source: src/GenPoly/Box.cc @ 1a4bef3

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newwith_gc
Last change on this file since 1a4bef3 was 1a4bef3, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 4 years ago

Ensure that dereference type is marked as lvalue after reference conversion [fixes #74]

  • 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                                        deref->result->set_lvalue( true );
836                                        return deref;
837                                } // if
838                        } // if
839                        return new VariableExpr( param );
840                }
841
842                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 ) {
843                        UniqueName paramNamer( "_p" );
844                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
845                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
846                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
847                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
848                                } // if
849                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
850                        } // for
851                }
852
853                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
854                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
855                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
856                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
857                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
858                        // do not carry over attributes to real type parameters/return values
859                        for ( DeclarationWithType * dwt : realType->parameters ) {
860                                deleteAll( dwt->get_type()->attributes );
861                                dwt->get_type()->attributes.clear();
862                        }
863                        for ( DeclarationWithType * dwt : realType->returnVals ) {
864                                deleteAll( dwt->get_type()->attributes );
865                                dwt->get_type()->attributes.clear();
866                        }
867                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
868                        Statement *bodyStmt;
869
870                        Type::ForallList::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
871                        Type::ForallList::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
872                        Type::ForallList::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
873                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
874                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
875                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
876                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
877                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
878                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
879                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
880                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
881                                } // for
882                        } // for
883
884                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
885                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
886                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
887                        param++;                // skip adaptee parameter in the adapter type
888                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
889                                // void return
890                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
891                                bodyStmt = new ExprStmt( adapteeApp );
892                        } else if ( isDynType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
893                                // return type T
894                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
895                                        (*param)->set_name( "_ret" );
896                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
897                                } // if
898                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
899                                UntypedExpr *deref = UntypedExpr::createDeref( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
900                                assign->get_args().push_back( deref );
901                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
902                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
903                                bodyStmt = new ExprStmt( assign );
904                        } else {
905                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
906                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
907                                bodyStmt = new ReturnStmt( adapteeApp );
908                        } // if
909                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt();
910                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
911                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
912                        return new FunctionDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody );
913                }
914
915                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
916                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
917                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
918                        std::list< FunctionType *> functions;
919                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
920                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
921                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
922                                } // for
923                        } // for
924                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
925                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
926                        } // for
927
928                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
929                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
930                        std::set< std::string > adaptersDone;
931
932                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
933                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
934                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
935                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
936
937                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
938                                // pre-substitution parameter function type.
939                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
940                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
941
942                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
943                                        assert( env );
944                                        env->apply( realFunction );
945                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
946                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
947
948                                        typedef ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* >::iterator AdapterIter;
949                                        AdapterIter adapter = adapters.find( mangleName );
950                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
951                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
952                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
953                                                std::pair< AdapterIter, bool > answer = adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
954                                                adapter = answer.first;
955                                                stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newAdapter ) );
956                                        } // if
957                                        assert( adapter != adapters.end() );
958
959                                        // add the appropriate adapter as a parameter
960                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
961                                } // if
962                        } // for
963                } // passAdapters
964
965                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
966                        NameExpr *opExpr;
967                        if ( isIncr ) {
968                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
969                        } else {
970                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
971                        } // if
972                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
973                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
974                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
975                        } else {
976                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
977                        } // if
978                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( mangleType( polyType ) ) ) );
979                        addAssign->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
980                        if ( appExpr->get_env() ) {
981                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
982                                appExpr->set_env( 0 );
983                        } // if
984                        appExpr->get_args().clear();
985                        delete appExpr;
986                        return addAssign;
987                }
988
989                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
990                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
991                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
992                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
993                                                assert( appExpr->result );
994                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
995                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
996                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
997                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
998                                                UntypedExpr *ret = 0;
999                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
1000                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1001                                                } // if
1002                                                if ( baseType1 ) {
1003                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1004                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1005                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1006                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1007                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1008                                                } else if ( baseType2 ) {
1009                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1010                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1011                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1012                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1013                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1014                                                } // if
1015                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
1016                                                        delete ret->get_result();
1017                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1018                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1019                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1020                                                                appExpr->set_env( 0 );
1021                                                        } // if
1022                                                        appExpr->get_args().clear();
1023                                                        delete appExpr;
1024                                                        return ret;
1025                                                } // if
1026                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
1027                                                assert( appExpr->result );
1028                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
1029                                                if ( isPolyType( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1030                                                        // remove dereference from polymorphic types since they are boxed.
