source: src/GenPoly/Box.cc @ 4318107

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsctordeferred_resndemanglerenumforall-pointer-decaygc_noraiijacob/cs343-translationjenkins-sandboxmemorynew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerpthread-emulationqualifiedEnumresolv-newstringwith_gc
Last change on this file since 4318107 was 4318107, checked in by Aaron Moss <a3moss@…>, 7 years ago

Fix member expressions for polymorphic generic types where the member has pointer type

  • Property mode set to 100644
File size: 68.3 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 : Fri Feb  5 16:45:07 2016
13// Update Count     : 286
14//
15
16#include <set>
17#include <stack>
18#include <string>
19#include <iterator>
20#include <algorithm>
21#include <cassert>
22
23#include "Box.h"
24#include "InstantiateGeneric.h"
25#include "PolyMutator.h"
26#include "FindFunction.h"
27#include "ScopedMap.h"
28#include "ScrubTyVars.h"
29
30#include "Parser/ParseNode.h"
31
32#include "SynTree/Constant.h"
33#include "SynTree/Type.h"
34#include "SynTree/Expression.h"
35#include "SynTree/Initializer.h"
36#include "SynTree/Statement.h"
37#include "SynTree/Mutator.h"
38
39#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"
40
41#include "SymTab/Mangler.h"
42
43#include "Common/SemanticError.h"
44#include "Common/UniqueName.h"
45#include "Common/utility.h"
46
47#include <ext/functional> // temporary
48
49namespace GenPoly {
50        namespace {
51                const std::list<Label> noLabels;
52
53                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
54
55                /// 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
56                class Pass1 : public PolyMutator {
57                  public:
58                        Pass1();
59                        virtual Expression *mutate( ApplicationExpr *appExpr );
60                        virtual Expression *mutate( AddressExpr *addrExpr );
61                        virtual Expression *mutate( UntypedExpr *expr );
62                        virtual DeclarationWithType* mutate( FunctionDecl *functionDecl );
63                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
64                        virtual Expression *mutate( CommaExpr *commaExpr );
65                        virtual Expression *mutate( ConditionalExpr *condExpr );
66                        virtual Statement * mutate( ReturnStmt *returnStmt );
67                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
68                        virtual Type * mutate( FunctionType *functionType );
69
70                        virtual void doBeginScope();
71                        virtual void doEndScope();
72                  private:
73                        /// Makes a new temporary array holding the offsets of the fields of `type`, and returns a new variable expression referencing it
74                        Expression *makeOffsetArray( StructInstType *type );
75                        /// Pass the extra type parameters from polymorphic generic arguments or return types into a function application
76                        void passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes );
77                        /// passes extra type parameters into a polymorphic function application
78                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, ReferenceToType *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
79                        /// wraps a function application with a new temporary for the out-parameter return value
80                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
81                        /// Replaces all the type parameters of a generic type with their concrete equivalents under the current environment
82                        void replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params );
83                        /// Replaces a polymorphic type with its concrete equivalant under the current environment (returns itself if concrete).
84                        /// If `doClone` is set to false, will not clone interior types
85                        Type *replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone = true );
86                        /// wraps a function application returning a polymorphic type with a new temporary for the out-parameter return value
87                        Expression *addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, ReferenceToType *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
88                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
89                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
90                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
91                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
92                        /// Stores assignment operators from assertion list in local map of assignment operations
93                        void findAssignOps( const std::list< TypeDecl *> &forall );
94                        void passAdapters( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, const TyVarMap &exprTyVars );
95                        FunctionDecl *makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars );
96                        /// Replaces intrinsic operator functions with their arithmetic desugaring
97                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
98                        /// Inserts a new temporary variable into the current scope with an auto-generated name
99                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
100
101                        typedef std::map< std::string, DeclarationWithType *> AdapterMap;
102                        std::map< std::string, DeclarationWithType *> assignOps;
103                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType *> scopedAssignOps;
104                        std::stack< AdapterMap > adapters;
105                        DeclarationWithType *retval;
106                        bool useRetval;
107                        UniqueName tempNamer;
108                };
109
110                /// Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters, adds type size and assertion parameters to parameter lists as well
111                class Pass2 : public PolyMutator {
112                  public:
113                        template< typename DeclClass >
114                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
115                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
116                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
117                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
118                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *typedefDecl );
119                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
120                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
121                  private:
122                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
123
124                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
125                };
126
127                /// Replaces member expressions for polymorphic types with calculated add-field-offset-and-dereference;
128                /// also fixes offsetof expressions.
