source: src/GenPoly/Box.cc @ 0690350

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newwith_gc
Last change on this file since 0690350 was 0690350, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 4 years ago

Minor code cleanup

  • Property mode set to 100644
File size: 86.7 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// Box.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Wed Jun 21 15:49:59 2017
13// Update Count     : 346
14//
15
16#include <algorithm>                     // for mismatch
17#include <cassert>                       // for assert, strict_dynamic_cast
18#include <iostream>                      // for operator<<, stringstream
19#include <list>                          // for list, list<>::iterator, _Lis...
20#include <map>                           // for _Rb_tree_const_iterator, map
21#include <memory>                        // for auto_ptr
22#include <set>                           // for set
23#include <string>                        // for string, allocator, basic_string
24#include <utility>                       // for pair
25
26#include "Box.h"
27
28#include "CodeGen/OperatorTable.h"
29#include "Common/PassVisitor.h"          // for PassVisitor
30#include "Common/ScopedMap.h"            // for ScopedMap, ScopedMap<>::iter...
31#include "Common/SemanticError.h"        // for SemanticError
32#include "Common/UniqueName.h"           // for UniqueName
33#include "Common/utility.h"              // for toString
34#include "FindFunction.h"                // for findFunction, findAndReplace...
35#include "GenPoly/ErasableScopedMap.h"   // for ErasableScopedMap<>::const_i...
36#include "GenPoly/GenPoly.h"             // for TyVarMap, isPolyType, mangle...
37#include "InitTweak/InitTweak.h"         // for getFunctionName, isAssignment
38#include "Lvalue.h"                      // for generalizedLvalue
39#include "Parser/LinkageSpec.h"          // for C, Spec, Cforall, Intrinsic
40#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"  // for EqvClass
41#include "ResolvExpr/typeops.h"          // for typesCompatible
42#include "ScopedSet.h"                   // for ScopedSet, ScopedSet<>::iter...
43#include "ScrubTyVars.h"                 // for ScrubTyVars
44#include "SymTab/Indexer.h"              // for Indexer
45#include "SymTab/Mangler.h"              // for Mangler
46#include "SynTree/Attribute.h"           // for Attribute
47#include "SynTree/Constant.h"            // for Constant
48#include "SynTree/Declaration.h"         // for DeclarationWithType, ObjectDecl
49#include "SynTree/Expression.h"          // for ApplicationExpr, UntypedExpr
50#include "SynTree/Initializer.h"         // for SingleInit, Initializer, Lis...
51#include "SynTree/Label.h"               // for Label
52#include "SynTree/Mutator.h"             // for maybeMutate, Mutator, mutateAll
53#include "SynTree/Statement.h"           // for ExprStmt, DeclStmt, ReturnStmt
54#include "SynTree/SynTree.h"             // for UniqueId
55#include "SynTree/Type.h"                // for Type, FunctionType, PointerType
56#include "SynTree/TypeSubstitution.h"    // for TypeSubstitution, operator<<
57
58namespace GenPoly {
59        namespace {
60                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
61
62                class BoxPass {
63                protected:
64                        BoxPass() : scopeTyVars( TypeDecl::Data{} ) {}
65                        TyVarMap scopeTyVars;
66                };
67
68                /// Adds layout-generation functions to polymorphic types
69                class LayoutFunctionBuilder final : public WithDeclsToAdd, public WithVisitorRef<LayoutFunctionBuilder>, public WithShortCircuiting {
70                        unsigned int functionNesting = 0;  // current level of nested functions
71                public:
72                        void previsit( FunctionDecl *functionDecl );
73                        void previsit( StructDecl *structDecl );
74                        void previsit( UnionDecl *unionDecl );
75                };
76
77                /// Replaces polymorphic return types with out-parameters, replaces calls to polymorphic functions with adapter calls as needed, and adds appropriate type variables to the function call
78                class Pass1 final : public BoxPass, public WithTypeSubstitution, public WithStmtsToAdd, public WithGuards, public WithVisitorRef<Pass1>, public WithShortCircuiting {
79                  public:
80                        Pass1();
81
82                        void premutate( FunctionDecl * functionDecl );
83                        void premutate( TypeDecl * typeDecl );
84                        void premutate( CommaExpr * commaExpr );
85                        Expression * postmutate( ApplicationExpr * appExpr );
86                        Expression * postmutate( UntypedExpr *expr );
87                        void premutate( AddressExpr * addrExpr );
88                        Expression * postmutate( AddressExpr * addrExpr );
89                        void premutate( ReturnStmt * returnStmt );
90                        void premutate( PointerType * pointerType );
91                        void premutate( FunctionType * functionType );
92
93                        void beginScope();
94                        void endScope();
95                  private:
96                        /// Pass the extra type parameters from polymorphic generic arguments or return types into a function application
97                        void passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes );
98                        /// passes extra type parameters into a polymorphic function application
99                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
100                        /// wraps a function application with a new temporary for the out-parameter return value
101                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
102                        /// Replaces all the type parameters of a generic type with their concrete equivalents under the current environment
103                        void replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params );
104                        /// Replaces a polymorphic type with its concrete equivalant under the current environment (returns itself if concrete).
105                        /// If `doClone` is set to false, will not clone interior types
106                        Type *replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone = true );
107                        /// wraps a function application returning a polymorphic type with a new temporary for the out-parameter return value
108                        Expression *addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
109                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
110                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
111                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
112                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
113                        /// Stores assignment operators from assertion list in local map of assignment operations
114                        void passAdapters( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, const TyVarMap &exprTyVars );
115                        FunctionDecl *makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars );
116                        /// Replaces intrinsic operator functions with their arithmetic desugaring
117                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
118                        /// Inserts a new temporary variable into the current scope with an auto-generated name
119                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
120
121                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* > adapters;     ///< Set of adapter functions in the current scope
122
123                        std::map< ApplicationExpr *, Expression * > retVals;
124
125                        DeclarationWithType *retval;
126                        UniqueName tempNamer;
127                };
128
129                /// * Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters
130                /// * adds type size and assertion parameters to parameter lists
131                struct Pass2 final : public BoxPass, public WithGuards {
132                        void handleAggDecl();
133
134                        DeclarationWithType * postmutate( FunctionDecl *functionDecl );
135                        void premutate( StructDecl *structDecl );
136                        void premutate( UnionDecl *unionDecl );
137                        void premutate( TraitDecl *unionDecl );
138                        void premutate( TypeDecl *typeDecl );
139                        void premutate( PointerType *pointerType );
140                        void premutate( FunctionType *funcType );
141
142                  private:
143                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
144
145                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
146                };
147
148                /// Replaces member and size/align/offsetof expressions on polymorphic generic types with calculated expressions.
