source: src/AST/Stmt.hpp @ 3b69398

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  1. Add count_e( enum_name ), a pseudo function that return the number of element in an enum; 2. Implementation of enum range loop.
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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// Stmt.hpp --
8//
9// Author           : Aaron B. Moss
10// Created On       : Wed May  8 13:00:00 2019
11// Last Modified By : Andrew Beach
12// Last Modified On : Wed Apr  5 10:34:00 2023
13// Update Count     : 37
14//
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16#pragma once
17
18#include <list>
19#include <utility>                                                                              // for move
20#include <vector>
21
22#include "Label.hpp"
23#include "Node.hpp"                                                                             // for node, ptr
24#include "ParseNode.hpp"
25#include "Visitor.hpp"
26#include "Common/CodeLocation.hpp"
27
28// Must be included in *all* AST classes; should be #undef'd at the end of the file
29#define MUTATE_FRIEND                                                                                                   \
30        template<typename node_t> friend node_t * mutate(const node_t * node); \
31        template<typename node_t> friend node_t * shallowCopy(const node_t * node);
32
33namespace ast {
34class Expr;
35
36// Base statement node
37class Stmt : public ParseNode {
38  public:
39        std::vector<Label> labels;
40
41        Stmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<Label> && labels = {} )
42                : ParseNode(loc), labels(std::move(labels)) {}
43
44        Stmt(const Stmt & o) : ParseNode(o), labels(o.labels) {}
45
46        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override = 0;
47  private:
48        Stmt * clone() const override = 0;
49        MUTATE_FRIEND
50};
51
52// Base statement component node (only serves to group them).
53class StmtClause : public ParseNode {
54  public:
55        // This is for non-statements that still belong with the statements,
56        // but are not statements, usually some sort of clause. Often these can
57        // (and should) be folded into the approprate parent node, but if they
58        // cannot be, they are sub-types of this type, for organization.
59
60        StmtClause( const CodeLocation & loc )
61                : ParseNode(loc) {}
62
63  private:
64        StmtClause * clone() const override = 0;
65        MUTATE_FRIEND
66};
67
68// Compound statement: { ... }
69class CompoundStmt final : public Stmt {
70  public:
71        std::list<ptr<Stmt>> kids;
72
73        CompoundStmt(const CodeLocation & loc, const std::list<ptr<Stmt>> && ks = {}, const std::vector<Label> && labels = {} )
74                : Stmt(loc, std::move(labels)), kids(std::move(ks)) {}
75
76        CompoundStmt( const CompoundStmt & o );
77        CompoundStmt( CompoundStmt && o ) = default;
78
79        void push_back( const Stmt * s ) { kids.emplace_back( s ); }
80        void push_front( const Stmt * s ) { kids.emplace_front( s ); }
81
82        const CompoundStmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
83  private:
84        CompoundStmt * clone() const override { return new CompoundStmt{ *this }; }
85        MUTATE_FRIEND
86};
87
88// Empty statment: ;
89class NullStmt final : public Stmt {
90  public:
91        NullStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<Label> && labels = {} )
92                : Stmt(loc, std::move(labels)) {}
93
94        const NullStmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
95  private:
96        NullStmt * clone() const override { return new NullStmt{ *this }; }
97        MUTATE_FRIEND
98};
99
100// Expression wrapped by statement
101class ExprStmt final : public Stmt {
102  public:
103        ptr<Expr> expr;
104
105        ExprStmt( const CodeLocation & loc, const Expr* e, const std::vector<Label> && labels = {} )
106                : Stmt(loc, std::move(labels)), expr(e) {}
107
108        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
109  private:
110        ExprStmt * clone() const override { return new ExprStmt{ *this }; }
111        MUTATE_FRIEND
112};
113
114// Assembly statement: asm ... ( "..." : ... )
115class AsmStmt final : public Stmt {
116  public:
117        bool isVolatile;
118        ptr<Expr> instruction;
119        std::vector<ptr<Expr>> output, input;
120        std::vector<ptr<ConstantExpr>> clobber;
121        std::vector<Label> gotoLabels;
122
123        AsmStmt( const CodeLocation & loc, bool isVolatile, const Expr * instruction,
124                         const std::vector<ptr<Expr>> && output, const std::vector<ptr<Expr>> && input,
125                         const std::vector<ptr<ConstantExpr>> && clobber, const std::vector<Label> && gotoLabels,
126                         const std::vector<Label> && labels = {})
127                : Stmt(loc, std::move(labels)), isVolatile(isVolatile), instruction(instruction),
128                  output(std::move(output)), input(std::move(input)), clobber(std::move(clobber)),
129                  gotoLabels(std::move(gotoLabels)) {}
130
131        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
132  private:
133        AsmStmt * clone() const override { return new AsmStmt{ *this }; }
134        MUTATE_FRIEND
135};
136
137// C-preprocessor directive: #...