129                class MemberExprFixer : public PolyMutator {
130                  public:
131                        template< typename DeclClass >
132                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
133                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
134                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
135                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl );
136                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl );
137                        virtual Statement *mutate( DeclStmt *declStmt );
138                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
139                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
140                        virtual Expression *mutate( MemberExpr *memberExpr );
141                        virtual Expression *mutate( OffsetofExpr *offsetofExpr );
142                };
143
144                /// Replaces initialization of polymorphic values with alloca, declaration of dtype/ftype with appropriate void expression, and sizeof expressions of polymorphic types with the proper variable
145                class Pass3 : public PolyMutator {
146                  public:
147                        template< typename DeclClass >
148                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
149                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
150                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
151                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl );
152                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl );
153                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
154                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
155                  private:
156                };
157
158        } // anonymous namespace
159
160        void printAllNotBuiltin( const std::list< Declaration *>& translationUnit, std::ostream &os ) {
161                for ( std::list< Declaration *>::const_iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
162                        if ( ! LinkageSpec::isBuiltin( (*i)->get_linkage() ) ) {
163                                (*i)->print( os );
164                                os << std::endl;
165                        } // if
166                } // for
167        }
168
169        /// version of mutateAll with special handling for translation unit so you can check the end of the prelude when debugging
170        template< typename MutatorType >
171        inline void mutateTranslationUnit( std::list< Declaration* > &translationUnit, MutatorType &mutator ) {
172                bool seenIntrinsic = false;
173                SemanticError errors;
174                for ( typename std::list< Declaration* >::iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
175                        try {
176                                if ( *i ) {
177                                        if ( (*i)->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
178                                                seenIntrinsic = true;
179                                        } else if ( seenIntrinsic ) {
180                                                seenIntrinsic = false; // break on this line when debugging for end of prelude
181                                        }
182
183                                        *i = dynamic_cast< Declaration* >( (*i)->acceptMutator( mutator ) );
184                                        assert( *i );
185                                } // if
186                        } catch( SemanticError &e ) {
187                                errors.append( e );
188                        } // try
189                } // for
190                if ( ! errors.isEmpty() ) {
191                        throw errors;
192                } // if
193        }
194
195        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
196                Pass1 pass1;
197                Pass2 pass2;
198                MemberExprFixer memberFixer;
199                Pass3 pass3;
200                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass1 );
201                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass2 );
202                instantiateGeneric( translationUnit );
203                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, memberFixer );
204                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass3 );
205        }
206
207        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
208
209        namespace {
210                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
211                        std::stringstream name;
212
213                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
214                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
215
216                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
217                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
218                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
219                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator retval = function->get_returnVals().begin(); retval != function->get_returnVals().end(); ++retval ) {
220                                if ( isPolyType( (*retval)->get_type(), tyVars ) ) {
221                                        name << "P";
222                                } else {
223                                        name << "M";
224                                }
225                        }
226                        name << "_";
227                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = function->get_parameters();
228                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
229                                if ( isPolyType( (*arg)->get_type(), tyVars ) ) {
230                                        name << "P";
231                                } else {
232                                        name << "M";
233                                }
234                        } // for
235                        return name.str();
236                }
237
238                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
239                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
240                }
241
242                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
243                        return "_adapter" + mangleName;
244                }
245
246                Pass1::Pass1() : useRetval( false ), tempNamer( "_temp" ) {
247                        adapters.push(AdapterMap());
248                }
249
250                /// returns T if the given declaration is: (*?=?)(T *, T) for some T (return not checked, but maybe should be), NULL otherwise
251                ReferenceToType *isAssignment( DeclarationWithType *decl ) {
252                        if ( decl->get_name() == "?=?" ) {
253                                if ( FunctionType *funType = getFunctionType( decl->get_type() ) ) {
254                                        if ( funType->get_parameters().size() == 2 ) {
255                                                if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( funType->get_parameters().front()->get_type() ) ) {
256                                                        if ( ReferenceToType *refType = dynamic_cast< ReferenceToType *>( pointer->get_base() ) ) {
257                                                                if ( ReferenceToType *refType2 = dynamic_cast< ReferenceToType *>( funType->get_parameters().back()->get_type() ) ) {
258                                                                        if ( refType->get_name() == refType2->get_name() ) {
259                                                                                return refType;
260                                                                        } // if
261                                                                } // if
262                                                        } // if
263                                                } // if
264                                        } // if
265                                } // if
266                        } // if
267                        return 0;
268                }
269
270                void Pass1::findAssignOps( const std::list< TypeDecl *> &forall ) {
271                        // what if a nested function uses an assignment operator?
272                        // assignOps.clear();
273                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator i = forall.begin(); i != forall.end(); ++i ) {
274                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator assert = (*i)->get_assertions().begin(); assert != (*i)->get_assertions().end(); ++assert ) {
275                                        std::string typeName;
276                                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( isAssignment( *assert ) ) ) {
277                                                assignOps[ typeInst->get_name() ] = *assert;
278                                        } // if
279                                } // for
280                        } // for
281                }
282
283                DeclarationWithType *Pass1::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
284                        // if this is a polymorphic assignment function, put it in the map for this scope
285                        if ( ReferenceToType *refType = isAssignment( functionDecl ) ) {
286                                if ( ! dynamic_cast< TypeInstType* >( refType ) ) {
287                                        scopedAssignOps.insert( refType->get_name(), functionDecl );
288                                }
289                        }
290
291                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
292                                doBeginScope();
293                                TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
294                                std::map< std::string, DeclarationWithType *> oldassignOps = assignOps;
295                                DeclarationWithType *oldRetval = retval;
296                                bool oldUseRetval = useRetval;
297
298                                // process polymorphic return value
299                                retval = 0;
300                                if ( isPolyRet( functionDecl->get_functionType() ) && functionDecl->get_linkage() == LinkageSpec::Cforall ) {
301                                        retval = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals().front();
302