1031                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
1032                                                        // fix expr type to remove pointer
1033                                                        delete ret->get_result();
1034                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1035                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1036                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1037                                                                appExpr->set_env( 0 );
1038                                                        } // if
1039                                                        appExpr->get_args().clear();
1040                                                        delete appExpr;
1041                                                        return ret;
1042                                                } // if
1043                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
1044                                                assert( appExpr->result );
1045                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1046                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1047                                                        Type *tempType = appExpr->get_result()->clone();
1048                                                        if ( env ) {
1049                                                                env->apply( tempType );
1050                                                        } // if
1051                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
1052                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
1053                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
1054                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
1055                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
1056                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
1057                                                        } else {
1058                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
1059                                                        } // if
1060                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
1061                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
1062                                                } // if
1063                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
1064                                                assert( appExpr->result );
1065                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1066                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1067                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
1068                                                } // if
1069                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
1070                                                assert( appExpr->result );
1071                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1072                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1073                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1074                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
1075                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
1076                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
1077                                                        divide->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1078                                                        divide->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1079                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1080                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
1081                                                                appExpr->set_env( 0 );
1082                                                        } // if
1083                                                        return divide;
1084                                                } else if ( baseType1 ) {
1085                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1086                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1087                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1088                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1089                                                } else if ( baseType2 ) {
1090                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1091                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1092                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1093                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
1094                                                } // if
1095                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
1096                                                assert( appExpr->result );
1097                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1098                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env );
1099                                                if ( baseType ) {
1100                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1101                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1102                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType->clone() ) );
1103                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1104                                                } // if
1105                                        } // if
1106                                        return appExpr;
1107                                } // if
1108                        } // if
1109                        return 0;
1110                }
1111
1112                Expression *Pass1::postmutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
1113                        // std::cerr << "mutate appExpr: " << InitTweak::getFunctionName( appExpr ) << std::endl;
1114                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
1115                        //      std::cerr << i->first << " ";
1116                        // }
1117                        // std::cerr << "\n";
1118
1119                        assert( appExpr->function->result );
1120                        FunctionType * function = getFunctionType( appExpr->function->result );
1121                        assertf( function, "ApplicationExpr has non-function type: %s", toString( appExpr->function->result ).c_str() );
1122
1123                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
1124                                return newExpr;
1125                        } // if
1126
1127                        Expression *ret = appExpr;
1128
1129                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
1130                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
1131
1132                        TyVarMap exprTyVars( TypeDecl::Data{} );
1133                        makeTyVarMap( function, exprTyVars ); // xxx - should this take into account the variables already bound in scopeTyVars (i.e. remove them from exprTyVars?)
1134                        ReferenceToType *dynRetType = isDynRet( function, exprTyVars );
1135
1136                        // std::cerr << function << std::endl;
1137                        // std::cerr << "scopeTyVars: ";
1138                        // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1139                        // std::cerr << "exprTyVars: ";
1140                        // printTyVarMap( std::cerr, exprTyVars );
1141                        // std::cerr << "env: " << *env << std::endl;
1142                        // std::cerr << needsAdapter( function, scopeTyVars ) << ! needsAdapter( function, exprTyVars) << std::endl;
1143
1144                        // 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
1145                        // passTypeVars needs to know the program-text return type (i.e. the distinction between _conc_T30 and T3(int))
1146                        // concRetType may not be a good name in one or both of these places. A more appropriate name change is welcome.