149                /// * Replaces member expressions for polymorphic types with calculated add-field-offset-and-dereference
150                /// * Calculates polymorphic offsetof expressions from offset array
151                /// * Inserts dynamic calculation of polymorphic type layouts where needed
152                class PolyGenericCalculator final : public BoxPass, public WithGuards, public WithVisitorRef<PolyGenericCalculator>, public WithStmtsToAdd, public WithDeclsToAdd, public WithTypeSubstitution {
153                public:
154                        PolyGenericCalculator();
155
156                        void premutate( ObjectDecl *objectDecl );
157                        void premutate( FunctionDecl *functionDecl );
158                        void premutate( TypedefDecl *objectDecl );
159                        void premutate( TypeDecl *objectDecl );
160                        Declaration * postmutate( TypeDecl *TraitDecl );
161                        void premutate( PointerType *pointerType );
162                        void premutate( FunctionType *funcType );
163                        void premutate( DeclStmt *declStmt );
164                        Expression *postmutate( MemberExpr *memberExpr );
165                        Expression *postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr );
166                        Expression *postmutate( AlignofExpr *alignofExpr );
167                        Expression *postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr );
168                        Expression *postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr );
169                        void premutate( StructDecl * );
170                        void premutate( UnionDecl * );
171
172                        void beginScope();
173                        void endScope();
174
175                private:
176                        /// Makes a new variable in the current scope with the given name, type & optional initializer
177                        ObjectDecl *makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init = 0 );
178                        /// returns true if the type has a dynamic layout; such a layout will be stored in appropriately-named local variables when the function returns
179                        bool findGeneric( Type *ty );
180                        /// adds type parameters to the layout call; will generate the appropriate parameters if needed
181                        void addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams );
182                        /// change the type of generic aggregate members to char[]
183                        void mutateMembers( AggregateDecl * aggrDecl );
184
185                        /// Enters a new scope for type-variables, adding the type variables from ty
186                        void beginTypeScope( Type *ty );
187                        /// Exits the type-variable scope
188                        void endTypeScope();
189                        /// Enters a new scope for knowLayouts and knownOffsets and queues exit calls
190                        void beginGenericScope();
191
192                        ScopedSet< std::string > knownLayouts;          ///< Set of generic type layouts known in the current scope, indexed by sizeofName
193                        ScopedSet< std::string > knownOffsets;          ///< Set of non-generic types for which the offset array exists in the current scope, indexed by offsetofName
194                        UniqueName bufNamer;                           ///< Namer for VLA buffers
195                };
196
197                /// Replaces initialization of polymorphic values with alloca, declaration of dtype/ftype with appropriate void expression, sizeof expressions of polymorphic types with the proper variable, and strips fields from generic struct declarations.
198                struct Pass3 final : public BoxPass, public WithGuards {
199                        template< typename DeclClass >
200                        void handleDecl( DeclClass * decl, Type * type );
201
202                        void premutate( ObjectDecl * objectDecl );
203                        void premutate( FunctionDecl * functionDecl );
204                        void premutate( TypedefDecl * typedefDecl );
205                        void premutate( StructDecl * structDecl );
206                        void premutate( UnionDecl * unionDecl );
207                        void premutate( TypeDecl * typeDecl );
208                        void premutate( PointerType * pointerType );
209                        void premutate( FunctionType * funcType );
210                };
211        } // anonymous namespace
212
213        /// version of mutateAll with special handling for translation unit so you can check the end of the prelude when debugging
214        template< typename MutatorType >
215        inline void mutateTranslationUnit( std::list< Declaration* > &translationUnit, MutatorType &mutator ) {
216                bool seenIntrinsic = false;
217                SemanticError errors;
218                for ( typename std::list< Declaration* >::iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
219                        try {
220                                if ( *i ) {
221                                        if ( (*i)->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
222                                                seenIntrinsic = true;
223                                        } else if ( seenIntrinsic ) {
224                                                seenIntrinsic = false; // break on this line when debugging for end of prelude
225                                        }
226
227                                        *i = dynamic_cast< Declaration* >( (*i)->acceptMutator( mutator ) );
228                                        assert( *i );
229                                } // if
230                        } catch( SemanticError &e ) {
231                                e.set_location( (*i)->location );
232                                errors.append( e );
233                        } // try
234                } // for
235                if ( ! errors.isEmpty() ) {
236                        throw errors;
237                } // if
238        }
239
240        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
241                PassVisitor<LayoutFunctionBuilder> layoutBuilder;
242                PassVisitor<Pass1> pass1;
243                PassVisitor<Pass2> pass2;
244                PassVisitor<PolyGenericCalculator> polyCalculator;
245                PassVisitor<Pass3> pass3;
246
247                acceptAll( translationUnit, layoutBuilder );
248                mutateAll( translationUnit, pass1 );
249                mutateAll( translationUnit, pass2 );
250                mutateAll( translationUnit, polyCalculator );
251                mutateAll( translationUnit, pass3 );
252        }
253
254        ////////////////////////////////// LayoutFunctionBuilder ////////////////////////////////////////////
255
256        void LayoutFunctionBuilder::previsit( FunctionDecl *functionDecl ) {
257                visit_children = false;
258                maybeAccept( functionDecl->get_functionType(), *visitor );
259                ++functionNesting;
260                maybeAccept( functionDecl->get_statements(), *visitor );
261                --functionNesting;
262        }
263
264        /// Get a list of type declarations that will affect a layout function
265        std::list< TypeDecl* > takeOtypeOnly( std::list< TypeDecl* > &decls ) {
266                std::list< TypeDecl * > otypeDecls;
267
268                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator decl = decls.begin(); decl != decls.end(); ++decl ) {
269                        if ( (*decl)->isComplete() ) {
270                                otypeDecls.push_back( *decl );
271                        }
272                }
273
274                return otypeDecls;
275        }
276
277        /// Adds parameters for otype layout to a function type
278        void addOtypeParams( FunctionType *layoutFnType, std::list< TypeDecl* > &otypeParams ) {
279                BasicType sizeAlignType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
280
281                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
282                        TypeInstType paramType( Type::Qualifiers(), (*param)->get_name(), *param );
283                        std::string paramName = mangleType( &paramType );
284                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( sizeofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
285                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( alignofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
286                }
287        }
288
289        /// Builds a layout function declaration
290        FunctionDecl *buildLayoutFunctionDecl( AggregateDecl *typeDecl, unsigned int functionNesting, FunctionType *layoutFnType ) {
291                // Routines at global scope marked "static" to prevent multiple definitions is separate translation units
292                // because each unit generates copies of the default routines for each aggregate.