303                                        // give names to unnamed return values
304                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
305                                                retval->set_name( "_retparm" );
306                                                retval->set_linkage( LinkageSpec::C );
307                                        } // if
308                                } // if
309
310                                FunctionType *functionType = functionDecl->get_functionType();
311                                makeTyVarMap( functionDecl->get_functionType(), scopeTyVars );
312                                findAssignOps( functionDecl->get_functionType()->get_forall() );
313
314                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
315                                std::list< FunctionType *> functions;
316                                for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
317                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
318                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
319                                        } // for
320                                } // for
321                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
322                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
323                                } // for
324
325                                AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
326                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
327                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
328                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
329                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
330                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) ) );
331                                        } // if
332                                } // for
333
334                                functionDecl->set_statements( functionDecl->get_statements()->acceptMutator( *this ) );
335
336                                scopeTyVars = oldtyVars;
337                                assignOps = oldassignOps;
338                                // std::cerr << "end FunctionDecl: ";
339                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
340                                //      std::cerr << i->first << " ";
341                                // }
342                                // std::cerr << "\n";
343                                retval = oldRetval;
344                                useRetval = oldUseRetval;
345                                doEndScope();
346                        } // if
347                        return functionDecl;
348                }
349
350                TypeDecl *Pass1::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
351                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
352                        return Mutator::mutate( typeDecl );
353                }
354
355                Expression *Pass1::mutate( CommaExpr *commaExpr ) {
356                        bool oldUseRetval = useRetval;
357                        useRetval = false;
358                        commaExpr->set_arg1( maybeMutate( commaExpr->get_arg1(), *this ) );
359                        useRetval = oldUseRetval;
360                        commaExpr->set_arg2( maybeMutate( commaExpr->get_arg2(), *this ) );
361                        return commaExpr;
362                }
363
364                Expression *Pass1::mutate( ConditionalExpr *condExpr ) {
365                        bool oldUseRetval = useRetval;
366                        useRetval = false;
367                        condExpr->set_arg1( maybeMutate( condExpr->get_arg1(), *this ) );
368                        useRetval = oldUseRetval;
369                        condExpr->set_arg2( maybeMutate( condExpr->get_arg2(), *this ) );
370                        condExpr->set_arg3( maybeMutate( condExpr->get_arg3(), *this ) );
371                        return condExpr;
372
373                }
374
375                Expression *Pass1::makeOffsetArray( StructInstType *ty ) {
376                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
377
378                        // make a new temporary array
379                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
380                        std::stringstream lenGen;
381                        lenGen << baseMembers.size();
382                        ConstantExpr *lenExpr = new ConstantExpr( Constant( offsetType->clone(), lenGen.str() ) );
383                        ObjectDecl *arrayTemp = makeTemporary( new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, lenExpr, false, false ) );
384
385                        // build initializer list for temporary
386                        std::list< Initializer* > inits;
387                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
388                                DeclarationWithType *memberDecl;
389                                if ( DeclarationWithType *origMember = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
390                                        memberDecl = origMember->clone();
391                                } else {
392                                        memberDecl = new ObjectDecl( (*member)->get_name(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, offsetType->clone(), 0 );
393                                }
394                                inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ) ) );
395                        }
396                        arrayTemp->set_init( new ListInit( inits ) );
397
398                        // return variable pointing to temporary
399                        return new VariableExpr( arrayTemp );
400                }
401
402                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
403                        Type *polyBase = hasPolyBase( parmType, exprTyVars );
404                        if ( polyBase && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyBase ) ) {
405                                std::string sizeName = sizeofName( polyBase );
406                                if ( seenTypes.count( sizeName ) ) return;
407
408                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
409                                arg++;
410                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
411                                arg++;
412                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyBase ) ) {
413                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
414                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, makeOffsetArray( argBaseStructType ) );
415                                                arg++;
416                                        } else {
417                                                throw SemanticError( "Cannot pass non-struct type for generic struct" );
418                                        }
419                                }
420
421                                seenTypes.insert( sizeName );
422                        }
423                }
424
425                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, ReferenceToType *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
426                        // pass size/align for type variables
427                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
428                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
429                                assert( env );
430                                if ( tyParm->second == TypeDecl::Any ) {
431                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
432                                        if ( concrete ) {
433                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
434                                                arg++;
435                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
436                                                arg++;
437                                        } else {
438                                                throw SemanticError( "unbound type variable in application ", appExpr );
439                                        } // if
440                                } // if
441                        } // for
442
443                        // add size/align for generic types to parameter list
444                        if ( appExpr->get_function()->get_results().empty() ) return;
445                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_results().front() );
446                        assert( funcType );
447
448                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
449                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
450                        std::set< std::string > seenTypes; //< names for generic types we've seen
451
452                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
453                        if ( polyRetType ) {
454                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
455                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
456                        }
457                       
458                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
459                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
460                                VariableExpr *fnArgBase = getBaseVar( *fnArg );
461                                if ( ! fnArgBase || fnArgBase->get_results().empty() ) continue;
462                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), fnArgBase->get_results().front(), arg, exprTyVars, seenTypes );
463                        }
464                }
465
466                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
467                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
468                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
469                        return newObj;
470                }
471
472                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
473                        // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
474                        // if ( useRetval ) {
475                        //      assert( retval );
476                        //      arg = appExpr->get_args().insert( arg, new VariableExpr( retval ) );
477                        //      arg++;
478                        // } else {
479
480                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
481                        // using a comma expression.  Possibly change comma expression into statement expression "{}" for multiple
482                        // return values.