1147                        if ( dynRetType ) {
1148                                // std::cerr << "dynRetType: " << dynRetType << std::endl;
1149                                Type *concRetType = appExpr->get_result()->isVoid() ? nullptr : appExpr->get_result();
1150                                ret = addDynRetParam( appExpr, concRetType, arg ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType
1151                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) && ! needsAdapter( function, exprTyVars) ) { // xxx - exprTyVars is used above...?
1152                                // 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.
1153
1154                                // std::cerr << "needs adapter: ";
1155                                // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1156                                // std::cerr << *env << std::endl;
1157                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
1158                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
1159                        } // if
1160                        arg = appExpr->get_args().begin();
1161
1162                        Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, dynRetType );
1163                        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)
1164                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1165
1166                        arg = paramBegin;
1167
1168                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1169                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
1170
1171                        return ret;
1172                }
1173
1174                Expression * Pass1::postmutate( UntypedExpr *expr ) {
1175                        if ( expr->result && isPolyType( expr->result, scopeTyVars, env ) ) {
1176                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->function ) ) {
1177                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
1178                                                Expression *ret = expr->args.front();
1179                                                expr->args.clear();
1180                                                delete expr;
1181                                                return ret;
1182                                        } // if
1183                                } // if
1184                        } // if
1185                        return expr;
1186                }
1187
1188                void Pass1::premutate( AddressExpr * ) { visit_children = false; }
1189                Expression * Pass1::postmutate( AddressExpr * addrExpr ) {
1190                        assert( addrExpr->get_arg()->result && ! addrExpr->get_arg()->get_result()->isVoid() );
1191
1192                        bool needs = false;
1193                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
1194                                if ( expr->result && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1195                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1196                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
1197                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
1198                                                                assert( appExpr->get_function()->result );
1199                                                                FunctionType *function = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
1200                                                                assert( function );
1201                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
1202                                                        } // if
1203                                                } // if
1204                                        } // if
1205                                } // if
1206                        } // if
1207                        // isPolyType check needs to happen before mutating addrExpr arg, so pull it forward
1208                        // out of the if condition.
1209                        addrExpr->arg = addrExpr->get_arg()->acceptMutator( *visitor );
1210                        // ... but must happen after mutate, since argument might change (e.g. intrinsic *?, ?[?]) - re-evaluate above comment
1211                        bool polytype = isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_result(), scopeTyVars, env );
1212                        if ( polytype || needs ) {
1213                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1214                                delete ret->get_result();
1215                                ret->set_result( addrExpr->get_result()->clone() );
1216                                addrExpr->set_arg( 0 );
1217                                delete addrExpr;
1218                                return ret;
1219                        } else {
1220                                return addrExpr;
1221                        } // if
1222                }
1223
1224                void Pass1::premutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1225                        if ( retval && returnStmt->expr ) {
1226                                assert( returnStmt->expr->result && ! returnStmt->expr->result->isVoid() );
1227                                delete returnStmt->expr;
1228                                returnStmt->expr = nullptr;
1229                        } // if
1230                }
1231
1232                void Pass1::premutate( PointerType *pointerType ) {
1233                        GuardScope( scopeTyVars );
1234                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1235                }
1236
1237                void Pass1::premutate( FunctionType *functionType ) {
1238                        GuardScope( scopeTyVars );
1239                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1240                }
1241
1242                void Pass1::beginScope() {
1243                        adapters.beginScope();
1244                }
1245
1246                void Pass1::endScope() {
1247                        adapters.endScope();
1248                }
1249
1250////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1251
1252                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1253                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1254                        std::list< FunctionType *> functions;
1255                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1256                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1257                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1258                                (*arg)->set_type( orig );
1259                        }
1260                        std::set< std::string > adaptersDone;
1261                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1262                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1263                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1264                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1265                                        // adapter may not be used in body, pass along with unused attribute.
