source: src/GenPoly/Box.cc @ 48ca586

ADTaaron-thesisarm-ehast-experimentalcleanup-dtorsctordeferred_resndemanglerenumforall-pointer-decaygc_noraiijacob/cs343-translationjenkins-sandboxmemorynew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerpthread-emulationqualifiedEnumresolv-newstringwith_gc
Last change on this file since 48ca586 was 48ca586, checked in by Aaron Moss <a3moss@…>, 8 years ago

addPolyRetParam now handles polymorphic generic types

  • Property mode set to 100644
File size: 51.9 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 : Rob Schluntz
12// Last Modified On : Fri Dec 18 14:53:08 2015
13// Update Count     : 217
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 "PolyMutator.h"
25#include "FindFunction.h"
26#include "ScrubTyVars.h"
27
28#include "Parser/ParseNode.h"
29
30#include "SynTree/Constant.h"
31#include "SynTree/Type.h"
32#include "SynTree/Expression.h"
33#include "SynTree/Initializer.h"
34#include "SynTree/Statement.h"
35#include "SynTree/Mutator.h"
36
37#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"
38
39#include "SymTab/Mangler.h"
40
41#include "SemanticError.h"
42#include "UniqueName.h"
43#include "utility.h"
44
45#include <ext/functional> // temporary
46
47namespace GenPoly {
48        namespace {
49                const std::list<Label> noLabels;
50
51                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
52
53                /// 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
54                class Pass1 : public PolyMutator {
55                  public:
56                        Pass1();
57                        virtual Expression *mutate( ApplicationExpr *appExpr );
58                        virtual Expression *mutate( AddressExpr *addrExpr );
59                        virtual Expression *mutate( UntypedExpr *expr );
60                        virtual DeclarationWithType* mutate( FunctionDecl *functionDecl );
61                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
62                        virtual Expression *mutate( CommaExpr *commaExpr );
63                        virtual Expression *mutate( ConditionalExpr *condExpr );
64                        virtual Statement * mutate( ReturnStmt *returnStmt );
65                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
66                        virtual Type * mutate( FunctionType *functionType );
67
68                        virtual void doBeginScope();
69                        virtual void doEndScope();
70                  private:
71                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
72                        /// wraps a function application with a new temporary for the out-parameter return value
73                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
74                        /// Replaces all the type parameters of a generic type with their concrete equivalents under the current environment
75                        void replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params );
76                        /// Replaces a polymorphic type with its concrete equivalant under the current environment (returns itself if concrete).
77                        /// If `doClone` is set to false, will not clone interior types
78                        Type *replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone = true );
79                        /// wraps a function application returning a polymorphic type with a new temporary for the out-parameter return value
80                        Expression *addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, ReferenceToType *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
81                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
82                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
83                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
84                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
85                        void findAssignOps( const std::list< TypeDecl *> &forall );
86                        void passAdapters( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, const TyVarMap &exprTyVars );
87                        FunctionDecl *makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars );
88                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
89                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
90
91                        typedef std::map< std::string, DeclarationWithType *> AdapterMap;
92                        std::map< std::string, DeclarationWithType *> assignOps;
93                        std::stack< AdapterMap > adapters;
94                        DeclarationWithType *retval;
95                        bool useRetval;
96                        UniqueName tempNamer;
97                };
98
99                /// Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters, adds type size and assertion parameters to parameter lists as well
100                class Pass2 : public PolyMutator {
101                  public:
102                        template< typename DeclClass >
103                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
104                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
105                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
106                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
107                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *typedefDecl );
108                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
109                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
110                  private:
111                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
112
113                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
114                };
115
116                /// 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
117                class Pass3 : public PolyMutator {
118                  public:
119                        template< typename DeclClass >
120                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
121                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
122                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
123                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl );
124                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl );
125                        virtual Statement *mutate( DeclStmt *declStmt );
126                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
127                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
128                  private:
129                };
130
131        } // anonymous namespace
132
133        void printAllNotBuiltin( const std::list< Declaration *>& translationUnit, std::ostream &os ) {
134                for ( std::list< Declaration *>::const_iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
135                        if ( ! LinkageSpec::isBuiltin( (*i)->get_linkage() ) ) {
136                                (*i)->print( os );
137                                os << std::endl;
138                        } // if
139                } // for
140        }
141
142        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
143                Pass1 pass1;
144                Pass2 pass2;
145                Pass3 pass3;
146                mutateAll( translationUnit, pass1 );
147                mutateAll( translationUnit, pass2 );
148                mutateAll( translationUnit, pass3 );
149        }
150
151        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
152
153        namespace {
154                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
155                        std::stringstream name;
156
157                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
158                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
159
160                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
161                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
162                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
163                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator retval = function->get_returnVals().begin(); retval != function->get_returnVals().end(); ++retval ) {
164                                if ( isPolyType( (*retval)->get_type(), tyVars ) ) {
165                                        name << "P";
166                                } else {
167                                        name << "M";
168                                }
169                        }
170                        name << "_";
171                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = function->get_parameters();
172                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
173                                if ( isPolyType( (*arg)->get_type(), tyVars ) ) {
174                                        name << "P";
175                                } else {
176                                        name << "M";
177                                }
178                        } // for
179                        return name.str();
180                }
181
182                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
183                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
184                }
185
186                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
187                        return "_adapter" + mangleName;