483                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
484                        Expression *paramExpr = new VariableExpr( newObj );
485
486                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
487                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
488                        if ( ! isPolyType( newObj->get_type(), scopeTyVars, env ) ) {
489                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
490                        } // if
491                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
492                        arg++;
493                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
494                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, new VariableExpr( newObj ) );
495                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
496                        appExpr->set_env( 0 );
497                        return commaExpr;
498                        // } // if
499                        // return appExpr;
500                }
501
502                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
503                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
504                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
505                                assert(paramType && "Aggregate parameters should be type expressions");
506                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
507                        }
508                }
509
510                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
511                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
512                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
513                                if ( concrete == 0 ) {
514                                        throw SemanticError( "Unbound type variable " + typeInst->get_name() + " in ", appExpr );
515                                } // if
516                                return concrete;
517                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
518                                if ( doClone ) {
519                                        structType = structType->clone();
520                                }
521                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
522                                return structType;
523                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
524                                if ( doClone ) {
525                                        unionType = unionType->clone();
526                                }
527                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
528                                return unionType;
529                        }
530                        return type;
531                }
532
533                Expression *Pass1::addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, ReferenceToType *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
534                        assert( env );
535                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, polyType );
536                        // add out-parameter for return value   
537                        return addRetParam( appExpr, function, concrete, arg );
538                }
539
540                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
541                        Expression *ret = appExpr;
542                        if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
543                                ret = addRetParam( appExpr, function, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
544                        } // if
545                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
546                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
547
548                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
549                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
550                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->get_function(), adapteeType ) );
551                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) );
552
553                        return ret;
554                }
555
556                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
557                        assert( ! arg->get_results().empty() );
558                        if ( isPolyType( param, exprTyVars ) ) {
559                                if ( isPolyType( arg->get_results().front() ) ) {
560                                        // if the argument's type is polymorphic, we don't need to box again!
561                                        return;
562                                } else if ( arg->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
563                                        // VariableExpr and MemberExpr are lvalues
564                                        arg = new AddressExpr( arg );
565                                } else {
566                                        // use type computed in unification to declare boxed variables
567                                        Type * newType = param->clone();
568                                        if ( env ) env->apply( newType );
569                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, newType, 0 );
570                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
571                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
572                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
573                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
574                                        assign->get_args().push_back( arg );
575                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
576                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
577                                } // if
578                        } // if
579                }
580
581                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
582                /// void * if they are type parameters in the formal type.
583                /// this gets rid of warnings from gcc.
584                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
585                        Type * newType = formal->clone();
586                        if ( getFunctionType( newType ) ) {
587                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
588                                actual = new CastExpr( actual, newType );
589                        } // if
590                }
591
592                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
593                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
594                                assert( arg != appExpr->get_args().end() );
595                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
596                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
597                        } // for
598                }
599
600                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
601                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
602                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
603                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
604                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
605                                        assert( inferParam != appExpr->get_inferParams().end() && "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
606                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
607                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
608                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
609                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
610                                } // for
611                        } // for
612                }
613
614                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
615                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
616
617                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
618                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
619                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
620
621                        // we don't need the return value any more
622                        funcType->get_returnVals().clear();
623                }
624
625                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
626                        // actually make the adapter type
627                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
628                        if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyType( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
629                                makeRetParm( adapter );
630                        } // if
631                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
632                        return adapter;
633                }
634
635                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
636                        assert( param );
637                        assert( arg );
638                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
639                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
640                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
641                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
642                                        deref->get_results().push_back( arg->get_type()->clone() );
643                                        return deref;
644                                } // if
645                        } // if
646                        return new VariableExpr( param );
647                }
648
649                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 ) {
650                        UniqueName paramNamer( "_p" );
651                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
652                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
653                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
654                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
655                                } // if
656                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
657                        } // for
658                }
659
660
661
662                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
663                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
664                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
665                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
666                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
667                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
668                        Statement *bodyStmt;
669
670                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
671                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
672                        std::list< TypeDecl *>::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
673                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
674                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
675                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
676                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
677                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
678                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
679                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
680                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
681                                } // for
682                        } // for
683
684                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
685                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
686                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
687                        param++;                // skip adaptee parameter
688                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
689                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
690                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
691                        } else if ( isPolyType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
692                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
693                                        (*param)->set_name( "_ret" );
694                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
695                                } // if
696                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
697                                UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
698                                deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
699                                assign->get_args().push_back( deref );
700                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
701                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
702                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
703                        } else {
704                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
705                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
706                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
707                        } // if
708                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
709                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
710                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
711                        return new FunctionDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody, false, false );
712                }
713
714                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
715                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
716                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
717                        std::list< FunctionType *> functions;
718                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
719                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
720                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
721                                } // for
722                        } // for
723                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
724                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
725                        } // for
726
727                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
728                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
729                        std::set< std::string > adaptersDone;
730
731                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
732                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
733                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
734                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
735
736                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
737                                // pre-substitution parameter function type.