1266                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0, { new Attribute( "unused" ) } ) );
1267                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1268                                }
1269                        }
1270//  deleteAll( functions );
1271                }
1272
1273                DeclarationWithType * Pass2::postmutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1274                        FunctionType * ftype = functionDecl->get_functionType();
1275                        if ( ! ftype->get_returnVals().empty() && functionDecl->get_statements() ) {
1276                                if ( ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_thunk" ) && ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_adapter" ) ) { // xxx - remove check for prefix once thunks properly use ctor/dtors
1277                                        assert( ftype->get_returnVals().size() == 1 );
1278                                        DeclarationWithType * retval = ftype->get_returnVals().front();
1279                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
1280                                                retval->set_name( "_retval" );
1281                                        }
1282                                        functionDecl->get_statements()->get_kids().push_front( new DeclStmt( retval ) );
1283                                        DeclarationWithType * newRet = retval->clone(); // for ownership purposes
1284                                        ftype->get_returnVals().front() = newRet;
1285                                }
1286                        }
1287                        // errors should have been caught by this point, remove initializers from parameters to allow correct codegen of default arguments
1288                        for ( Declaration * param : functionDecl->get_functionType()->get_parameters() ) {
1289                                if ( ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( param ) ) {
1290                                        delete obj->get_init();
1291                                        obj->set_init( nullptr );
1292                                }
1293                        }
1294                        return functionDecl;
1295                }
1296
1297                void Pass2::premutate( StructDecl * ) {
1298                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1299                        GuardScope( scopeTyVars );
1300                }
1301
1302                void Pass2::premutate( UnionDecl * ) {
1303                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1304                        GuardScope( scopeTyVars );
1305                }
1306
1307                void Pass2::premutate( TraitDecl * ) {
1308                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1309                        GuardScope( scopeTyVars );
1310                }
1311
1312                void Pass2::premutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1313                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1314                }
1315
1316                void Pass2::premutate( PointerType *pointerType ) {
1317                        GuardScope( scopeTyVars );
1318                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1319                }
1320
1321                void Pass2::premutate( FunctionType *funcType ) {
1322                        GuardScope( scopeTyVars );
1323                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1324
1325                        // move polymorphic return type to parameter list
1326                        if ( isDynRet( funcType ) ) {
1327                                ObjectDecl *ret = strict_dynamic_cast< ObjectDecl* >( funcType->get_returnVals().front() );
1328                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1329                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1330                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1331                                ret->set_init( nullptr ); // xxx - memory leak?
1332                        }
1333
1334                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1335                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1336                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1337                        // size/align/offset parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1338                        ObjectDecl newObj( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0,
1339                                           { new Attribute( "unused" ) } );
1340                        ObjectDecl newPtr( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1341                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1342                        for ( Type::ForallList::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1343                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1344                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1345                                if ( (*tyParm)->isComplete() ) {
1346                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1347                                        std::string parmName = mangleType( &parmType );
1348
1349                                        sizeParm = newObj.clone();
1350                                        sizeParm->set_name( sizeofName( parmName ) );
1351                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1352                                        ++last;
1353
1354                                        alignParm = newObj.clone();
1355                                        alignParm->set_name( alignofName( parmName ) );
1356                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1357                                        ++last;
1358                                }
1359                                // move all assertions into parameter list
1360                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1361                                        // assertion parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1362                                        (*assert)->get_attributes().push_back( new Attribute( "unused" ) );
1363                                        inferredParams.push_back( *assert );
1364                                }
1365                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1366                        }
1367
1368                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1369                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1370                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1371                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1372                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1373                                        std::string typeName = mangleType( polyType );
1374                                        if ( seenTypes.count( typeName ) ) continue;
1375
1376                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1377                                        sizeParm = newObj.clone();
1378                                        sizeParm->set_name( sizeofName( typeName ) );
1379                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1380                                        ++last;
1381
