source: src/AST/Pass.hpp @ 68f0c4e

ADTarm-ehast-experimentalenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationnew-ast-unique-exprpthread-emulationqualifiedEnum
Last change on this file since 68f0c4e was d3aa64f1, checked in by Fangren Yu <f37yu@…>, 4 years ago

pure visitor interface for new ast

  • Property mode set to 100644
File size: 17.5 KB
RevLine 
[04124c4]1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2019 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// Pass.hpp --
8//
9// Author           : Thierry Delisle
[a86b2ca6]10// Created On       : Thu May 09 15:37:05 2019
[04124c4]11// Last Modified By :
12// Last Modified On :
13// Update Count     :
14//
15
[f47f887]16#pragma once
[04124c4]17// IWYU pragma: private, include "AST/Pass.hpp"
[f47f887]18
19#include <functional>
20#include <list>
21#include <stack>
22
[04124c4]23#include "AST/Fwd.hpp"
24#include "AST/Node.hpp"
[6d51bd7]25
26#include "AST/Attribute.hpp"
[04124c4]27#include "AST/Decl.hpp"
[6d51bd7]28#include "AST/Expr.hpp"
29#include "AST/Init.hpp"
30#include "AST/Stmt.hpp"
[8a5530c]31#include "AST/Type.hpp"
[6d51bd7]32
[04124c4]33#include "AST/Visitor.hpp"
34
[0e42794]35#include "AST/SymbolTable.hpp"
[f47f887]36
[e0e9a0b]37#include "AST/ForallSubstitutionTable.hpp"
38
[f47f887]39// Private prelude header, needed for some of the magic tricks this class pulls off
[04124c4]40#include "AST/Pass.proto.hpp"
[f47f887]41
42namespace ast {
43//-------------------------------------------------------------------------------------------------
44// Templated visitor type
45// To use declare a Pass< YOUR VISITOR TYPE >
46// The visitor type should specify the previsit/postvisit for types that are desired.
47// Note: previsit/postvisit must be **public** members
48//
49// Several additional features are available through inheritance
[e0e9a0b]50// | WithTypeSubstitution  - provides polymorphic const TypeSubstitution * env for the
51//                           current expression
52// | WithStmtsToAdd        - provides the ability to insert statements before or after the current
53//                           statement by adding new statements into stmtsToAddBefore or
54//                           stmtsToAddAfter respectively.
55// | WithDeclsToAdd        - provides the ability to insert declarations before or after the
56//                           current declarations by adding new DeclStmt into declsToAddBefore or
57//                           declsToAddAfter respectively.
58// | WithShortCircuiting   - provides the ability to skip visiting child nodes; set visit_children
59//                           to false in pre{visit,visit} to skip visiting children
60// | WithGuards            - provides the ability to save/restore data like a LIFO stack; to save,
61//                           call GuardValue with the variable to save, the variable will
62//                           automatically be restored to its previous value after the
63//                           corresponding postvisit/postmutate teminates.
64// | WithVisitorRef        - provides an pointer to the templated visitor wrapper
65// | WithSymbolTable       - provides symbol table functionality
66// | WithForallSubstitutor - maintains links between TypeInstType and TypeDecl under mutation
[f47f887]67//-------------------------------------------------------------------------------------------------
[7ff3e522]68template< typename core_t >
[f47f887]69class Pass final : public ast::Visitor {
70public:
[7ff3e522]71        using core_type = core_t;
72        using type = Pass<core_t>;
73
[04124c4]74        /// Forward any arguments to the pass constructor
75        /// Propagate 'this' if necessary
[f47f887]76        template< typename... Args >
77        Pass( Args &&... args)
[7ff3e522]78                : core( std::forward<Args>( args )... )
[f47f887]79        {
80                // After the pass is constructed, check if it wants the have a pointer to the wrapping visitor
[7ff3e522]81                type * const * visitor = __pass::visitor(core, 0);
[f47f887]82                if(visitor) {
[7ff3e522]83                        *const_cast<type **>( visitor ) = this;
[f47f887]84                }
85        }
86
87        virtual ~Pass() = default;
88
[a86b2ca6]89        /// Construct and run a pass on a translation unit.