738                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
739                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
740
741                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
742                                        assert( env );
743                                        env->apply( realFunction );
744                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
745                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
746
747                                        AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
748                                        AdapterMap::iterator adapter = adapters.find( mangleName );
749                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
750                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
751                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
752                                                adapter = adapters.insert( adapters.begin(), std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
753                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
754                                        } // if
755                                        assert( adapter != adapters.end() );
756
757                                        // add the appropriate adapter as a parameter
758                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
759                                } // if
760                        } // for
761                } // passAdapters
762
763                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
764                        NameExpr *opExpr;
765                        if ( isIncr ) {
766                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
767                        } else {
768                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
769                        } // if
770                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
771                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
772                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
773                        } else {
774                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
775                        } // if
776                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( polyType ) ) );
777                        addAssign->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
778                        if ( appExpr->get_env() ) {
779                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
780                                appExpr->set_env( 0 );
781                        } // if
782                        appExpr->get_args().clear();
783                        delete appExpr;
784                        return addAssign;
785                }
786
787                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
788                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
789                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
790                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
791                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
792                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
793                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
794                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
795                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
796                                                UntypedExpr *ret = 0;
797                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
798                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
799                                                } // if
800                                                if ( baseType1 ) {
801                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
802                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
803                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
804                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
805                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
806                                                } else if ( baseType2 ) {
807                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
808                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
809                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
810                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
811                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
812                                                } // if
813                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
814                                                        ret->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
815                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
816                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
817                                                                appExpr->set_env( 0 );
818                                                        } // if
819                                                        appExpr->get_args().clear();
820                                                        delete appExpr;
821                                                        return ret;
822                                                } // if
823                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
824                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
825                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
826                                                if ( isPolyType( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
827                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
828                                                        delete ret->get_results().front();
829                                                        ret->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
830                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
831                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
832                                                                appExpr->set_env( 0 );
833                                                        } // if
834                                                        appExpr->get_args().clear();
835                                                        delete appExpr;
836                                                        return ret;
837                                                } // if
838                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
839                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
840                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
841                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
842                                                        Type *tempType = appExpr->get_results().front()->clone();
843                                                        if ( env ) {
844                                                                env->apply( tempType );
845                                                        } // if
846                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
847                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
848                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
849                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
850                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
851                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
852                                                        } else {
853                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
854                                                        } // if
855                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
856                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
857                                                } // if
858                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
859                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
860                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
861                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
862                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
863                                                } // if
864                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
865                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
866                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
867                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
868                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
869                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
870                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
871                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
872                                                        divide->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
873                                                        divide->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
874                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
875                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
876                                                                appExpr->set_env( 0 );
877                                                        } // if
878                                                        return divide;
879                                                } else if ( baseType1 ) {
880                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
881                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
882                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
883                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
884                                                } else if ( baseType2 ) {
885                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
886                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
887                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
888                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
889                                                } // if
890                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
891                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
892                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
893                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env );
894                                                if ( baseType ) {
895                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
896                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
897                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType ) ) );
898                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
899                                                } // if
900                                        } // if
901                                        return appExpr;
902                                } // if
903                        } // if
904                        return 0;
905                }
906
907                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
908                        // std::cerr << "mutate appExpr: ";
909                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
910                        //      std::cerr << i->first << " ";
911                        // }
912                        // std::cerr << "\n";
913                        bool oldUseRetval = useRetval;
914                        useRetval = false;
915                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
916                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
917                        useRetval = oldUseRetval;
918
919                        assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