1382                                        alignParm = newObj.clone();
1383                                        alignParm->set_name( alignofName( typeName ) );
1384                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1385                                        ++last;
1386
1387                                        if ( StructInstType *polyBaseStruct = dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
1388                                                // NOTE zero-length arrays are illegal in C, so empty structs have no offset array
1389                                                if ( ! polyBaseStruct->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
1390                                                        offsetParm = newPtr.clone();
1391                                                        offsetParm->set_name( offsetofName( typeName ) );
1392                                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1393                                                        ++last;
1394                                                }
1395                                        }
1396                                        seenTypes.insert( typeName );
1397                                }
1398                        }
1399
1400                        // splice assertion parameters into parameter list
1401                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1402                        addAdapters( funcType );
1403                }
1404
1405////////////////////////////////////////// PolyGenericCalculator ////////////////////////////////////////////////////
1406
1407                PolyGenericCalculator::PolyGenericCalculator()
1408                        : knownLayouts(), knownOffsets(), bufNamer( "_buf" ) {}
1409
1410                void PolyGenericCalculator::beginTypeScope( Type *ty ) {
1411                        GuardScope( scopeTyVars );
1412                        makeTyVarMap( ty, scopeTyVars );
1413                }
1414
1415                void PolyGenericCalculator::beginGenericScope() {
1416                        GuardScope( *this );
1417                }
1418
1419                void PolyGenericCalculator::premutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1420                        beginTypeScope( objectDecl->get_type() );
1421                }
1422
1423                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1424                        beginGenericScope();
1425
1426                        beginTypeScope( functionDecl->get_functionType() );
1427                }
1428
1429                void PolyGenericCalculator::premutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1430                        assert(false);
1431                        beginTypeScope( typedefDecl->get_base() );
1432                }
1433
1434                void PolyGenericCalculator::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1435                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1436                }
1437
1438                Declaration * PolyGenericCalculator::postmutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1439                        if ( Type * base = typeDecl->base ) {
1440                                // add size/align variables for opaque type declarations
1441                                TypeInstType inst( Type::Qualifiers(), typeDecl->name, typeDecl );
1442                                std::string typeName = mangleType( &inst );
1443                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1444
1445                                ObjectDecl * sizeDecl = ObjectDecl::newObject( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new SizeofExpr( base->clone() ) ) );
1446                                ObjectDecl * alignDecl = ObjectDecl::newObject( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new AlignofExpr( base->clone() ) ) );
1447
1448                                // ensure that the initializing sizeof/alignof exprs are properly mutated
1449                                sizeDecl->acceptMutator( *visitor );
1450                                alignDecl->acceptMutator( *visitor );
1451
1452                                // can't use makeVar, because it inserts into stmtsToAdd and TypeDecls can occur at global scope
1453                                declsToAddAfter.push_back( alignDecl );
1454                                // replace with sizeDecl
1455                                return sizeDecl;
1456                        }
1457                        return typeDecl;
1458                }
1459
1460                void PolyGenericCalculator::premutate( PointerType *pointerType ) {
1461                        beginTypeScope( pointerType );
1462                }
1463
1464                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionType *funcType ) {
1465                        beginTypeScope( funcType );
1466
1467                        // make sure that any type information passed into the function is accounted for
1468                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin(); fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1469                                // condition here duplicates that in Pass2::mutate( FunctionType* )
1470                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1471                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1472                                        knownLayouts.insert( mangleType( polyType ) );
1473                                }
1474                        }
1475                }
1476
1477                /// converts polymorphic type T into a suitable monomorphic representation, currently: __attribute__((aligned(8)) char[size_T]
1478                Type * polyToMonoType( Type * declType ) {
1479                        Type * charType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Kind::Char);
1480                        Expression * size = new NameExpr( sizeofName( mangleType(declType) ) );
1481                        Attribute * aligned = new Attribute( "aligned", std::list<Expression*>{ new ConstantExpr( Constant::from_int(8) ) } );
1482                        return new ArrayType( Type::Qualifiers(), charType, size,
1483                                true, false, std::list<Attribute *>{ aligned } );
1484                }
1485
1486                void PolyGenericCalculator::mutateMembers( AggregateDecl * aggrDecl ) {
1487                        std::set< std::string > genericParams;
1488                        for ( TypeDecl * td : aggrDecl->parameters ) {
1489                                genericParams.insert( td->name );
1490                        }
1491                        for ( Declaration * decl : aggrDecl->members ) {
1492                                if ( ObjectDecl * field = dynamic_cast< ObjectDecl * >( decl ) ) {
1493                                        Type * ty = replaceTypeInst( field->type, env );
1494                                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1495                                                // do not try to monomorphize generic parameters
1496                                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() && ! genericParams.count( typeInst->name ) ) {
1497                                                        // polymorphic aggregate members should be converted into monomorphic members.