90        template< typename... Args >
91        static void run( std::list< ptr<Decl> > & decls, Args &&... args ) {
[7ff3e522]92                Pass<core_t> visitor( std::forward<Args>( args )... );
[a86b2ca6]93                accept_all( decls, visitor );
94        }
95
[0240cd69]96        template< typename... Args >
97        static void run( std::list< ptr<Decl> > & decls ) {
98                Pass<core_t> visitor;
99                accept_all( decls, visitor );
100        }
101
[04124c4]102        /// Storage for the actual pass
[7ff3e522]103        core_t core;
[f47f887]104
[04124c4]105        /// Visit function declarations
[23f99e1]106        const ast::DeclWithType *     visit( const ast::ObjectDecl           * ) override final;
107        const ast::DeclWithType *     visit( const ast::FunctionDecl         * ) override final;
108        const ast::Decl *             visit( const ast::StructDecl           * ) override final;
109        const ast::Decl *             visit( const ast::UnionDecl            * ) override final;
110        const ast::Decl *             visit( const ast::EnumDecl             * ) override final;
111        const ast::Decl *             visit( const ast::TraitDecl            * ) override final;
112        const ast::Decl *             visit( const ast::TypeDecl             * ) override final;
113        const ast::Decl *             visit( const ast::TypedefDecl          * ) override final;
114        const ast::AsmDecl *          visit( const ast::AsmDecl              * ) override final;
115        const ast::StaticAssertDecl * visit( const ast::StaticAssertDecl     * ) override final;
116        const ast::CompoundStmt *     visit( const ast::CompoundStmt         * ) override final;
117        const ast::Stmt *             visit( const ast::ExprStmt             * ) override final;
118        const ast::Stmt *             visit( const ast::AsmStmt              * ) override final;
119        const ast::Stmt *             visit( const ast::DirectiveStmt        * ) override final;
120        const ast::Stmt *             visit( const ast::IfStmt               * ) override final;
121        const ast::Stmt *             visit( const ast::WhileStmt            * ) override final;
122        const ast::Stmt *             visit( const ast::ForStmt              * ) override final;
123        const ast::Stmt *             visit( const ast::SwitchStmt           * ) override final;
124        const ast::Stmt *             visit( const ast::CaseStmt             * ) override final;
125        const ast::Stmt *             visit( const ast::BranchStmt           * ) override final;
126        const ast::Stmt *             visit( const ast::ReturnStmt           * ) override final;
127        const ast::Stmt *             visit( const ast::ThrowStmt            * ) override final;
128        const ast::Stmt *             visit( const ast::TryStmt              * ) override final;
129        const ast::Stmt *             visit( const ast::CatchStmt            * ) override final;
130        const ast::Stmt *             visit( const ast::FinallyStmt          * ) override final;
[37cdd97]131        const ast::Stmt *             visit( const ast::SuspendStmt          * ) override final;
[23f99e1]132        const ast::Stmt *             visit( const ast::WaitForStmt          * ) override final;
[e67991f]133        const ast::Decl *             visit( const ast::WithStmt             * ) override final;
[23f99e1]134        const ast::NullStmt *         visit( const ast::NullStmt             * ) override final;
135        const ast::Stmt *             visit( const ast::DeclStmt             * ) override final;
136        const ast::Stmt *             visit( const ast::ImplicitCtorDtorStmt * ) override final;
137        const ast::Expr *             visit( const ast::ApplicationExpr      * ) override final;
138        const ast::Expr *             visit( const ast::UntypedExpr          * ) override final;
139        const ast::Expr *             visit( const ast::NameExpr             * ) override final;
140        const ast::Expr *             visit( const ast::AddressExpr          * ) override final;
141        const ast::Expr *             visit( const ast::LabelAddressExpr     * ) override final;
142        const ast::Expr *             visit( const ast::CastExpr             * ) override final;
143        const ast::Expr *             visit( const ast::KeywordCastExpr      * ) override final;
144        const ast::Expr *             visit( const ast::VirtualCastExpr      * ) override final;