920                        PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
921                        assert( pointer );
922                        FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
923                        assert( function );
924
925                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
926                                return newExpr;
927                        } // if
928
929                        Expression *ret = appExpr;
930
931                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
932                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
933
934                        TyVarMap exprTyVars;
935                        makeTyVarMap( function, exprTyVars );
936                        ReferenceToType *polyRetType = 0;
937
938                        if ( polyRetType = isPolyRet( function ) ) {
939                                ret = addPolyRetParam( appExpr, function, polyRetType, arg );
940                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) ) {
941                                // std::cerr << "needs adapter: ";
942                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
943                                //      std::cerr << i->first << " ";
944                                // }
945                                // std::cerr << "\n";
946                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
947                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
948                        } // if
949                        arg = appExpr->get_args().begin();
950
951                        passTypeVars( appExpr, polyRetType, arg, exprTyVars );
952                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
953
954                        arg = paramBegin;
955
956                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
957
958                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
959
960                        return ret;
961                }
962
963                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
964                        if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
965                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
966                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
967                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
968                                                expr->get_args().clear();
969                                                delete expr;
970                                                return ret->acceptMutator( *this );
971                                        } // if
972                                } // if
973                        } // if
974                        return PolyMutator::mutate( expr );
975                }
976
977                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
978                        assert( ! addrExpr->get_arg()->get_results().empty() );
979
980                        bool needs = false;
981                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
982                                if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
983                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
984                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
985                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
986                                                                assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
987                                                                PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
988                                                                assert( pointer );
989                                                                FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
990                                                                assert( function );
991                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
992                                                        } // if
993                                                } // if
994                                        } // if
995                                } // if
996                        } // if
997                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
998                        if ( isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_results().front(), scopeTyVars, env ) || needs ) {
999                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1000                                delete ret->get_results().front();
1001                                ret->get_results().front() = addrExpr->get_results().front()->clone();
1002                                addrExpr->set_arg( 0 );
1003                                delete addrExpr;
1004                                return ret;
1005                        } else {
1006                                return addrExpr;
1007                        } // if
1008                }
1009
1010                /// Wraps a function declaration in a new pointer-to-function variable expression
1011                VariableExpr *wrapFunctionDecl( DeclarationWithType *functionDecl ) {
1012                        // line below cloned from FixFunction.cc
1013                        ObjectDecl *functionObj = new ObjectDecl( functionDecl->get_name(), functionDecl->get_storageClass(), functionDecl->get_linkage(), 0,
1014                                                                  new PointerType( Type::Qualifiers(), functionDecl->get_type()->clone() ), 0 );
1015                        functionObj->set_mangleName( functionDecl->get_mangleName() );
1016                        return new VariableExpr( functionObj );
1017                }
1018               
1019                Statement * Pass1::mutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1020                        if ( retval && returnStmt->get_expr() ) {
1021                                assert( ! returnStmt->get_expr()->get_results().empty() );
1022                                // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
1023                                // if ( returnStmt->get_expr()->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
1024                                // by this point, a cast expr on a polymorphic return value is redundant
1025                                while ( CastExpr *castExpr = dynamic_cast< CastExpr *>( returnStmt->get_expr() ) ) {
1026                                        returnStmt->set_expr( castExpr->get_arg() );
1027                                        returnStmt->get_expr()->set_env( castExpr->get_env() );
1028                                        castExpr->set_env( 0 );
1029                                        castExpr->set_arg( 0 );
1030                                        delete castExpr;
1031                                } //while
1032
1033                                // find assignment operator for (polymorphic) return type
1034                                ApplicationExpr *assignExpr = 0;
1035                                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( retval->get_type() ) ) {
1036                                        // find assignment operator for type variable
1037                                        std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assignIter = assignOps.find( typeInst->get_name() );
1038                                        if ( assignIter == assignOps.end() ) {
1039                                                throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype object in ", returnStmt->get_expr() );
1040                                        } // if
1041                                        assignExpr = new ApplicationExpr( new VariableExpr( assignIter->second ) );
1042                                } else if ( ReferenceToType *refType = dynamic_cast< ReferenceToType *>( retval->get_type() ) ) {
1043                                        // find assignment operator for generic type
1044                                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assignIter = scopedAssignOps.find( refType->get_name() );
1045                                        if ( assignIter == scopedAssignOps.end() ) {
1046                                                throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype generic object in ", returnStmt->get_expr() );
1047                                        }
1048
1049                                        // wrap it up in an application expression
1050                                        DeclarationWithType *functionDecl = assignIter->second;
1051                                        assignExpr = new ApplicationExpr( wrapFunctionDecl( functionDecl ) );
1052                                        assignExpr->set_env( env->clone() );
1053
1054                                        // find each of its needed secondary assignment operators
1055                                        std::list< Expression* > &tyParams = refType->get_parameters();
1056                                        std::list< TypeDecl* > &forallParams = functionDecl->get_type()->get_forall();
1057                                        std::list< Expression* >::const_iterator tyIt = tyParams.begin();
1058                                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator forallIt = forallParams.begin();
1059                                        for ( ; tyIt != tyParams.end() && forallIt != forallParams.end(); ++tyIt, ++forallIt ) {
1060                                                if ( (*forallIt)->get_kind() != TypeDecl::Any ) continue; // skip types with no assign op (ftype/dtype)
1061
1062                                                std::list< DeclarationWithType* > &asserts = (*forallIt)->get_assertions();
1063                                                assert( ! asserts.empty() && "Type param needs assignment operator assertion" );
1064                                                DeclarationWithType *actualDecl = asserts.front();
1065                                                ReferenceToType *actualType = isAssignment( actualDecl );
1066                                                assert( actualType && "First assertion of type with assertions should be assignment operator" );
1067                                                TypeExpr *formalTypeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *tyIt );
1068                                                assert( formalTypeExpr && "type parameters must be type expressions" );
1069                                                Type *formalType = formalTypeExpr->get_type();
1070                                                assignExpr->get_env()->add( actualType->get_name(), formalType );
1071                                               
1072                                                DeclarationWithType *assertAssign = 0;
1073                                                if ( TypeInstType *formalTypeInstType = dynamic_cast< TypeInstType* >( formalType ) ) {
1074                                                        std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assertAssignIt = assignOps.find( formalTypeInstType->get_name() );
1075                                                        if ( assertAssignIt == assignOps.end() ) {
1076                                                                throw SemanticError( "No assignment operation found for ", formalTypeInstType );
1077                                                        }
1078                                                        assertAssign = assertAssignIt->second;
1079                                                        //assignExpr->get_env()->add( formalTypeInstType->get_name(), actualType );
1080                                                } else if ( ReferenceToType *formalReferenceType = dynamic_cast< ReferenceToType* >( formalType ) )  {
1081                                                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assertAssignIt = scopedAssignOps.find( formalReferenceType->get_name() );