1498                                                        // Using char[size_T] here respects the expected sizing rules of an aggregate type.
1499                                                        Type * newType = polyToMonoType( field->type );
1500                                                        delete field->type;
1501                                                        field->type = newType;
1502                                                }
1503                                        }
1504                                }
1505                        }
1506                }
1507
1508                void PolyGenericCalculator::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1509                        mutateMembers( structDecl );
1510                }
1511
1512                void PolyGenericCalculator::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1513                        mutateMembers( unionDecl );
1514                }
1515
1516                void PolyGenericCalculator::premutate( DeclStmt *declStmt ) {
1517                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1518                                if ( findGeneric( objectDecl->get_type() ) ) {
1519                                        // change initialization of a polymorphic value object to allocate via a VLA
1520                                        // (alloca was previously used, but can't be safely used in loops)
1521                                        ObjectDecl *newBuf = ObjectDecl::newObject( bufNamer.newName(), polyToMonoType( objectDecl->type ), nullptr );
1522                                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newBuf ) );
1523
1524                                        delete objectDecl->get_init();
1525                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( new VariableExpr( newBuf ) ) );
1526                                }
1527                        }
1528                }
1529
1530                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1531                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1532                        long i = 0;
1533                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1534                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1535
1536                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1537                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1538                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1539                                        else continue;
1540                                } else return i;
1541                        }
1542                        return -1;
1543                }
1544
1545                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1546                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1547                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant::from_ulong( i ) );
1548                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1549                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( mangleType( objectType ) ) ) );
1550                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1551                        return fieldOffset;
1552                }
1553
1554                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1555                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1556                        int tyDepth;
1557                        Type *objectType = hasPolyBase( memberExpr->get_aggregate()->get_result(), scopeTyVars, &tyDepth );
1558                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1559                        findGeneric( objectType ); // ensure layout for this type is available
1560
1561                        // replace member expression with dynamically-computed layout expression
1562                        Expression *newMemberExpr = 0;
1563                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1564                                // look up offset index
1565                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1566                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1567
1568                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1569                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1570                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1571                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1572                                aggr->set_env( nullptr );
1573                                fieldLoc->get_args().push_back( aggr );
1574                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1575                                fieldLoc->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1576                                newMemberExpr = fieldLoc;
1577                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1578                                // union members are all at offset zero, so just use the aggregate expr
1579                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1580                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1581                                aggr->set_env( nullptr );
1582                                newMemberExpr = aggr;
1583                                newMemberExpr->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1584                        } else return memberExpr;
1585                        assert( newMemberExpr );
1586
1587                        Type *memberType = memberExpr->get_member()->get_type();
1588                        if ( ! isPolyType( memberType, scopeTyVars ) ) {
1589                                // 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
1590                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), memberType->clone() ) );
1591                                UntypedExpr *derefExpr = UntypedExpr::createDeref( ptrCastExpr );
1592                                newMemberExpr = derefExpr;
1593                        }
1594
1595                        delete memberExpr;
1596                        return newMemberExpr;
1597                }
1598
1599                ObjectDecl *PolyGenericCalculator::makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init ) {
1600                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( name, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, init );
1601                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newObj ) );
1602                        return newObj;
1603                }
1604
1605                void PolyGenericCalculator::addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams ) {
1606                        for ( std::list< Type* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
1607                                if ( findGeneric( *param ) ) {
1608                                        // push size/align vars for a generic parameter back
1609                                        std::string paramName = mangleType( *param );
1610                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( paramName ) ) );
1611                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( alignofName( paramName ) ) );
1612                                } else {