145        const ast::Expr *             visit( const ast::UntypedMemberExpr    * ) override final;
146        const ast::Expr *             visit( const ast::MemberExpr           * ) override final;
147        const ast::Expr *             visit( const ast::VariableExpr         * ) override final;
148        const ast::Expr *             visit( const ast::ConstantExpr         * ) override final;
149        const ast::Expr *             visit( const ast::SizeofExpr           * ) override final;
150        const ast::Expr *             visit( const ast::AlignofExpr          * ) override final;
151        const ast::Expr *             visit( const ast::UntypedOffsetofExpr  * ) override final;
152        const ast::Expr *             visit( const ast::OffsetofExpr         * ) override final;
153        const ast::Expr *             visit( const ast::OffsetPackExpr       * ) override final;
154        const ast::Expr *             visit( const ast::LogicalExpr          * ) override final;
155        const ast::Expr *             visit( const ast::ConditionalExpr      * ) override final;
156        const ast::Expr *             visit( const ast::CommaExpr            * ) override final;
157        const ast::Expr *             visit( const ast::TypeExpr             * ) override final;
158        const ast::Expr *             visit( const ast::AsmExpr              * ) override final;
159        const ast::Expr *             visit( const ast::ImplicitCopyCtorExpr * ) override final;
160        const ast::Expr *             visit( const ast::ConstructorExpr      * ) override final;
161        const ast::Expr *             visit( const ast::CompoundLiteralExpr  * ) override final;
162        const ast::Expr *             visit( const ast::RangeExpr            * ) override final;
163        const ast::Expr *             visit( const ast::UntypedTupleExpr     * ) override final;
164        const ast::Expr *             visit( const ast::TupleExpr            * ) override final;
165        const ast::Expr *             visit( const ast::TupleIndexExpr       * ) override final;
166        const ast::Expr *             visit( const ast::TupleAssignExpr      * ) override final;
167        const ast::Expr *             visit( const ast::StmtExpr             * ) override final;
168        const ast::Expr *             visit( const ast::UniqueExpr           * ) override final;
169        const ast::Expr *             visit( const ast::UntypedInitExpr      * ) override final;
170        const ast::Expr *             visit( const ast::InitExpr             * ) override final;
171        const ast::Expr *             visit( const ast::DeletedExpr          * ) override final;
172        const ast::Expr *             visit( const ast::DefaultArgExpr       * ) override final;
173        const ast::Expr *             visit( const ast::GenericExpr          * ) override final;
174        const ast::Type *             visit( const ast::VoidType             * ) override final;
175        const ast::Type *             visit( const ast::BasicType            * ) override final;
176        const ast::Type *             visit( const ast::PointerType          * ) override final;
177        const ast::Type *             visit( const ast::ArrayType            * ) override final;
178        const ast::Type *             visit( const ast::ReferenceType        * ) override final;
179        const ast::Type *             visit( const ast::QualifiedType        * ) override final;
180        const ast::Type *             visit( const ast::FunctionType         * ) override final;
181        const ast::Type *             visit( const ast::StructInstType       * ) override final;
182        const ast::Type *             visit( const ast::UnionInstType        * ) override final;
183        const ast::Type *             visit( const ast::EnumInstType         * ) override final;
184        const ast::Type *             visit( const ast::TraitInstType        * ) override final;
185        const ast::Type *             visit( const ast::TypeInstType         * ) override final;
186        const ast::Type *             visit( const ast::TupleType            * ) override final;
187        const ast::Type *             visit( const ast::TypeofType           * ) override final;
188        const ast::Type *             visit( const ast::VarArgsType          * ) override final;
189        const ast::Type *             visit( const ast::ZeroType             * ) override final;
190        const ast::Type *             visit( const ast::OneType              * ) override final;
191        const ast::Type *             visit( const ast::GlobalScopeType      * ) override final;