293                FunctionDecl *layoutDecl = new FunctionDecl( layoutofName( typeDecl ),
294                                                                                                         functionNesting > 0 ? Type::StorageClasses() : Type::StorageClasses( Type::Static ),
295                                                                                                         LinkageSpec::AutoGen, layoutFnType, new CompoundStmt(),
296                                                                                                         std::list< Attribute * >(), Type::FuncSpecifiers( Type::Inline ) );
297                layoutDecl->fixUniqueId();
298                return layoutDecl;
299        }
300
301        /// Makes a unary operation
302        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *arg ) {
303                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
304                expr->args.push_back( arg );
305                return expr;
306        }
307
308        /// Makes a binary operation
309        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *lhs, Expression *rhs ) {
310                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
311                expr->args.push_back( lhs );
312                expr->args.push_back( rhs );
313                return expr;
314        }
315
316        /// Returns the dereference of a local pointer variable
317        Expression *derefVar( ObjectDecl *var ) {
318                return UntypedExpr::createDeref( new VariableExpr( var ) );
319        }
320
321        /// makes an if-statement with a single-expression if-block and no then block
322        Statement *makeCond( Expression *cond, Expression *ifPart ) {
323                return new IfStmt( cond, new ExprStmt( ifPart ), 0 );
324        }
325
326        /// makes a statement that assigns rhs to lhs if lhs < rhs
327        Statement *makeAssignMax( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
328                return makeCond( makeOp( "?<?", lhs, rhs ), makeOp( "?=?", lhs->clone(), rhs->clone() ) );
329        }
330
331        /// makes a statement that aligns lhs to rhs (rhs should be an integer power of two)
332        Statement *makeAlignTo( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
333                // check that the lhs is zeroed out to the level of rhs
334                Expression *ifCond = makeOp( "?&?", lhs, makeOp( "?-?", rhs, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
335                // if not aligned, increment to alignment
336                Expression *ifExpr = makeOp( "?+=?", lhs->clone(), makeOp( "?-?", rhs->clone(), ifCond->clone() ) );
337                return makeCond( ifCond, ifExpr );
338        }
339
340        /// adds an expression to a compound statement
341        void addExpr( CompoundStmt *stmts, Expression *expr ) {
342                stmts->get_kids().push_back( new ExprStmt( expr ) );
343        }
344
345        /// adds a statement to a compound statement
346        void addStmt( CompoundStmt *stmts, Statement *stmt ) {
347                stmts->get_kids().push_back( stmt );
348        }
349
350        void LayoutFunctionBuilder::previsit( StructDecl *structDecl ) {
351                // do not generate layout function for "empty" tag structs
352                visit_children = false;
353                if ( structDecl->get_members().empty() ) return;
354
355                // get parameters that can change layout, exiting early if none
356                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( structDecl->get_parameters() );
357                if ( otypeParams.empty() ) return;
358
359                // build layout function signature
360                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
361                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
362                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
363
364                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
365                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
366                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
367                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
368                ObjectDecl *offsetParam = new ObjectDecl( offsetofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
369                layoutFnType->get_parameters().push_back( offsetParam );
370                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
371
372                // build function decl
373                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( structDecl, functionNesting, layoutFnType );
374
375                // calculate struct layout in function body
376
377                // initialize size and alignment to 0 and 1 (will have at least one member to re-edit size)
378                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) ) ) );
379                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
380                unsigned long n_members = 0;
381                bool firstMember = true;
382                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = structDecl->get_members().begin(); member != structDecl->get_members().end(); ++member ) {
383                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
384                        assert( dwt );
385                        Type *memberType = dwt->get_type();
386
387                        if ( firstMember ) {
388                                firstMember = false;
389                        } else {
390                                // make sure all members after the first (automatically aligned at 0) are properly padded for alignment
391                                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
392                        }
393
394                        // place current size in the current offset index
395                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", makeOp( "?[?]", new VariableExpr( offsetParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( n_members ) ) ),
396                                                                              derefVar( sizeParam ) ) );
397                        ++n_members;
398
399                        // add member size to current size
400                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?+=?", derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
401
402                        // take max of member alignment and global alignment
403                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
404                }
405                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
406                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
407
408                declsToAddAfter.push_back( layoutDecl );
409        }
410
411        void LayoutFunctionBuilder::previsit( UnionDecl *unionDecl ) {
412                // do not generate layout function for "empty" tag unions
413                visit_children = false;
414                if ( unionDecl->get_members().empty() ) return;
415
416                // get parameters that can change layout, exiting early if none
417                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( unionDecl->get_parameters() );
418                if ( otypeParams.empty() ) return;
419
420                // build layout function signature
421                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
422                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
423                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
424
425                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
426                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
427                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
428                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
429                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
430
431                // build function decl
432                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( unionDecl, functionNesting, layoutFnType );
433
434                // calculate union layout in function body
435                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
436                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
437                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = unionDecl->get_members().begin(); member != unionDecl->get_members().end(); ++member ) {
438                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
439                        assert( dwt );
440                        Type *memberType = dwt->get_type();
441
442                        // take max member size and global size
443                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
444
445                        // take max of member alignment and global alignment
446                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
447                }
448                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
449                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
450
451                declsToAddAfter.push_back( layoutDecl );
452        }
453
454        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
455
456        namespace {
457                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
458                        std::stringstream name;
459
460                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
461                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
462
463                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
464                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
465                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
466                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator retval = function->get_returnVals().begin(); retval != function->get_returnVals().end(); ++retval ) {
467                                if ( isPolyType( (*retval)->get_type(), tyVars ) ) {
468                                        name << "P";
469                                } else {
470                                        name << "M";
471                                }
472                        }
473                        name << "_";
474                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = function->get_parameters();
475                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
476                                if ( isPolyType( (*arg)->get_type(), tyVars ) ) {
477                                        name << "P";
478                                } else {
479                                        name << "M";
480                                }
481                        } // for
482                        return name.str();
483                }
484
485                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
486                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
487                }
488
489                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
490                        return "_adapter" + mangleName;
491                }
492
493                Pass1::Pass1() : tempNamer( "_temp" ) {}
494
495                void Pass1::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
496                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
497                                // std::cerr << "mutating function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
498                                GuardScope( scopeTyVars );
499                                GuardValue( retval );
500
501                                // process polymorphic return value
502                                retval = nullptr;
503                                FunctionType *functionType = functionDecl->type;
504                                if ( isDynRet( functionType ) && functionDecl->linkage != LinkageSpec::C ) {
505                                        retval = functionType->returnVals.front();
506
507                                        // give names to unnamed return values
508                                        if ( retval->name == "" ) {
509                                                retval->name = "_retparm";
510                                                retval->linkage = LinkageSpec::C;
511                                        } // if
512                                } // if
513
514                                makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
515
516                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->parameters;
517                                std::list< FunctionType *> functions;
518                                for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->forall.begin(); tyVar != functionType->forall.end(); ++tyVar ) {
519                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->assertions.begin(); assert != (*tyVar)->assertions.end(); ++assert ) {
520                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
521                                        } // for
522                                } // for
523                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
524                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
525                                } // for
526
527                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
528                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
529                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
530                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
531                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, nullptr, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), nullptr ) ) );
532                                        } // if
533                                } // for
534                                // std::cerr << "end function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
535                        } // if
536                }
537
538                void Pass1::premutate( TypeDecl *typeDecl ) {
539                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
540                }
541
542                void Pass1::premutate( CommaExpr *commaExpr ) {
543                        // Attempting to find application expressions that were mutated by the copy constructor passes
544                        // to use an explicit return variable, so that the variable can be reused as a parameter to the
545                        // call rather than creating a new temp variable. Previously this step was an optimization, but
546                        // with the introduction of tuples and UniqueExprs, it is necessary to ensure that they use the same variable.
547                        // Essentially, looking for pattern: (x=f(...), x)
548                        // To compound the issue, the right side can be *x, etc. because of lvalue-returning functions
549                        if ( UntypedExpr * assign = dynamic_cast< UntypedExpr * >( commaExpr->get_arg1() ) ) {
550                                if ( CodeGen::isAssignment( InitTweak::getFunctionName( assign ) ) ) {
551                                        assert( assign->get_args().size() == 2 );
552                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * > ( assign->get_args().back() ) ) {
553                                                // first argument is assignable, so it must be an lvalue, so it should be legal to take its address.
554                                                retVals[appExpr] = assign->get_args().front();
555                                        }
556                                }
557                        }
558                }
559
560                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
561                        Type *polyType = isPolyType( parmType, exprTyVars );
562                        if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
563                                std::string typeName = mangleType( polyType );
564                                if ( seenTypes.count( typeName ) ) return;
565
566                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
567                                arg++;
568                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
569                                arg++;
570                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
571                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
572                                                // zero-length arrays are forbidden by C, so don't pass offset for empty struct
573                                                if ( ! argBaseStructType->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
574                                                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, new OffsetPackExpr( argBaseStructType->clone() ) );
575                                                        arg++;
576                                                }
577                                        } else {
578                                                throw SemanticError( "Cannot pass non-struct type for generic struct: ", argBaseType );
579                                        }
580                                }
581
582                                seenTypes.insert( typeName );
583                        }
584                }
585
586                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
587                        // pass size/align for type variables
588                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
589                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
590                                assert( env );
591                                if ( tyParm->second.isComplete ) {
592                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
593                                        if ( concrete ) {
594                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
595                                                arg++;
596                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
597                                                arg++;
598                                        } else {
599                                                // xxx - should this be an assertion?