1613                                        layoutCall->get_args().push_back( new SizeofExpr( (*param)->clone() ) );
1614                                        layoutCall->get_args().push_back( new AlignofExpr( (*param)->clone() ) );
1615                                }
1616                        }
1617                }
1618
1619                /// returns true if any of the otype parameters have a dynamic layout and puts all otype parameters in the output list
1620                bool findGenericParams( std::list< TypeDecl* > &baseParams, std::list< Expression* > &typeParams, std::list< Type* > &out ) {
1621                        bool hasDynamicLayout = false;
1622
1623                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator baseParam = baseParams.begin();
1624                        std::list< Expression* >::const_iterator typeParam = typeParams.begin();
1625                        for ( ; baseParam != baseParams.end() && typeParam != typeParams.end(); ++baseParam, ++typeParam ) {
1626                                // skip non-otype parameters
1627                                if ( ! (*baseParam)->isComplete() ) continue;
1628                                TypeExpr *typeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *typeParam );
1629                                assert( typeExpr && "all otype parameters should be type expressions" );
1630
1631                                Type *type = typeExpr->get_type();
1632                                out.push_back( type );
1633                                if ( isPolyType( type ) ) hasDynamicLayout = true;
1634                        }
1635                        assert( baseParam == baseParams.end() && typeParam == typeParams.end() );
1636
1637                        return hasDynamicLayout;
1638                }
1639
1640                bool PolyGenericCalculator::findGeneric( Type *ty ) {
1641                        ty = replaceTypeInst( ty, env );
1642
1643                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1644                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() ) {
1645                                        // NOTE assumes here that getting put in the scopeTyVars included having the layout variables set
1646                                        return true;
1647                                }
1648                                return false;
1649                        } else if ( StructInstType *structTy = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1650                                // check if this type already has a layout generated for it
1651                                std::string typeName = mangleType( ty );
1652                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1653
1654                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1655                                std::list< Type* > otypeParams;
1656                                if ( ! findGenericParams( *structTy->get_baseParameters(), structTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1657
1658                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1659                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1660                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1661
1662                                int n_members = structTy->get_baseStruct()->get_members().size();
1663                                if ( n_members == 0 ) {
1664                                        // all empty structs have the same layout - size 1, align 1
1665                                        makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1666                                        makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1667                                        // NOTE zero-length arrays are forbidden in C, so empty structs have no offsetof array
1668                                } else {
1669                                        ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1670                                        ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1671                                        ObjectDecl *offsetVar = makeVar( offsetofName( typeName ), new ArrayType( Type::Qualifiers(), layoutType->clone(), new ConstantExpr( Constant::from_int( n_members ) ), false, false ) );
1672
1673                                        // generate call to layout function
1674                                        UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( structTy->get_baseStruct() ) ) );
1675                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1676                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1677                                        layoutCall->get_args().push_back( new VariableExpr( offsetVar ) );
1678                                        addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1679
1680                                        stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( layoutCall ) );
1681                                }
1682
1683                                return true;
1684                        } else if ( UnionInstType *unionTy = dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1685                                // check if this type already has a layout generated for it
1686                                std::string typeName = mangleType( ty );
1687                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1688
1689                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1690                                std::list< Type* > otypeParams;
1691                                if ( ! findGenericParams( *unionTy->get_baseParameters(), unionTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1692
1693                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1694                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1695                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1696
1697                                ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1698                                ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1699
1700                                // generate call to layout function
1701                                UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( unionTy->get_baseUnion() ) ) );
1702                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1703                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1704                                addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1705
1706                                stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( layoutCall ) );
1707
1708                                return true;
1709                        }
1710
1711                        return false;
1712                }
1713
1714                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1715                        Type *ty = sizeofExpr->get_isType() ? sizeofExpr->get_type() : sizeofExpr->get_expr()->get_result();
1716                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1717                                Expression *ret = new NameExpr( sizeofName( mangleType( ty ) ) );
1718                                delete sizeofExpr;
1719                                return ret;