192        const ast::Designation *      visit( const ast::Designation          * ) override final;
193        const ast::Init *             visit( const ast::SingleInit           * ) override final;
194        const ast::Init *             visit( const ast::ListInit             * ) override final;
195        const ast::Init *             visit( const ast::ConstructorInit      * ) override final;
196        const ast::Attribute *        visit( const ast::Attribute            * ) override final;
197        const ast::TypeSubstitution * visit( const ast::TypeSubstitution     * ) override final;
[f47f887]198
[7ff3e522]199        template<typename core_type>
200        friend void accept_all( std::list< ptr<Decl> > & decls, Pass<core_type>& visitor );
[f47f887]201private:
202
[7ff3e522]203        bool __visit_children() { __pass::bool_ref * ptr = __pass::visit_children(core, 0); return ptr ? *ptr : true; }
[f47f887]204
205private:
[6d51bd7]206        const ast::Stmt * call_accept( const ast::Stmt * );
207        const ast::Expr * call_accept( const ast::Expr * );
[f47f887]208
[6d51bd7]209        template< typename node_t >
[8a5530c]210        auto call_accept( const node_t * node ) -> typename std::enable_if<
211                                !std::is_base_of<ast::Expr, node_t>::value &&
212                                !std::is_base_of<ast::Stmt, node_t>::value
213                        , decltype( node->accept(*this) )
214                >::type;
[f47f887]215
[6d51bd7]216        template< template <class...> class container_t >
[04124c4]217        container_t< ptr<Stmt> > call_accept( const container_t< ptr<Stmt> > & );
[f47f887]218
[6d51bd7]219        template< template <class...> class container_t, typename node_t >
[04124c4]220        container_t< ptr<node_t> > call_accept( const container_t< ptr<node_t> > & container );
[f47f887]221
[e0e9a0b]222        /// Mutate forall-list, accounting for presence of type substitution map
223        template<typename node_t>
224        void mutate_forall( const node_t *& );
225
[2b59f55]226public:
[6d51bd7]227        /// Logic to call the accept and mutate the parent if needed, delegates call to accept
228        template<typename node_t, typename parent_t, typename child_t>
229        void maybe_accept(const node_t * &, child_t parent_t::* child);
230
[f47f887]231private:
[0e42794]232        /// Internal RAII guard for symbol table features
233        struct guard_symtab {
[7ff3e522]234                guard_symtab( Pass<core_t> & pass ): pass( pass ) { __pass::symtab::enter(pass.core, 0); }
235                ~guard_symtab()                                   { __pass::symtab::leave(pass.core, 0); }
236                Pass<core_t> & pass;
[f47f887]237        };
238
[04124c4]239        /// Internal RAII guard for scope features
240        struct guard_scope {
[7ff3e522]241                guard_scope( Pass<core_t> & pass ): pass( pass ) { __pass::scope::enter(pass.core, 0); }
242                ~guard_scope()                                   { __pass::scope::leave(pass.core, 0); }
243                Pass<core_t> & pass;
[f47f887]244        };
[23f99e1]245
[e0e9a0b]246        /// Internal RAII guard for forall substitutions
247        struct guard_forall_subs {
[7ff3e522]248                guard_forall_subs( Pass<core_t> & pass, const ParameterizedType * type )
249                : pass( pass ), type( type ) { __pass::forall::enter(pass.core, 0, type ); }
250                ~guard_forall_subs()         { __pass::forall::leave(pass.core, 0, type ); }
251                Pass<core_t> & pass;
[e0e9a0b]252                const ParameterizedType * type;
253        };
254
[23f99e1]255private:
256        bool inFunction = false;
[f47f887]257};
258
[d8938622]259/// Apply a pass to an entire translation unit
[7ff3e522]260template<typename core_t>
261void accept_all( std::list< ast::ptr<ast::Decl> > &, ast::Pass<core_t> & visitor );
[f47f887]262
[04124c4]263//-------------------------------------------------------------------------------------------------
[f47f887]264// PASS ACCESSORIES
[04124c4]265//-------------------------------------------------------------------------------------------------
[f47f887]266
[04124c4]267/// Keep track of the polymorphic const TypeSubstitution * env for the current expression
[d3aa64f1]268
269/// marker to force shallow copies in pass visit
270struct PureVisitor {};
271
[04124c4]272struct WithConstTypeSubstitution {
273        const TypeSubstitution * env = nullptr;
274};
275
276/// Used if visitor requires added statements before or after the current node.