600                                                throw SemanticError( toString( *env, "\nunbound type variable: ", tyParm->first, " in application " ), appExpr );
601                                        } // if
602                                } // if
603                        } // for
604
605                        // add size/align for generic types to parameter list
606                        if ( ! appExpr->get_function()->result ) return;
607                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
608                        assert( funcType );
609
610                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
611                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
612                        std::set< std::string > seenTypes; ///< names for generic types we've seen
613
614                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
615                        if ( polyRetType ) {
616                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
617                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
618                                ++fnArg; // skip the return parameter in the argument list
619                        }
620
621                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
622                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
623                                if ( ! (*fnArg)->get_result() ) continue;
624                                Type * argType = (*fnArg)->get_result();
625                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), argType, arg, exprTyVars, seenTypes );
626                        }
627                }
628
629                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
630                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
631                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newObj ) );
632                        return newObj;
633                }
634
635                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
636                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
637                        // using a comma expression.
638                        assert( retType );
639
640                        Expression * paramExpr = nullptr;
641                        // try to use existing return value parameter if it exists, otherwise create a new temporary
642                        if ( retVals.count( appExpr ) ) {
643                                paramExpr = retVals[appExpr]->clone();
644                        } else {
645                                ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
646                                paramExpr = new VariableExpr( newObj );
647                        }
648                        Expression * retExpr = paramExpr->clone();
649
650                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
651                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
652                        if ( ! isPolyType( paramExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
653                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
654                        } // if
655                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
656                        arg++;
657                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
658                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, retExpr );
659                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
660                        appExpr->set_env( 0 );
661                        return commaExpr;
662                }
663
664                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
665                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
666                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
667                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
668                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
669                        }
670                }
671
672                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
673                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
674                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
675                                if ( concrete == 0 ) {
676                                        return typeInst;
677                                } // if
678                                return concrete;
679                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
680                                if ( doClone ) {
681                                        structType = structType->clone();
682                                }
683                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
684                                return structType;
685                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
686                                if ( doClone ) {
687                                        unionType = unionType->clone();
688                                }
689                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
690                                return unionType;
691                        }
692                        return type;
693                }
694
695                Expression *Pass1::addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *dynType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
696                        assert( env );
697                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, dynType );
698                        // add out-parameter for return value
699                        return addRetParam( appExpr, concrete, arg );
700                }
701
702                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
703                        Expression *ret = appExpr;
704//                      if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
705                        if ( isDynRet( function, tyVars ) ) {
706                                ret = addRetParam( appExpr, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
707                        } // if
708                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
709                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
710
711                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
712                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
713                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->get_function(), adapteeType ) );
714                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) ); // xxx - result is never set on NameExpr
715
716                        return ret;
717                }
718
719                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
720                        assertf( arg->result, "arg does not have result: %s", toString( arg ).c_str() );
721                        if ( ! needsBoxing( param, arg->result, exprTyVars, env ) ) return;
722
723                        if ( arg->result->get_lvalue() ) {
724                                // argument expression may be CFA lvalue, but not C lvalue -- apply generalizedLvalue transformations.
725                                // if ( VariableExpr * varExpr = dynamic_cast< VariableExpr * >( arg ) ) {
726                                //      if ( dynamic_cast<ArrayType *>( varExpr->var->get_type() ) ){
727                                //              // temporary hack - don't box arrays, because &arr is not the same as &arr[0]
728                                //              return;
729                                //      }
730                                // }
731                                arg =  generalizedLvalue( new AddressExpr( arg ) );
732                                if ( ! ResolvExpr::typesCompatible( param, arg->get_result(), SymTab::Indexer() ) ) {
733                                        // silence warnings by casting boxed parameters when the actual type does not match up with the formal type.
734                                        arg = new CastExpr( arg, param->clone() );
735                                }
736                        } else {
737                                // use type computed in unification to declare boxed variables
738                                Type * newType = param->clone();
739                                if ( env ) env->apply( newType );
740                                ObjectDecl *newObj = ObjectDecl::newObject( tempNamer.newName(), newType, nullptr );
741                                newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
742                                stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newObj ) );
743                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) ); // TODO: why doesn't this just use initialization syntax?
744                                assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
745                                assign->get_args().push_back( arg );
746                                stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( assign ) );
747                                arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
748                        } // if
749                }
750
751                // find instances of polymorphic type parameters
752                struct PolyFinder {
753                        const TyVarMap * tyVars = nullptr;
754                        bool found = false;
755
756                        void previsit( TypeInstType * t ) {
757                                if ( isPolyType( t, *tyVars ) ) {
758                                        found = true;
759                                }
760                        }
761                };
762
763                // true if there is an instance of a polymorphic type parameter in t
764                bool hasPolymorphism( Type * t, const TyVarMap &tyVars ) {
765                        PassVisitor<PolyFinder> finder;
766                        finder.pass.tyVars = &tyVars;
767                        maybeAccept( t, finder );
768                        return finder.pass.found;
769                }
770
771                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
772                /// void * if they are type parameters in the formal type.
773                /// this gets rid of warnings from gcc.
774                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
775                        // type contains polymorphism, but isn't exactly a polytype, in which case it
776                        // has some real actual type (e.g. unsigned int) and casting to void * is wrong
777                        if ( hasPolymorphism( formal, tyVars ) && ! isPolyType( formal, tyVars ) ) {
778                                Type * newType = formal->clone();
779                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
780                                actual = new CastExpr( actual, newType );
781                        } // if
782                }
783
784                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
785                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->parameters.end(); ++param, ++arg ) {
786                                assertf( arg != appExpr->args.end(), "boxParams: missing argument for param %s to %s in %s", toString( *param ).c_str(), toString( function ).c_str(), toString( appExpr ).c_str() );
787                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
788                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
789                        } // for
790                }
791
792                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
793                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
794                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
795                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->assertions.begin(); assert != (*tyVar)->assertions.end(); ++assert ) {
796                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
797                                        assertf( inferParam != appExpr->get_inferParams().end(), "addInferredParams missing inferred parameter: %s in: %s", toString( *assert ).c_str(), toString( appExpr ).c_str() );
798                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
799                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
800                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
801                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
802                                } // for
803                        } // for
804                }
805
806                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
807                        DeclarationWithType *retParm = funcType->returnVals.front();
808
809                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
810                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
811                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
812
813                        // we don't need the return value any more
814                        funcType->get_returnVals().clear();
815                }
816
817                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
818                        // actually make the adapter type
819                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
820                        if ( isDynRet( adapter, tyVars ) ) {
821                                makeRetParm( adapter );
822                        } // if
823                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
824                        return adapter;
825                }
826
827                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
828                        assert( param );
829                        assert( arg );
830                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
831                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
832                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
833                                        deref->args.push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
834                                        deref->result = arg->get_type()->clone();
835                                        return deref;
836                                } // if
837                        } // if
838                        return new VariableExpr( param );
839                }
840
841                void addAdapterParams( ApplicationExpr *adapteeApp, std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg, std::list< DeclarationWithType *>::iterator param, std::list< DeclarationWithType *>::iterator paramEnd, std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
842                        UniqueName paramNamer( "_p" );
843                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
844                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
845                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
846                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
847                                } // if
848                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
849                        } // for
850                }
851
852                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
853                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
854                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
855                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
856                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
857                        // do not carry over attributes to real type parameters/return values
858                        for ( DeclarationWithType * dwt : realType->parameters ) {
859                                deleteAll( dwt->get_type()->attributes );
860                                dwt->get_type()->attributes.clear();
861                        }
862                        for ( DeclarationWithType * dwt : realType->returnVals ) {
863                                deleteAll( dwt->get_type()->attributes );
864                                dwt->get_type()->attributes.clear();
865                        }
866                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
867                        Statement *bodyStmt;
868
869                        Type::ForallList::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
870                        Type::ForallList::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
871                        Type::ForallList::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
872                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
873                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
874                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
875                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
876                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
877                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
878                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
879                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
880                                } // for
881                        } // for
882
883                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
884                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
885                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
886                        param++;                // skip adaptee parameter in the adapter type
887                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
888                                // void return
889                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
890                                bodyStmt = new ExprStmt( adapteeApp );
891                        } else if ( isDynType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
892                                // return type T
893                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
894                                        (*param)->set_name( "_ret" );
895                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
896                                } // if
897                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
898                                UntypedExpr *deref = UntypedExpr::createDeref( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
899                                assign->get_args().push_back( deref );
900                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
901                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
902                                bodyStmt = new ExprStmt( assign );
903                        } else {
904                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
905                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
906                                bodyStmt = new ReturnStmt( adapteeApp );
907                        } // if
908                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt();
909                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
910                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
911                        return new FunctionDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody );
912                }
913
914                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
915                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
916                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
917                        std::list< FunctionType *> functions;
918                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
919                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
920                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
921                                } // for
922                        } // for
923                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
924                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
925                        } // for
926
927                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
928                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
929                        std::set< std::string > adaptersDone;
930
931                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
932                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
933                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
934                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
935
936                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
937                                // pre-substitution parameter function type.