138class DirectiveStmt final : public Stmt {
139  public:
140        std::string directive;
141
142        DirectiveStmt( const CodeLocation & loc, const std::string & directive,
143                                   std::vector<Label> && labels = {} )
144                : Stmt(loc, std::move(labels)), directive(directive) {}
145
146        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
147  private:
148        DirectiveStmt * clone() const override { return new DirectiveStmt{ *this }; }
149        MUTATE_FRIEND
150};
151
152// If statement: if (...) ... else ...
153class IfStmt final : public Stmt {
154  public:
155        ptr<Expr> cond;
156        ptr<Stmt> then;
157        ptr<Stmt> else_;
158        std::vector<ptr<Stmt>> inits;
159
160        IfStmt( const CodeLocation & loc, const Expr * cond, const Stmt * then,
161                        const Stmt * else_ = nullptr, const std::vector<ptr<Stmt>> && inits = {},
162                        const std::vector<Label> && labels = {} )
163                : Stmt(loc, std::move(labels)), cond(cond), then(then), else_(else_),
164                  inits(std::move(inits)) {}
165
166        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
167  private:
168        IfStmt * clone() const override { return new IfStmt{ *this }; }
169        MUTATE_FRIEND
170};
171
172// Switch or choose statement: switch (...) { ... }
173class SwitchStmt final : public Stmt {
174  public:
175        ptr<Expr> cond;
176        std::vector<ptr<CaseClause>> cases;
177
178        SwitchStmt( const CodeLocation & loc, const Expr * cond,
179                                const std::vector<ptr<CaseClause>> && cases,
180                                const std::vector<Label> && labels = {} )
181                : Stmt(loc, std::move(labels)), cond(cond), cases(std::move(cases)) {}
182
183        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
184  private:
185        SwitchStmt * clone() const override { return new SwitchStmt{ *this }; }
186        MUTATE_FRIEND
187};
188
189// Case label: case ...: or default:
190class CaseClause final : public StmtClause {
191  public:
192        // Null for the default label.
193        ptr<Expr> cond;
194        std::vector<ptr<Stmt>> stmts;
195
196        CaseClause( const CodeLocation & loc, const Expr * cond, const std::vector<ptr<Stmt>> && stmts )
197                : StmtClause(loc), cond(cond), stmts(std::move(stmts)) {}
198
199        bool isDefault() const { return !cond; }
200
201        const CaseClause * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
202  private:
203        CaseClause * clone() const override { return new CaseClause{ *this }; }
204        MUTATE_FRIEND
205};
206
207// A while loop or a do-while loop:
208enum WhileDoKind { While, DoWhile };
209
210// While loop: while (...) ... else ... or do ... while (...) else ...;
211class WhileDoStmt final : public Stmt {
212  public:
213        ptr<Expr> cond;
214        ptr<Stmt> body;
215        ptr<Stmt> else_;
216        std::vector<ptr<Stmt>> inits;
217        WhileDoKind isDoWhile;
218
219        WhileDoStmt( const CodeLocation & loc, const Expr * cond, const Stmt * body,
220                                 const std::vector<ptr<Stmt>> && inits, WhileDoKind isDoWhile = While, const std::vector<Label> && labels = {} )
221                : Stmt(loc, std::move(labels)), cond(cond), body(body), else_(nullptr), inits(std::move(inits)), isDoWhile(isDoWhile) {}
222
223        WhileDoStmt( const CodeLocation & loc, const Expr * cond, const Stmt * body, const Stmt * else_,
224                                 const std::vector<ptr<Stmt>> && inits, WhileDoKind isDoWhile = While, const std::vector<Label> && labels = {} )
225                : Stmt(loc, std::move(labels)), cond(cond), body(body), else_(else_), inits(std::move(inits)), isDoWhile(isDoWhile) {}
226
227        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
228  private:
229        WhileDoStmt * clone() const override { return new WhileDoStmt{ *this }; }
230        MUTATE_FRIEND
231};
232
233// For loop: for (... ; ... ; ...) ... else ...