277/// The Pass template handles what *before* and *after* means automatically
[6d51bd7]278template< template<class...> class container_t = std::list >
[f47f887]279struct WithStmtsToAdd {
[04124c4]280        container_t< ptr<Stmt> > stmtsToAddBefore;
281        container_t< ptr<Stmt> > stmtsToAddAfter;
[f47f887]282};
283
[04124c4]284/// Used if visitor requires added declarations before or after the current node.
285/// The Pass template handles what *before* and *after* means automatically
[6d51bd7]286template< template<class...> class container_t = std::list >
[f47f887]287struct WithDeclsToAdd {
[04124c4]288        container_t< ptr<Decl> > declsToAddBefore;
289        container_t< ptr<Decl> > declsToAddAfter;
[f47f887]290};
291
[04124c4]292/// Use if visitation should stop at certain levels
293/// set visit_children false of all child nodes should be ignored
[f47f887]294struct WithShortCircuiting {
295        __pass::bool_ref visit_children;
296};
297
[04124c4]298/// Used to restore values/functions/etc. when the Pass finishes visiting this node
299class WithGuards {
[e16e27e1]300        __pass::at_cleanup_t at_cleanup = [](__pass::cleanup_func_t, void*) {
301                std::cerr << "No cleanup function was set" << std::endl;
302                abort();
303        };
[f47f887]304
[7ff3e522]305        template< typename core_t>
306        friend auto __pass::at_cleanup( core_t & core, int ) -> decltype( &core.at_cleanup );
[04124c4]307public:
[e16e27e1]308
[04124c4]309        /// When this node is finished being visited, restore the value of a variable
310        template< typename T >
311        void GuardValue( T& val ) {
312                at_cleanup( [ val ]( void * newVal ) {
313                        * static_cast< T * >( newVal ) = val;
314                }, static_cast< void * >( & val ) );
315        }
[f47f887]316
[04124c4]317        /// On the object, all beginScope now and endScope when the current node is finished being visited
318        template< typename T >
319        void GuardScope( T& val ) {
320                val.beginScope();
321                at_cleanup( []( void * val ) {
322                        static_cast< T * >( val )->endScope();
323                }, static_cast< void * >( & val ) );
324        }
[f47f887]325
[04124c4]326        /// When this node is finished being visited, call a function
327        template< typename Func >
328        void GuardAction( Func func ) {
329                at_cleanup( [func](void *) { func(); }, nullptr );
330        }
[be8518f]331
332        /// When this node is finished being visited, call a member of an object.
333        template<typename T>
334        void GuardMethod( T * obj, void (T::*method)() ) {
335                at_cleanup( [ method ]( void * object ) {
336                        static_cast< T * >( object )->method();
337                }, static_cast< void * >( obj ) );
338        }
[04124c4]339};
[f47f887]340
[04124c4]341/// Used to get a pointer to the pass with its wrapped type
[7ff3e522]342template<typename core_t>
[04124c4]343struct WithVisitorRef {
[7ff3e522]344        Pass<core_t> * const visitor = nullptr;
[04124c4]345};
[f47f887]346
[0e42794]347/// Use when the templated visitor should update the symbol table
348struct WithSymbolTable {
349        SymbolTable symtab;
[f47f887]350};
[e0e9a0b]351
352/// Use when the templated visitor needs to keep TypeInstType instances properly linked to TypeDecl
353struct WithForallSubstitutor {
354        ForallSubstitutionTable subs;
355};
356
[6d51bd7]357}
358
359#include "Common/Stats.h"
360
[172d9342]361namespace ast {
[6d51bd7]362extern struct PassVisitorStats {
363        size_t depth = 0;
[c408483]364        Stats::Counters::MaxCounter<double> * max;
365        Stats::Counters::AverageCounter<double> * avg;
[6d51bd7]366} pass_visitor_stats;
[172d9342]367}
[6d51bd7]368
[be8518f]369#include "AST/Pass.impl.hpp"
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.