938                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
939                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
940
941                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
942                                        assert( env );
943                                        env->apply( realFunction );
944                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
945                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
946
947                                        typedef ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* >::iterator AdapterIter;
948                                        AdapterIter adapter = adapters.find( mangleName );
949                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
950                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
951                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
952                                                std::pair< AdapterIter, bool > answer = adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
953                                                adapter = answer.first;
954                                                stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newAdapter ) );
955                                        } // if
956                                        assert( adapter != adapters.end() );
957
958                                        // add the appropriate adapter as a parameter
959                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
960                                } // if
961                        } // for
962                } // passAdapters
963
964                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
965                        NameExpr *opExpr;
966                        if ( isIncr ) {
967                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
968                        } else {
969                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
970                        } // if
971                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
972                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
973                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
974                        } else {
975                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
976                        } // if
977                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( mangleType( polyType ) ) ) );
978                        addAssign->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
979                        if ( appExpr->get_env() ) {
980                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
981                                appExpr->set_env( 0 );
982                        } // if
983                        appExpr->get_args().clear();
984                        delete appExpr;
985                        return addAssign;
986                }
987
988                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
989                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
990                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
991                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
992                                                assert( appExpr->result );
993                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
994                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
995                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
996                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
997                                                UntypedExpr *ret = 0;
998                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
999                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1000                                                } // if
1001                                                if ( baseType1 ) {
1002                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1003                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1004                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1005                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1006                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1007                                                } else if ( baseType2 ) {
1008                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1009                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1010                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1011                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1012                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1013                                                } // if
1014                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
1015                                                        delete ret->get_result();
1016                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1017                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1018                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1019                                                                appExpr->set_env( 0 );
1020                                                        } // if
1021                                                        appExpr->get_args().clear();
1022                                                        delete appExpr;
1023                                                        return ret;
1024                                                } // if
1025                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
1026                                                assert( appExpr->result );
1027                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
1028                                                if ( isPolyType( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1029                                                        // remove dereference from polymorphic types since they are boxed.
1030                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
1031                                                        // fix expr type to remove pointer
1032                                                        delete ret->get_result();
1033                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1034                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1035                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1036                                                                appExpr->set_env( 0 );
1037                                                        } // if
1038                                                        appExpr->get_args().clear();
1039                                                        delete appExpr;
1040                                                        return ret;
1041                                                } // if
1042                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
1043                                                assert( appExpr->result );
1044                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1045                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1046                                                        Type *tempType = appExpr->get_result()->clone();
1047                                                        if ( env ) {
1048                                                                env->apply( tempType );
1049                                                        } // if
1050                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
1051                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
1052                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
1053                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
1054                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
1055                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
1056                                                        } else {
1057                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
1058                                                        } // if
1059                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
1060                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
1061                                                } // if
1062                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
1063                                                assert( appExpr->result );
1064                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1065                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1066                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
1067                                                } // if
1068                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
1069                                                assert( appExpr->result );
1070                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1071                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1072                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1073                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
1074                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
1075                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
1076                                                        divide->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1077                                                        divide->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1078                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1079                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
1080                                                                appExpr->set_env( 0 );
1081                                                        } // if
1082                                                        return divide;
1083                                                } else if ( baseType1 ) {
1084                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1085                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1086                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1087                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1088                                                } else if ( baseType2 ) {
1089                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1090                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1091                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1092                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
1093                                                } // if
1094                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
1095                                                assert( appExpr->result );
1096                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1097                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env );
1098                                                if ( baseType ) {
1099                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1100                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1101                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType->clone() ) );
1102                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1103                                                } // if
1104                                        } // if
1105                                        return appExpr;
1106                                } // if
1107                        } // if
1108                        return 0;
1109                }
1110
1111                Expression *Pass1::postmutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
1112                        // std::cerr << "mutate appExpr: " << InitTweak::getFunctionName( appExpr ) << std::endl;
1113                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
1114                        //      std::cerr << i->first << " ";
1115                        // }
1116                        // std::cerr << "\n";
1117
1118                        assert( appExpr->function->result );
1119                        FunctionType * function = getFunctionType( appExpr->function->result );
1120                        assertf( function, "ApplicationExpr has non-function type: %s", toString( appExpr->function->result ).c_str() );
1121
1122                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
1123                                return newExpr;
1124                        } // if
1125
1126                        Expression *ret = appExpr;
1127
1128                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
1129                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
1130
1131                        TyVarMap exprTyVars( TypeDecl::Data{} );
1132                        makeTyVarMap( function, exprTyVars ); // xxx - should this take into account the variables already bound in scopeTyVars (i.e. remove them from exprTyVars?)
1133                        ReferenceToType *dynRetType = isDynRet( function, exprTyVars );
1134
1135                        // std::cerr << function << std::endl;
1136                        // std::cerr << "scopeTyVars: ";
1137                        // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1138                        // std::cerr << "exprTyVars: ";
1139                        // printTyVarMap( std::cerr, exprTyVars );
1140                        // std::cerr << "env: " << *env << std::endl;
1141                        // std::cerr << needsAdapter( function, scopeTyVars ) << ! needsAdapter( function, exprTyVars) << std::endl;
1142
1143                        // NOTE: addDynRetParam needs to know the actual (generated) return type so it can make a temp variable, so pass the result type from the appExpr
1144                        // passTypeVars needs to know the program-text return type (i.e. the distinction between _conc_T30 and T3(int))
1145                        // concRetType may not be a good name in one or both of these places. A more appropriate name change is welcome.
1146                        if ( dynRetType ) {
1147                                // std::cerr << "dynRetType: " << dynRetType << std::endl;
1148                                Type *concRetType = appExpr->get_result()->isVoid() ? nullptr : appExpr->get_result();
1149                                ret = addDynRetParam( appExpr, concRetType, arg ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType
1150                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) && ! needsAdapter( function, exprTyVars) ) { // xxx - exprTyVars is used above...?
1151                                // xxx - the ! needsAdapter check may be incorrect. It seems there is some situation where an adapter is applied where it shouldn't be, and this fixes it for some cases. More investigation is needed.