234class ForStmt final : public Stmt {
235  public:
236        std::vector<ptr<Stmt>> inits;
237        ptr<Expr> cond;
238        ptr<Expr> inc;
239        ptr<Expr> range_over;
240        ptr<Stmt> body;
241        ptr<Stmt> else_;
242
243        ForStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<ptr<Stmt>> && inits, const Expr * cond,
244                         const Expr * inc, const Stmt * body, const std::vector<Label> && label = {} )
245                : Stmt(loc, std::move(label)), inits(std::move(inits)), cond(cond), inc(inc),
246                        range_over(nullptr), body(body), else_(nullptr) {}
247
248        ForStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<ptr<Stmt>> && inits, const Expr * cond,
249                         const Expr * inc, const Stmt * body, const Stmt * else_, const std::vector<Label> && labels = {} )
250                : Stmt(loc, std::move(labels)), inits(std::move(inits)), cond(cond), inc(inc),
251                        range_over(nullptr), body(body), else_(else_) {}
252
253        ForStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<ptr<Stmt>> && inits, const Expr * range_over, 
254                         const Stmt * body, const Stmt * else_ )
255                : Stmt(loc, std::move(labels)), inits(std::move(inits)), range_over(range_over), body(body), else_(else_) {}
256
257        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
258  private:
259        ForStmt * clone() const override { return new ForStmt{ *this }; }
260        MUTATE_FRIEND
261};
262
263// Branch control flow statement: goto ... or break or continue or fallthru
264class BranchStmt final : public Stmt {
265  public:
266        enum Kind { Goto, Break, Continue, FallThrough, FallThroughDefault };
267        static constexpr size_t kindEnd = 1 + (size_t)FallThroughDefault;
268
269        const Label originalTarget;
270        Label target;
271        ptr<Expr> computedTarget;
272        Kind kind;
273
274        BranchStmt( const CodeLocation & loc, Kind kind, Label target, const std::vector<Label> && labels = {} );
275        BranchStmt( const CodeLocation & loc, const Expr * computedTarget, const std::vector<Label> && labels = {} )
276                : Stmt(loc, std::move(labels)), originalTarget(loc), target(loc), computedTarget(computedTarget), kind(Goto) {}
277
278        const char * kindName() const { return kindNames[kind]; }
279
280        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
281  private:
282        BranchStmt * clone() const override { return new BranchStmt{ *this }; }
283        MUTATE_FRIEND
284
285        static const char * kindNames[kindEnd];
286};
287
288// Return statement: return ...
289class ReturnStmt final : public Stmt {
290  public:
291        ptr<Expr> expr;
292
293        ReturnStmt( const CodeLocation & loc, const Expr * expr, const std::vector<Label> && labels = {} )
294                : Stmt(loc, std::move(labels)), expr(expr) {}
295
296        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
297  private:
298        ReturnStmt * clone() const override { return new ReturnStmt{ *this }; }
299        MUTATE_FRIEND
300};
301
302// Kind of exception
303enum ExceptionKind { Terminate, Resume };
304
305// Throw statement: throw ...
306class ThrowStmt final : public Stmt {
307  public:
308        ptr<Expr> expr;
309        ptr<Expr> target;
310        ExceptionKind kind;
311
312        ThrowStmt( const CodeLocation & loc, ExceptionKind kind, const Expr * expr,
313                           const Expr * target, const std::vector<Label> && labels = {} )
314                : Stmt(loc, std::move(labels)), expr(expr), target(target), kind(kind) {}
315
316        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
317  private:
318        ThrowStmt * clone() const override { return new ThrowStmt{ *this }; }
319        MUTATE_FRIEND
320};
321
322// Try statement: try { ... } ...
