * obj : tempDecls ) {
379                stmts.emplace_back( new DeclStmt{ loc, obj } );
380        }
381        TupleExpr * tupleExpr = new TupleExpr{ loc, std::move(assigns) };
382        assert( tupleExpr->result );
383        stmts.emplace_back( new ExprStmt{ loc, tupleExpr } );
384        stmtExpr = new StmtExpr{ loc, new CompoundStmt{ loc, std::move(stmts) } };
385}
386
387TupleAssignExpr::TupleAssignExpr(
388        const CodeLocation & loc, const Type * result, const StmtExpr * s )
389: Expr( loc, result ), stmtExpr() {
390        stmtExpr = s;
391}
392
393// --- StmtExpr
394
395StmtExpr::StmtExpr( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * ss )
396: Expr( loc ), stmts( ss ), returnDecls(), dtors() { computeResult(); }
397
398void StmtExpr::computeResult() {
399        assert( stmts );
400        const std::list<ptr<Stmt>> & body = stmts->kids;
401        if ( ! returnDecls.empty() ) {
402                // prioritize return decl for result type, since if a return decl exists, then the StmtExpr
403                // is currently in an intermediate state where the body will always give a void result type
404                result = returnDecls.front()->get_type();
405        } else if ( ! body.empty() ) {
406                if ( const ExprStmt * exprStmt = body.back().as< ExprStmt >() ) {
407                        result = exprStmt->expr->result;
408                }
409        }
410        // ensure a result type exists
411        if ( ! result ) { result = new VoidType{}; }
412}
413
414// --- UniqueExpr
415
416unsigned long long UniqueExpr::nextId = 0;
417
418UniqueExpr::UniqueExpr( const CodeLocation & loc, const Expr * e, unsigned long long i )
419: Expr( loc, e->result ), expr( e ), id( i ) {
420        assert( expr );
421        if ( id == -1ull ) {
422                assert( nextId != -1ull );
423                id = nextId++;
424        }
425}
426
427}
428
429// Local Variables: //
430// tab-width: 4 //
431// mode: c++ //
432// compile-command: "make install" //
433// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.