1152
1153                                // std::cerr << "needs adapter: ";
1154                                // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1155                                // std::cerr << *env << std::endl;
1156                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
1157                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
1158                        } // if
1159                        arg = appExpr->get_args().begin();
1160
1161                        Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, dynRetType );
1162                        passTypeVars( appExpr, concRetType, arg, exprTyVars ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType; this changed so that the correct type paramaters are passed for return types (it should be the concrete type's parameters, not the formal type's)
1163                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1164
1165                        arg = paramBegin;
1166
1167                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1168                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
1169
1170                        return ret;
1171                }
1172
1173                Expression * Pass1::postmutate( UntypedExpr *expr ) {
1174                        if ( expr->result && isPolyType( expr->result, scopeTyVars, env ) ) {
1175                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->function ) ) {
1176                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
1177                                                Expression *ret = expr->args.front();
1178                                                expr->args.clear();
1179                                                delete expr;
1180                                                return ret;
1181                                        } // if
1182                                } // if
1183                        } // if
1184                        return expr;
1185                }
1186
1187                void Pass1::premutate( AddressExpr * ) { visit_children = false; }
1188                Expression * Pass1::postmutate( AddressExpr * addrExpr ) {
1189                        assert( addrExpr->get_arg()->result && ! addrExpr->get_arg()->get_result()->isVoid() );
1190
1191                        bool needs = false;
1192                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
1193                                if ( expr->result && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1194                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1195                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
1196                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
1197                                                                assert( appExpr->get_function()->result );
1198                                                                FunctionType *function = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
1199                                                                assert( function );
1200                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
1201                                                        } // if
1202                                                } // if
1203                                        } // if
1204                                } // if
1205                        } // if
1206                        // isPolyType check needs to happen before mutating addrExpr arg, so pull it forward
1207                        // out of the if condition.
1208                        addrExpr->arg = addrExpr->get_arg()->acceptMutator( *visitor );
1209                        // ... but must happen after mutate, since argument might change (e.g. intrinsic *?, ?[?]) - re-evaluate above comment
1210                        bool polytype = isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_result(), scopeTyVars, env );
1211                        if ( polytype || needs ) {
1212                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1213                                delete ret->get_result();
1214                                ret->set_result( addrExpr->get_result()->clone() );
1215                                addrExpr->set_arg( 0 );
1216                                delete addrExpr;
1217                                return ret;
1218                        } else {
1219                                return addrExpr;
1220                        } // if
1221                }
1222
1223                void Pass1::premutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1224                        if ( retval && returnStmt->expr ) {
1225                                assert( returnStmt->expr->result && ! returnStmt->expr->result->isVoid() );
1226                                delete returnStmt->expr;
1227                                returnStmt->expr = nullptr;
1228                        } // if
1229                }
1230
1231                void Pass1::premutate( PointerType *pointerType ) {
1232                        GuardScope( scopeTyVars );
1233                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1234                }
1235
1236                void Pass1::premutate( FunctionType *functionType ) {
1237                        GuardScope( scopeTyVars );
1238                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1239                }
1240
1241                void Pass1::beginScope() {
1242                        adapters.beginScope();
1243                }
1244
1245                void Pass1::endScope() {
1246                        adapters.endScope();
1247                }
1248
1249////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1250
1251                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1252                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1253                        std::list< FunctionType *> functions;
1254                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1255                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1256                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1257                                (*arg)->set_type( orig );
1258                        }
1259                        std::set< std::string > adaptersDone;
1260                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1261                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1262                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1263                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1264                                        // adapter may not be used in body, pass along with unused attribute.
1265                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0, { new Attribute( "unused" ) } ) );
1266                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1267                                }
1268                        }
1269//  deleteAll( functions );
1270                }
1271
1272                DeclarationWithType * Pass2::postmutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1273                        FunctionType * ftype = functionDecl->get_functionType();
1274                        if ( ! ftype->get_returnVals().empty() && functionDecl->get_statements() ) {
1275                                if ( ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_thunk" ) && ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_adapter" ) ) { // xxx - remove check for prefix once thunks properly use ctor/dtors
1276                                        assert( ftype->get_returnVals().size() == 1 );
1277                                        DeclarationWithType * retval = ftype->get_returnVals().front();
1278                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
1279                                                retval->set_name( "_retval" );
1280                                        }
1281                                        functionDecl->get_statements()->get_kids().push_front( new DeclStmt( retval ) );
1282                                        DeclarationWithType * newRet = retval->clone(); // for ownership purposes
1283                                        ftype->get_returnVals().front() = newRet;
1284                                }
1285                        }
1286                        // errors should have been caught by this point, remove initializers from parameters to allow correct codegen of default arguments
1287                        for ( Declaration * param : functionDecl->get_functionType()->get_parameters() ) {
1288                                if ( ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( param ) ) {
1289                                        delete obj->get_init();
1290                                        obj->set_init( nullptr );
1291                                }
1292                        }
1293                        return functionDecl;
1294                }
1295
1296                void Pass2::premutate( StructDecl * ) {
1297                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1298                        GuardScope( scopeTyVars );
1299                }
1300
1301                void Pass2::premutate( UnionDecl * ) {
1302                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1303                        GuardScope( scopeTyVars );
1304                }
1305
1306                void Pass2::premutate( TraitDecl * ) {
1307                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1308                        GuardScope( scopeTyVars );
1309                }
1310
1311                void Pass2::premutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1312                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1313                }
1314
1315                void Pass2::premutate( PointerType *pointerType ) {
1316                        GuardScope( scopeTyVars );
1317                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1318                }
1319
1320                void Pass2::premutate( FunctionType *funcType ) {
1321                        GuardScope( scopeTyVars );
1322                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1323
1324                        // move polymorphic return type to parameter list
1325                        if ( isDynRet( funcType ) ) {
1326                                ObjectDecl *ret = strict_dynamic_cast< ObjectDecl* >( funcType->get_returnVals().front() );
1327                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1328                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1329                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1330                                ret->set_init( nullptr ); // xxx - memory leak?
1331                        }
1332
1333                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1334                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1335                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1336                        // size/align/offset parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1337                        ObjectDecl newObj( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0,
1338                                           { new Attribute( "unused" ) } );
1339                        ObjectDecl newPtr( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1340                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1341                        for ( Type::ForallList::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1342                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1343                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1344                                if ( (*tyParm)->isComplete() ) {
1345                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1346                                        std::string parmName = mangleType( &parmType );
1347
1348                                        sizeParm = newObj.clone();
1349                                        sizeParm->set_name( sizeofName( parmName ) );
1350                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1351                                        ++last;
1352
1353                                        alignParm = newObj.clone();
1354                                        alignParm->set_name( alignofName( parmName ) );
1355                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1356                                        ++last;
1357                                }
1358                                // move all assertions into parameter list
1359                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1360                                        // assertion parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1361                                        (*assert)->get_attributes().push_back( new Attribute( "unused" ) );
1362                                        inferredParams.push_back( *assert );
1363                                }
1364                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1365                        }
1366
1367                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1368                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1369                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1370                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1371                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1372                                        std::string typeName = mangleType( polyType );
1373                                        if ( seenTypes.count( typeName ) ) continue;
1374
1375                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1376                                        sizeParm = newObj.clone();
1377                                        sizeParm->set_name( sizeofName( typeName ) );
1378                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1379                                        ++last;
1380
1381                                        alignParm = newObj.clone();
1382                                        alignParm->set_name( alignofName( typeName ) );
1383                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1384                                        ++last;
1385
1386                                        if ( StructInstType *polyBaseStruct = dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