323class TryStmt final : public Stmt {
324  public:
325        ptr<CompoundStmt> body;
326        std::vector<ptr<CatchClause>> handlers;
327        ptr<FinallyClause> finally;
328
329        TryStmt( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * body,
330                         const std::vector<ptr<CatchClause>> && handlers, const FinallyClause * finally,
331                         const std::vector<Label> && labels = {} )
332                : Stmt(loc, std::move(labels)), body(body), handlers(std::move(handlers)), finally(finally) {}
333
334        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
335  private:
336        TryStmt * clone() const override { return new TryStmt{ *this }; }
337        MUTATE_FRIEND
338};
339
340// Catch clause of try statement
341class CatchClause final : public StmtClause {
342  public:
343        ptr<Decl> decl;
344        ptr<Expr> cond;
345        ptr<Stmt> body;
346        ExceptionKind kind;
347
348        CatchClause( const CodeLocation & loc, ExceptionKind kind, const Decl * decl, const Expr * cond,
349                        const Stmt * body )
350                : StmtClause(loc), decl(decl), cond(cond), body(body), kind(kind) {}
351
352        const CatchClause * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
353  private:
354        CatchClause * clone() const override { return new CatchClause{ *this }; }
355        MUTATE_FRIEND
356};
357
358// Finally clause of try statement
359class FinallyClause final : public StmtClause {
360  public:
361        ptr<CompoundStmt> body;
362
363        FinallyClause( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * body )
364                : StmtClause(loc), body(body) {}
365
366        const FinallyClause * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
367  private:
368        FinallyClause * clone() const override { return new FinallyClause{ *this }; }
369        MUTATE_FRIEND
370};
371
372// Suspend statement
373class SuspendStmt final : public Stmt {
374  public:
375        ptr<CompoundStmt> then;
376        enum Kind { None, Coroutine, Generator } kind = None;
377
378        SuspendStmt( const CodeLocation & loc, const CompoundStmt * then, Kind kind, const std::vector<Label> && labels = {} )
379                : Stmt(loc, std::move(labels)), then(then), kind(kind) {}
380
381        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
382  private:
383        SuspendStmt * clone() const override { return new SuspendStmt{ *this }; }
384        MUTATE_FRIEND
385};
386
387// Base class of WaitFor/WaitUntil statements
388// form: KEYWORD(...) ... timeout(...) ... else ...
389class WaitStmt : public Stmt {
390  public:
391        ptr<Expr> timeout_time;
392        ptr<Stmt> timeout_stmt;
393        ptr<Expr> timeout_cond;
394        ptr<Stmt> else_stmt;
395        ptr<Expr> else_cond;
396
397        WaitStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<Label> && labels = {} )
398                : Stmt(loc, std::move(labels)) {}
399
400  private:
401        WaitStmt * clone() const override = 0;
402        MUTATE_FRIEND
403};
404
405// Base class for WaitFor/WaitUntil clauses
406// form: when( when_cond ) KEYWORD( target ) stmt
407class WhenClause : public StmtClause {
408  public:
409        ptr<Expr> target;
410        ptr<Stmt> stmt;
411        ptr<Expr> when_cond;
412
413        WhenClause( const CodeLocation & loc )
414                : StmtClause( loc ) {}
415
416        const WhenClause * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
417  private:
418        WhenClause * clone() const override { return new WhenClause{ *this }; }
419        MUTATE_FRIEND
420};
421
422// Waitfor statement: when (...) waitfor (... , ...) ... timeout(...) ... else ...
423class WaitForStmt final : public WaitStmt {
424  public:
425        std::vector<ptr<WaitForClause>> clauses;
426
427        WaitForStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<Label> && labels = {} )
428                : WaitStmt(loc, std::move(labels)) {}
429
430        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
431  private:
432        WaitForStmt * clone() const override { return new WaitForStmt{ *this }; }
433        MUTATE_FRIEND
434};
435
436// Clause in a waitfor statement: waitfor (..., ...) ...
437class WaitForClause final : public WhenClause {
438  public:
439        std::vector<ptr<Expr>> target_args;
440
441        WaitForClause( const CodeLocation & loc )
442                : WhenClause( loc ) {}
443
444        const WaitForClause * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
445  private:
446        WaitForClause * clone() const override { return new WaitForClause{ *this }; }
447        MUTATE_FRIEND
448};
449
450// waituntil statement: when (...) waituntil (...) ... timeout(...) ... else ...