1082                                                        if ( assertAssignIt == scopedAssignOps.end() ) {
1083                                                                throw SemanticError( "No assignment operation found for ", formalReferenceType );
1084                                                        }
1085                                                        assertAssign = assertAssignIt->second;
1086                                                } else assert( false && "returning polymorphic types with non struct/polymorphic parameters not yet supported" );
1087                                               
1088
1089                                                assignExpr->get_inferParams()[ actualDecl->get_uniqueId() ]
1090                                                        = ParamEntry( assertAssign->get_uniqueId(), assertAssign->get_type()->clone(), actualDecl->get_type()->clone(), wrapFunctionDecl( assertAssign ) );
1091                                        }
1092                                }
1093                                assert( assignExpr );
1094
1095                                // replace return statement with appropriate assignment to out parameter
1096                                Expression *retParm = new NameExpr( retval->get_name() );
1097                                retParm->get_results().push_back( new PointerType( Type::Qualifiers(), retval->get_type()->clone() ) );
1098                                assignExpr->get_args().push_back( retParm );
1099                                assignExpr->get_args().push_back( returnStmt->get_expr() );
1100                                stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( assignExpr ) ) );
1101                                // } else {
1102                                //      useRetval = true;
1103                                //      stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) ) );
1104                                //      useRetval = false;
1105                                // } // if
1106                                returnStmt->set_expr( 0 );
1107                        } else {
1108                                returnStmt->set_expr( mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) );
1109                        } // if
1110                        return returnStmt;
1111                }
1112
1113                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
1114                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1115                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1116
1117                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1118
1119                        scopeTyVars = oldtyVars;
1120                        return ret;
1121                }
1122
1123                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
1124                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1125                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1126
1127                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1128
1129                        scopeTyVars = oldtyVars;
1130                        return ret;
1131                }
1132
1133                void Pass1::doBeginScope() {
1134                        // push a copy of the current map
1135                        adapters.push(adapters.top());
1136                        scopedAssignOps.beginScope();
1137                }
1138
1139                void Pass1::doEndScope() {
1140                        adapters.pop();
1141                        scopedAssignOps.endScope();
1142                }
1143
1144////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1145
1146                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1147                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1148                        std::list< FunctionType *> functions;
1149                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1150                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1151                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1152                                (*arg)->set_type( orig );
1153                        }
1154                        std::set< std::string > adaptersDone;
1155                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1156                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1157                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1158                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1159                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) );
1160                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1161                                }
1162                        }
1163//  deleteAll( functions );
1164                }
1165
1166                template< typename DeclClass >
1167                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1168                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1169
1170                        return ret;
1171                }
1172
1173                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1174                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1175                }
1176
1177                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1178                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1179                }
1180
1181                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1182                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1183                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1184                                return handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() );
1185                        } else {
1186                                return Mutator::mutate( typeDecl );
1187                        }
1188                }
1189
1190                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1191                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1192                }
1193
1194                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1195                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1196                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1197
1198                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1199
1200                        scopeTyVars = oldtyVars;
1201                        return ret;
1202                }
1203
1204                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1205                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1206                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1207
1208                        // move polymorphic return type to parameter list
1209                        if ( isPolyRet( funcType ) ) {
1210                                DeclarationWithType *ret = funcType->get_returnVals().front();
1211                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1212                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1213                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1214                        }
1215
1216                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1217                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1218                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1219                        ObjectDecl newObj( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 );
1220                        ObjectDecl newPtr( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0,
1221                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1222//   ObjectDecl *newFunPtr = new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 );
1223                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1224                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1225                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1226                                if ( (*tyParm)->get_kind() == TypeDecl::Any ) {
1227                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1228
1229                                        sizeParm = newObj.clone();
1230                                        sizeParm->set_name( sizeofName( &parmType ) );
1231                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1232                                        ++last;
1233
1234                                        alignParm = newObj.clone();
1235                                        alignParm->set_name( alignofName( &parmType ) );
1236                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1237                                        ++last;
1238                                }
1239                                // move all assertions into parameter list
1240                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1241//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1242                                        inferredParams.push_back( *assert );
1243                                }
1244                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1245                        }
1246
1247                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1248                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1249                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1250                                Type *polyBase = hasPolyBase( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1251                                if ( polyBase && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyBase ) ) {
1252                                        std::string sizeName = sizeofName( polyBase );
1253                                        if ( seenTypes.count( sizeName ) ) continue;
1254
1255                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1256                                        sizeParm = newObj.clone();
1257                                        sizeParm->set_name( sizeName );
1258                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1259                                        ++last;
1260
1261                                        alignParm = newObj.clone();
1262                                        alignParm->set_name( alignofName( polyBase ) );
1263                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1264                                        ++last;
1265
1266                                        if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyBase ) ) {
1267                                                offsetParm = newPtr.clone();
1268                                                offsetParm->set_name( offsetofName( polyBase ) );
1269                                                last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1270                                                ++last;
1271                                        }
1272
1273                                        seenTypes.insert( sizeName );
1274                                }
1275                        }
1276
1277                        // splice assertion parameters into parameter list
1278                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1279                        addAdapters( funcType );
1280                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1281                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1282
1283                        scopeTyVars = oldtyVars;
1284                        return funcType;
1285                }
1286
1287////////////////////////////////////////// MemberExprFixer ////////////////////////////////////////////////////
1288
1289                template< typename DeclClass >
1290                DeclClass * MemberExprFixer::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1291                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1292                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1293
1294                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1295
1296                        scopeTyVars = oldtyVars;
1297                        return ret;
1298                }
1299