1387                                                // NOTE zero-length arrays are illegal in C, so empty structs have no offset array
1388                                                if ( ! polyBaseStruct->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
1389                                                        offsetParm = newPtr.clone();
1390                                                        offsetParm->set_name( offsetofName( typeName ) );
1391                                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1392                                                        ++last;
1393                                                }
1394                                        }
1395                                        seenTypes.insert( typeName );
1396                                }
1397                        }
1398
1399                        // splice assertion parameters into parameter list
1400                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1401                        addAdapters( funcType );
1402                }
1403
1404////////////////////////////////////////// PolyGenericCalculator ////////////////////////////////////////////////////
1405
1406                PolyGenericCalculator::PolyGenericCalculator()
1407                        : knownLayouts(), knownOffsets(), bufNamer( "_buf" ) {}
1408
1409                void PolyGenericCalculator::beginTypeScope( Type *ty ) {
1410                        GuardScope( scopeTyVars );
1411                        makeTyVarMap( ty, scopeTyVars );
1412                }
1413
1414                void PolyGenericCalculator::beginGenericScope() {
1415                        GuardScope( *this );
1416                }
1417
1418                void PolyGenericCalculator::premutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1419                        beginTypeScope( objectDecl->get_type() );
1420                }
1421
1422                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1423                        beginGenericScope();
1424
1425                        beginTypeScope( functionDecl->get_functionType() );
1426                }
1427
1428                void PolyGenericCalculator::premutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1429                        assert(false);
1430                        beginTypeScope( typedefDecl->get_base() );
1431                }
1432
1433                void PolyGenericCalculator::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1434                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1435                }
1436
1437                Declaration * PolyGenericCalculator::postmutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1438                        if ( Type * base = typeDecl->base ) {
1439                                // add size/align variables for opaque type declarations
1440                                TypeInstType inst( Type::Qualifiers(), typeDecl->name, typeDecl );
1441                                std::string typeName = mangleType( &inst );
1442                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1443
1444                                ObjectDecl * sizeDecl = ObjectDecl::newObject( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new SizeofExpr( base->clone() ) ) );
1445                                ObjectDecl * alignDecl = ObjectDecl::newObject( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new AlignofExpr( base->clone() ) ) );
1446
1447                                // ensure that the initializing sizeof/alignof exprs are properly mutated
1448                                sizeDecl->acceptMutator( *visitor );
1449                                alignDecl->acceptMutator( *visitor );
1450
1451                                // can't use makeVar, because it inserts into stmtsToAdd and TypeDecls can occur at global scope
1452                                declsToAddAfter.push_back( alignDecl );
1453                                // replace with sizeDecl
1454                                return sizeDecl;
1455                        }
1456                        return typeDecl;
1457                }
1458
1459                void PolyGenericCalculator::premutate( PointerType *pointerType ) {
1460                        beginTypeScope( pointerType );
1461                }
1462
1463                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionType *funcType ) {
1464                        beginTypeScope( funcType );
1465
1466                        // make sure that any type information passed into the function is accounted for
1467                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin(); fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1468                                // condition here duplicates that in Pass2::mutate( FunctionType* )
1469                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1470                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1471                                        knownLayouts.insert( mangleType( polyType ) );
1472                                }
1473                        }
1474                }
1475
1476                /// converts polymorphic type T into a suitable monomorphic representation, currently: __attribute__((aligned(8)) char[size_T]
1477                Type * polyToMonoType( Type * declType ) {
1478                        Type * charType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Kind::Char);
1479                        Expression * size = new NameExpr( sizeofName( mangleType(declType) ) );
1480                        Attribute * aligned = new Attribute( "aligned", std::list<Expression*>{ new ConstantExpr( Constant::from_int(8) ) } );
1481                        return new ArrayType( Type::Qualifiers(), charType, size,
1482                                true, false, std::list<Attribute *>{ aligned } );
1483                }
1484
1485                void PolyGenericCalculator::mutateMembers( AggregateDecl * aggrDecl ) {
1486                        std::set< std::string > genericParams;
1487                        for ( TypeDecl * td : aggrDecl->parameters ) {
1488                                genericParams.insert( td->name );
1489                        }
1490                        for ( Declaration * decl : aggrDecl->members ) {
1491                                if ( ObjectDecl * field = dynamic_cast< ObjectDecl * >( decl ) ) {
1492                                        Type * ty = replaceTypeInst( field->type, env );
1493                                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1494                                                // do not try to monomorphize generic parameters
1495                                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() && ! genericParams.count( typeInst->name ) ) {
1496                                                        // polymorphic aggregate members should be converted into monomorphic members.
1497                                                        // Using char[size_T] here respects the expected sizing rules of an aggregate type.
1498                                                        Type * newType = polyToMonoType( field->type );
1499                                                        delete field->type;
1500                                                        field->type = newType;
1501                                                }
1502                                        }
1503                                }
1504                        }
1505                }
1506
1507                void PolyGenericCalculator::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1508                        mutateMembers( structDecl );
1509                }
1510
1511                void PolyGenericCalculator::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1512                        mutateMembers( unionDecl );
1513                }
1514
1515                void PolyGenericCalculator::premutate( DeclStmt *declStmt ) {
1516                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1517                                if ( findGeneric( objectDecl->get_type() ) ) {
1518                                        // change initialization of a polymorphic value object to allocate via a VLA
1519                                        // (alloca was previously used, but can't be safely used in loops)
1520                                        ObjectDecl *newBuf = ObjectDecl::newObject( bufNamer.newName(), polyToMonoType( objectDecl->type ), nullptr );
1521                                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newBuf ) );
1522
1523                                        delete objectDecl->get_init();
1524                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( new VariableExpr( newBuf ) ) );
1525                                }
1526                        }
1527                }
1528
1529                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1530                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1531                        long i = 0;
1532                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1533                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1534
1535                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1536                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1537                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1538                                        else continue;
1539                                } else return i;
1540                        }
1541                        return -1;
1542                }
1543
1544                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1545                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1546                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant::from_ulong( i ) );
1547                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1548                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( mangleType( objectType ) ) ) );
1549                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1550                        return fieldOffset;
1551                }
1552
1553                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1554                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1555                        int tyDepth;
1556                        Type *objectType = hasPolyBase( memberExpr->get_aggregate()->get_result(), scopeTyVars, &tyDepth );
1557                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1558                        findGeneric( objectType ); // ensure layout for this type is available
1559
1560                        // replace member expression with dynamically-computed layout expression
1561                        Expression *newMemberExpr = 0;
1562                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1563                                // look up offset index
1564                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1565                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1566
1567                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1568                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1569                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1570                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1571                                aggr->set_env( nullptr );
1572                                fieldLoc->get_args().push_back( aggr );
1573                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1574                                fieldLoc->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1575                                newMemberExpr = fieldLoc;
1576                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1577                                // union members are all at offset zero, so just use the aggregate expr
1578                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1579                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1580                                aggr->set_env( nullptr );
1581                                newMemberExpr = aggr;
1582                                newMemberExpr->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1583                        } else return memberExpr;
1584                        assert( newMemberExpr );
1585
1586                        Type *memberType = memberExpr->get_member()->get_type();
1587                        if ( ! isPolyType( memberType, scopeTyVars ) ) {
1588                                // Not all members of a polymorphic type are themselves of polymorphic type; in this case the member expression should be wrapped and dereferenced to form an lvalue
1589                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), memberType->clone() ) );
1590                                UntypedExpr *derefExpr = UntypedExpr::createDeref( ptrCastExpr );
1591                                newMemberExpr = derefExpr;
1592                        }
1593
1594                        delete memberExpr;
1595                        return newMemberExpr;
1596                }
1597
1598                ObjectDecl *PolyGenericCalculator::makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init ) {
1599                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( name, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, init );
1600                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newObj ) );
1601                        return newObj;
1602                }
1603
1604                void PolyGenericCalculator::addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams ) {
1605                        for ( std::list< Type* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
1606                                if ( findGeneric( *param ) ) {
1607                                        // push size/align vars for a generic parameter back
1608                                        std::string paramName = mangleType( *param );
1609                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( paramName ) ) );
1610                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( alignofName( paramName ) ) );
1611                                } else {
1612                                        layoutCall->get_args().push_back( new SizeofExpr( (*param)->clone() ) );