451class WaitUntilStmt final : public WaitStmt {
452  public:
453        // Non-ast node used during compilation to store data needed to generate predicates
454        //    and set initial status values for clauses
455        // Used to create a tree corresponding to the structure of the clauses in a WaitUntil
456        struct ClauseNode {
457                enum Op { AND, OR, LEFT_OR, LEAF, ELSE, TIMEOUT } op; // operation/type tag
458                // LEFT_OR used with TIMEOUT/ELSE to indicate that we ignore right hand side after parsing
459
460                ClauseNode * left;
461                ClauseNode * right;
462                WhenClause * leaf;  // only set if this node is a leaf (points into vector of clauses)
463
464                bool ambiguousWhen; // used to paint nodes of predicate tree based on when() clauses
465                bool whenState;     // used to track if when_cond is toggled on or off for generating init values
466                bool childOfAnd;      // true on leaf nodes that are children of AND, false otherwise
467
468                ClauseNode( Op op, ClauseNode * left, ClauseNode * right )
469                        : op(op), left(left), right(right), leaf(nullptr),
470                        ambiguousWhen(false), whenState(true), childOfAnd(false) {}
471                ClauseNode( Op op, WhenClause * leaf )
472                        : op(op), left(nullptr), right(nullptr), leaf(leaf),
473                        ambiguousWhen(false), whenState(true), childOfAnd(false) {}
474                ClauseNode( WhenClause * leaf ) : ClauseNode(LEAF, leaf) {}
475
476                ~ClauseNode() {
477                        if ( left ) delete left;
478                        if ( right ) delete right;
479                }
480        };
481
482        std::vector<ptr<WhenClause>> clauses;
483        ClauseNode * predicateTree;
484
485        WaitUntilStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<Label> && labels = {} )
486                : WaitStmt(loc, std::move(labels)) {}
487
488        ~WaitUntilStmt() { delete predicateTree; }
489
490        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
491  private:
492        WaitUntilStmt * clone() const override { return new WaitUntilStmt{ *this }; }
493        MUTATE_FRIEND
494};
495
496// Any declaration in a (compound) statement.
497class DeclStmt final : public Stmt {
498  public:
499        ptr<Decl> decl;
500
501        DeclStmt( const CodeLocation & loc, const Decl * decl, const std::vector<Label> && labels = {} )
502                : Stmt(loc, std::move(labels)), decl(decl) {}
503
504        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
505  private:
506        DeclStmt * clone() const override { return new DeclStmt{ *this }; }
507        MUTATE_FRIEND
508};
509
510// Represents an implicit application of a constructor or destructor.
511class ImplicitCtorDtorStmt final : public Stmt {
512  public:
513        ptr<Stmt> callStmt;
514
515        ImplicitCtorDtorStmt( const CodeLocation & loc, const Stmt * callStmt,
516                                                  std::vector<Label> && labels = {} )
517                : Stmt(loc, std::move(labels)), callStmt(callStmt) {}
518
519        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
520  private:
521        ImplicitCtorDtorStmt * clone() const override { return new ImplicitCtorDtorStmt{ *this }; }
522        MUTATE_FRIEND
523};
524
525// Mutex Statement
526class MutexStmt final : public Stmt {
527  public:
528        ptr<Stmt> stmt;
529        std::vector<ptr<Expr>> mutexObjs;
530
531        MutexStmt( const CodeLocation & loc, const Stmt * stmt,
532                           const std::vector<ptr<Expr>> && mutexes, const std::vector<Label> && labels = {} )
533                : Stmt(loc, std::move(labels)), stmt(stmt), mutexObjs(std::move(mutexes)) {}
534
535        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
536  private:
537        MutexStmt * clone() const override { return new MutexStmt{ *this }; }
538        MUTATE_FRIEND
539};
540
541// Corun Statement
542class CorunStmt final : public Stmt {
543  public:
544        ptr<Stmt> stmt;
545
546        CorunStmt( const CodeLocation & loc, const Stmt * stmt, const std::vector<Label> && labels = {} )
547                : Stmt(loc, std::move(labels)), stmt(stmt) {}
548
549        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
550  private:
551        CorunStmt * clone() const override { return new CorunStmt{ *this }; }
552        MUTATE_FRIEND
553};
554
555// Corun Statement
556class CoforStmt final : public Stmt {
557  public:
558        std::vector<ptr<Stmt>> inits;
559        ptr<Expr> cond;
560        ptr<Expr> inc;
561        ptr<Stmt> body;
562
563        CoforStmt( const CodeLocation & loc, const std::vector<ptr<Stmt>> && inits, const Expr * cond,
564                         const Expr * inc, const Stmt * body, const std::vector<Label> && label = {} )
565                : Stmt(loc, std::move(label)), inits(std::move(inits)), cond(cond), inc(inc), body(body) {}
566
567        const Stmt * accept( Visitor & v ) const override { return v.visit( this ); }
568  private:
569        CoforStmt * clone() const override { return new CoforStmt{ *this }; }
570        MUTATE_FRIEND
571};
572
573} // namespace ast
574
575#undef MUTATE_FRIEND
576
577// Local Variables: //
578// mode: c++ //
579// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.