1300                ObjectDecl * MemberExprFixer::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1301                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1302                }
1303
1304                DeclarationWithType * MemberExprFixer::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1305                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1306                }
1307
1308                TypedefDecl * MemberExprFixer::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1309                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1310                }
1311
1312                TypeDecl * MemberExprFixer::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1313                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1314                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1315                }
1316
1317                Type * MemberExprFixer::mutate( PointerType *pointerType ) {
1318                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1319                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1320
1321                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1322
1323                        scopeTyVars = oldtyVars;
1324                        return ret;
1325                }
1326
1327                Type * MemberExprFixer::mutate( FunctionType *functionType ) {
1328                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1329                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1330
1331                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1332
1333                        scopeTyVars = oldtyVars;
1334                        return ret;
1335                }
1336
1337                Statement *MemberExprFixer::mutate( DeclStmt *declStmt ) {
1338                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1339                                if ( isPolyType( objectDecl->get_type(), scopeTyVars ) ) {
1340                                        // change initialization of a polymorphic value object
1341                                        // to allocate storage with alloca
1342                                        Type *declType = objectDecl->get_type();
1343                                        UntypedExpr *alloc = new UntypedExpr( new NameExpr( "__builtin_alloca" ) );
1344                                        alloc->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( declType ) ) );
1345
1346                                        delete objectDecl->get_init();
1347
1348                                        std::list<Expression*> designators;
1349                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( alloc, designators ) );
1350                                }
1351                        }
1352                        return Mutator::mutate( declStmt );
1353                }
1354
1355                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1356                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1357                        long i = 0;
1358                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1359                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1360
1361                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1362                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1363                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1364                                        else continue;
1365                                } else return i;
1366                        }
1367                        return -1;
1368                }
1369
1370                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1371                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1372                        std::stringstream offset_namer;
1373                        offset_namer << i;
1374                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), offset_namer.str() ) );
1375                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1376                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( objectType ) ) );
1377                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1378                        return fieldOffset;
1379                }
1380
1381                /// Returns an expression dereferenced n times
1382                Expression *makeDerefdVar( Expression *derefdVar, long n ) {
1383                        for ( int i = 1; i < n; ++i ) {
1384                                UntypedExpr *derefExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
1385                                derefExpr->get_args().push_back( derefdVar );
1386                                derefdVar = derefExpr;
1387                        }
1388                        return derefdVar;
1389                }
1390               
1391                Expression *MemberExprFixer::mutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1392                        // mutate, exiting early if no longer MemberExpr
1393                        Expression *expr = Mutator::mutate( memberExpr );
1394                        memberExpr = dynamic_cast< MemberExpr* >( expr );
1395                        if ( ! memberExpr ) return expr;
1396
1397                        // get declaration for base struct, exiting early if not found
1398                        int varDepth;
1399                        VariableExpr *varExpr = getBaseVar( memberExpr->get_aggregate(), &varDepth );
1400                        if ( ! varExpr ) return memberExpr;
1401                        ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl* >( varExpr->get_var() );
1402                        if ( ! objectDecl ) return memberExpr;
1403
1404                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1405                        int tyDepth;
1406                        Type *objectType = hasPolyBase( objectDecl->get_type(), scopeTyVars, &tyDepth );
1407                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1408
1409                        Expression *newMemberExpr = 0;
1410                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1411                                // look up offset index
1412                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1413                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1414
1415                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1416                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1417                                fieldLoc->get_args().push_back( makeDerefdVar( varExpr->clone(), varDepth ) );
1418                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1419                                newMemberExpr = fieldLoc;
1420                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1421                                // union members are all at offset zero, so build appropriately-dereferenced variable
1422                                newMemberExpr = makeDerefdVar( varExpr->clone(), varDepth );
1423                        } else return memberExpr;
1424                        assert( newMemberExpr );
1425
1426                        // wrap pointer members in appropriate cast
1427                        if ( dynamic_cast< PointerType* >( memberExpr->get_member()->get_type() ) ) {
1428                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), new PointerType( Type::Qualifiers(), new VoidType( Type::Qualifiers() ) ) ) );
1429                                UntypedExpr *derefExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
1430                                derefExpr->get_args().push_back( ptrCastExpr );
1431                                newMemberExpr = derefExpr;
1432                        }
1433
1434                        delete memberExpr;
1435                        return newMemberExpr;
1436                }
1437
1438                Expression *MemberExprFixer::mutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1439                        // mutate, exiting early if no longer OffsetofExpr
1440                        Expression *expr = Mutator::mutate( offsetofExpr );
1441                        offsetofExpr = dynamic_cast< OffsetofExpr* >( expr );
1442                        if ( ! offsetofExpr ) return expr;
1443
1444                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1445                        Type *ty = isPolyType( offsetofExpr->get_type(), scopeTyVars );
1446                        if ( ! ty ) return offsetofExpr;
1447
1448                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1449                                // replace offsetof expression by index into offset array
1450                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1451                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1452
1453                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1454                                delete offsetofExpr;
1455                                return offsetInd;
1456                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1457                                // all union members are at offset zero
1458                                delete offsetofExpr;
1459                                return new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), std::string("0") ) );
1460                        } else return offsetofExpr;
1461                }
1462
1463////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1464
1465                template< typename DeclClass >
1466                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1467                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1468                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1469
1470                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1471                        ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1472
1473                        scopeTyVars = oldtyVars;
1474                        return ret;
1475                }
1476
1477                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1478                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1479                }
1480
1481                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1482                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1483                }
1484
1485                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1486                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1487                }
1488
1489                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1490//   Initializer *init = 0;
1491//   std::list< Expression *> designators;
1492//   scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1493//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1494//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1495//   }
1496//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1497
1498                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1499                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1500                }
1501
1502                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1503                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1504                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1505
1506                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1507
1508                        scopeTyVars = oldtyVars;
1509                        return ret;
1510                }
1511
1512                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1513                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1514                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1515
1516                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1517
1518                        scopeTyVars = oldtyVars;
1519                        return ret;
1520                }
1521        } // anonymous namespace
1522} // namespace GenPoly
1523
1524// Local Variables: //
1525// tab-width: 4 //
1526// mode: c++ //
1527// compile-command: "make install" //
1528// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.