1613                                        layoutCall->get_args().push_back( new AlignofExpr( (*param)->clone() ) );
1614                                }
1615                        }
1616                }
1617
1618                /// returns true if any of the otype parameters have a dynamic layout and puts all otype parameters in the output list
1619                bool findGenericParams( std::list< TypeDecl* > &baseParams, std::list< Expression* > &typeParams, std::list< Type* > &out ) {
1620                        bool hasDynamicLayout = false;
1621
1622                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator baseParam = baseParams.begin();
1623                        std::list< Expression* >::const_iterator typeParam = typeParams.begin();
1624                        for ( ; baseParam != baseParams.end() && typeParam != typeParams.end(); ++baseParam, ++typeParam ) {
1625                                // skip non-otype parameters
1626                                if ( ! (*baseParam)->isComplete() ) continue;
1627                                TypeExpr *typeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *typeParam );
1628                                assert( typeExpr && "all otype parameters should be type expressions" );
1629
1630                                Type *type = typeExpr->get_type();
1631                                out.push_back( type );
1632                                if ( isPolyType( type ) ) hasDynamicLayout = true;
1633                        }
1634                        assert( baseParam == baseParams.end() && typeParam == typeParams.end() );
1635
1636                        return hasDynamicLayout;
1637                }
1638
1639                bool PolyGenericCalculator::findGeneric( Type *ty ) {
1640                        ty = replaceTypeInst( ty, env );
1641
1642                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1643                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() ) {
1644                                        // NOTE assumes here that getting put in the scopeTyVars included having the layout variables set
1645                                        return true;
1646                                }
1647                                return false;
1648                        } else if ( StructInstType *structTy = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1649                                // check if this type already has a layout generated for it
1650                                std::string typeName = mangleType( ty );
1651                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1652
1653                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1654                                std::list< Type* > otypeParams;
1655                                if ( ! findGenericParams( *structTy->get_baseParameters(), structTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1656
1657                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1658                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1659                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1660
1661                                int n_members = structTy->get_baseStruct()->get_members().size();
1662                                if ( n_members == 0 ) {
1663                                        // all empty structs have the same layout - size 1, align 1
1664                                        makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1665                                        makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1666                                        // NOTE zero-length arrays are forbidden in C, so empty structs have no offsetof array
1667                                } else {
1668                                        ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1669                                        ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1670                                        ObjectDecl *offsetVar = makeVar( offsetofName( typeName ), new ArrayType( Type::Qualifiers(), layoutType->clone(), new ConstantExpr( Constant::from_int( n_members ) ), false, false ) );
1671
1672                                        // generate call to layout function
1673                                        UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( structTy->get_baseStruct() ) ) );
1674                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1675                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1676                                        layoutCall->get_args().push_back( new VariableExpr( offsetVar ) );
1677                                        addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1678
1679                                        stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( layoutCall ) );
1680                                }
1681
1682                                return true;
1683                        } else if ( UnionInstType *unionTy = dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1684                                // check if this type already has a layout generated for it
1685                                std::string typeName = mangleType( ty );
1686                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1687
1688                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1689                                std::list< Type* > otypeParams;
1690                                if ( ! findGenericParams( *unionTy->get_baseParameters(), unionTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1691
1692                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1693                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1694                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1695
1696                                ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1697                                ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1698
1699                                // generate call to layout function
1700                                UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( unionTy->get_baseUnion() ) ) );
1701                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1702                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1703                                addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1704
1705                                stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( layoutCall ) );
1706
1707                                return true;
1708                        }
1709
1710                        return false;
1711                }
1712
1713                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1714                        Type *ty = sizeofExpr->get_isType() ? sizeofExpr->get_type() : sizeofExpr->get_expr()->get_result();
1715                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1716                                Expression *ret = new NameExpr( sizeofName( mangleType( ty ) ) );
1717                                delete sizeofExpr;
1718                                return ret;
1719                        }
1720                        return sizeofExpr;
1721                }
1722
1723                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1724                        Type *ty = alignofExpr->get_isType() ? alignofExpr->get_type() : alignofExpr->get_expr()->get_result();
1725                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1726                                Expression *ret = new NameExpr( alignofName( mangleType( ty ) ) );
1727                                delete alignofExpr;
1728                                return ret;
1729                        }
1730                        return alignofExpr;
1731                }
1732
1733                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1734                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1735                        Type *ty = offsetofExpr->get_type();
1736                        if ( ! findGeneric( ty ) ) return offsetofExpr;
1737
1738                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1739                                // replace offsetof expression by index into offset array
1740                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1741                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1742
1743                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1744                                delete offsetofExpr;
1745                                return offsetInd;
1746                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1747                                // all union members are at offset zero
1748                                delete offsetofExpr;
1749                                return new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) );
1750                        } else return offsetofExpr;
1751                }
1752
1753                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1754                        StructInstType *ty = offsetPackExpr->get_type();
1755
1756                        Expression *ret = 0;
1757                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1758                                // pull offset back from generated type information
1759                                ret = new NameExpr( offsetofName( mangleType( ty ) ) );
1760                        } else {
1761                                std::string offsetName = offsetofName( mangleType( ty ) );
1762                                if ( knownOffsets.find( offsetName ) != knownOffsets.end() ) {
1763                                        // use the already-generated offsets for this type
1764                                        ret = new NameExpr( offsetName );
1765                                } else {
1766                                        knownOffsets.insert( offsetName );
1767
1768                                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
1769                                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1770
1771                                        // build initializer list for offset array
1772                                        std::list< Initializer* > inits;
1773                                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
1774                                                if ( DeclarationWithType *memberDecl = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
1775                                                        inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ) ) );
1776                                                } else {
1777                                                        assertf( false, "Requesting offset of Non-DWT member: %s", toString( *member ).c_str() );
1778                                                }
1779                                        }
1780
1781                                        // build the offset array and replace the pack with a reference to it
1782                                        ObjectDecl *offsetArray = makeVar( offsetName, new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( baseMembers.size() ) ), false, false ),
1783                                                        new ListInit( inits ) );
1784                                        ret = new VariableExpr( offsetArray );
1785                                }
1786                        }
1787
1788                        delete offsetPackExpr;
1789                        return ret;
1790                }
1791
1792                void PolyGenericCalculator::beginScope() {
1793                        knownLayouts.beginScope();
1794                        knownOffsets.beginScope();
1795                }
1796
1797                void PolyGenericCalculator::endScope() {
1798                        knownLayouts.endScope();
1799                        knownOffsets.endScope();
1800                }
1801
1802////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1803
1804                template< typename DeclClass >
1805                void Pass3::handleDecl( DeclClass * decl, Type * type ) {
1806                        GuardScope( scopeTyVars );
1807                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1808                        ScrubTyVars::scrubAll( decl );
1809                }
1810
1811                void Pass3::premutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
1812                        handleDecl( objectDecl, objectDecl->type );
1813                }
1814
1815                void Pass3::premutate( FunctionDecl * functionDecl ) {
1816                        handleDecl( functionDecl, functionDecl->type );
1817                }
1818
1819                void Pass3::premutate( TypedefDecl * typedefDecl ) {
1820                        handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->base );
1821                }
1822
1823                /// Strips the members from a generic aggregate
1824                void stripGenericMembers(AggregateDecl * decl) {
1825                        if ( ! decl->parameters.empty() ) decl->members.clear();
1826                }
1827
1828                void Pass3::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1829                        stripGenericMembers( structDecl );
1830                }
1831
1832                void Pass3::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1833                        stripGenericMembers( unionDecl );
1834                }
1835
1836                void Pass3::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1837                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1838                }
1839
1840                void Pass3::premutate( PointerType * pointerType ) {
1841                        GuardScope( scopeTyVars );
1842                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1843                }
1844
1845                void Pass3::premutate( FunctionType * functionType ) {
1846                        GuardScope( scopeTyVars );
1847                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1848                }
1849        } // anonymous namespace
1850} // namespace GenPoly
1851
1852// Local Variables: //
1853// tab-width: 4 //
1854// mode: c++ //
1855// compile-command: "make install" //
1856// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.