1720                        }
1721                        return sizeofExpr;
1722                }
1723
1724                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1725                        Type *ty = alignofExpr->get_isType() ? alignofExpr->get_type() : alignofExpr->get_expr()->get_result();
1726                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1727                                Expression *ret = new NameExpr( alignofName( mangleType( ty ) ) );
1728                                delete alignofExpr;
1729                                return ret;
1730                        }
1731                        return alignofExpr;
1732                }
1733
1734                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1735                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1736                        Type *ty = offsetofExpr->get_type();
1737                        if ( ! findGeneric( ty ) ) return offsetofExpr;
1738
1739                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1740                                // replace offsetof expression by index into offset array
1741                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1742                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1743
1744                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1745                                delete offsetofExpr;
1746                                return offsetInd;
1747                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1748                                // all union members are at offset zero
1749                                delete offsetofExpr;
1750                                return new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) );
1751                        } else return offsetofExpr;
1752                }
1753
1754                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1755                        StructInstType *ty = offsetPackExpr->get_type();
1756
1757                        Expression *ret = 0;
1758                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1759                                // pull offset back from generated type information
1760                                ret = new NameExpr( offsetofName( mangleType( ty ) ) );
1761                        } else {
1762                                std::string offsetName = offsetofName( mangleType( ty ) );
1763                                if ( knownOffsets.find( offsetName ) != knownOffsets.end() ) {
1764                                        // use the already-generated offsets for this type
1765                                        ret = new NameExpr( offsetName );
1766                                } else {
1767                                        knownOffsets.insert( offsetName );
1768
1769                                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
1770                                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1771
1772                                        // build initializer list for offset array
1773                                        std::list< Initializer* > inits;
1774                                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
1775                                                if ( DeclarationWithType *memberDecl = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
1776                                                        inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ) ) );
1777                                                } else {
1778                                                        assertf( false, "Requesting offset of Non-DWT member: %s", toString( *member ).c_str() );
1779                                                }
1780                                        }
1781
1782                                        // build the offset array and replace the pack with a reference to it
1783                                        ObjectDecl *offsetArray = makeVar( offsetName, new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( baseMembers.size() ) ), false, false ),
1784                                                        new ListInit( inits ) );
1785                                        ret = new VariableExpr( offsetArray );
1786                                }
1787                        }
1788
1789                        delete offsetPackExpr;
1790                        return ret;
1791                }
1792
1793                void PolyGenericCalculator::beginScope() {
1794                        knownLayouts.beginScope();
1795                        knownOffsets.beginScope();
1796                }
1797
1798                void PolyGenericCalculator::endScope() {
1799                        knownLayouts.endScope();
1800                        knownOffsets.endScope();
1801                }
1802
1803////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1804
1805                template< typename DeclClass >
1806                void Pass3::handleDecl( DeclClass * decl, Type * type ) {
1807                        GuardScope( scopeTyVars );
1808                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1809                        ScrubTyVars::scrubAll( decl );
1810                }
1811
1812                void Pass3::premutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
1813                        handleDecl( objectDecl, objectDecl->type );
1814                }
1815
1816                void Pass3::premutate( FunctionDecl * functionDecl ) {
1817                        handleDecl( functionDecl, functionDecl->type );
1818                }
1819
1820                void Pass3::premutate( TypedefDecl * typedefDecl ) {
1821                        handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->base );
1822                }
1823
1824                /// Strips the members from a generic aggregate
1825                void stripGenericMembers(AggregateDecl * decl) {
1826                        if ( ! decl->parameters.empty() ) decl->members.clear();
1827                }
1828
1829                void Pass3::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1830                        stripGenericMembers( structDecl );
1831                }
1832
1833                void Pass3::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1834                        stripGenericMembers( unionDecl );
1835                }
1836
1837                void Pass3::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1838                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1839                }
1840
1841                void Pass3::premutate( PointerType * pointerType ) {
1842                        GuardScope( scopeTyVars );
1843                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1844                }
1845
1846                void Pass3::premutate( FunctionType * functionType ) {
1847                        GuardScope( scopeTyVars );
1848                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1849                }
1850        } // anonymous namespace
1851} // namespace GenPoly
1852
1853// Local Variables: //
1854// tab-width: 4 //
1855// mode: c++ //
1856// compile-command: "make install" //
1857// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.