188                }
189
190                Pass1::Pass1() : useRetval( false ), tempNamer( "_temp" ) {
191                        adapters.push(AdapterMap());
192                }
193
194                // returns true if the given declaration is: (*?=?)(T *, T) for some T (return not checked, but maybe should be)
195                bool checkAssignment( DeclarationWithType *decl, std::string &name ) {
196                        if ( decl->get_name() == "?=?" ) {
197                                if ( PointerType *ptrType = dynamic_cast< PointerType *>( decl->get_type() ) ) {
198                                        if ( FunctionType *funType = dynamic_cast< FunctionType *>( ptrType->get_base() ) ) {
199                                                if ( funType->get_parameters().size() == 2 ) {
200                                                        if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( funType->get_parameters().front()->get_type() ) ) {
201                                                                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( pointer->get_base() ) ) {
202                                                                        if ( TypeInstType *typeInst2 = dynamic_cast< TypeInstType *>( funType->get_parameters().back()->get_type() ) ) {
203                                                                                if ( typeInst->get_name() == typeInst2->get_name() ) {
204                                                                                        name = typeInst->get_name();
205                                                                                        return true;
206                                                                                } // if
207                                                                        } // if
208                                                                } // if
209                                                        } // if
210                                                } // if
211                                        } // if
212                                } // if
213                        } // if
214                        return false;
215                }
216
217                void Pass1::findAssignOps( const std::list< TypeDecl *> &forall ) {
218                        // what if a nested function uses an assignment operator?
219                        // assignOps.clear();
220                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator i = forall.begin(); i != forall.end(); ++i ) {
221                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator assert = (*i)->get_assertions().begin(); assert != (*i)->get_assertions().end(); ++assert ) {
222                                        std::string typeName;
223                                        if ( checkAssignment( *assert, typeName ) ) {
224                                                assignOps[ typeName ] = *assert;
225                                        } // if
226                                } // for
227                        } // for
228                }
229
230                DeclarationWithType *Pass1::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
231                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
232                                doBeginScope();
233                                TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
234                                std::map< std::string, DeclarationWithType *> oldassignOps = assignOps;
235                                DeclarationWithType *oldRetval = retval;
236                                bool oldUseRetval = useRetval;
237
238                                // process polymorphic return value
239                                retval = 0;
240                                if ( isPolyRet( functionDecl->get_functionType() ) && functionDecl->get_linkage() == LinkageSpec::Cforall ) {
241                                        retval = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals().front();
242
243                                        // give names to unnamed return values
244                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
245                                                retval->set_name( "_retparm" );
246                                                retval->set_linkage( LinkageSpec::C );
247                                        } // if
248                                } // if
249
250                                FunctionType *functionType = functionDecl->get_functionType();
251                                makeTyVarMap( functionDecl->get_functionType(), scopeTyVars );
252                                findAssignOps( functionDecl->get_functionType()->get_forall() );
253
254                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
255                                std::list< FunctionType *> functions;
256                                for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
257                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
258                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
259                                        } // for
260                                } // for
261                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
262                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
263                                } // for
264                                AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
265                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
266                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
267                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
268                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
269                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) ) );
270                                        } // if
271                                } // for
272
273                                functionDecl->set_statements( functionDecl->get_statements()->acceptMutator( *this ) );
274
275                                scopeTyVars = oldtyVars;
276                                assignOps = oldassignOps;
277                                // std::cerr << "end FunctionDecl: ";
278                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
279                                //      std::cerr << i->first << " ";
280                                // }
281                                // std::cerr << "\n";
282                                retval = oldRetval;
283                                useRetval = oldUseRetval;
284                                doEndScope();
285                        } // if
286                        return functionDecl;
287                }
288
289                TypeDecl *Pass1::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
290                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
291                        return Mutator::mutate( typeDecl );
292                }
293
294                Expression *Pass1::mutate( CommaExpr *commaExpr ) {
295                        bool oldUseRetval = useRetval;
296                        useRetval = false;
297                        commaExpr->set_arg1( maybeMutate( commaExpr->get_arg1(), *this ) );
298                        useRetval = oldUseRetval;
299                        commaExpr->set_arg2( maybeMutate( commaExpr->get_arg2(), *this ) );
300                        return commaExpr;
301                }
302
303                Expression *Pass1::mutate( ConditionalExpr *condExpr ) {
304                        bool oldUseRetval = useRetval;
305                        useRetval = false;
306                        condExpr->set_arg1( maybeMutate( condExpr->get_arg1(), *this ) );
307                        useRetval = oldUseRetval;
308                        condExpr->set_arg2( maybeMutate( condExpr->get_arg2(), *this ) );
309                        condExpr->set_arg3( maybeMutate( condExpr->get_arg3(), *this ) );
310                        return condExpr;
311
312                }
313
314                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
315                        // pass size/align for type variables
316                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
317                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
318                                assert( env );
319                                if ( tyParm->second == TypeDecl::Any ) {
320                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
321                                        if ( concrete ) {
322                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
323                                                arg++;
324                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
325                                                arg++;
326                                        } else {
327                                                throw SemanticError( "unbound type variable in application ", appExpr );
328                                        } // if
329                                } // if
330                        } // for
331
332                        // add size/align for generic types to parameter list
333                        //assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
334                        if ( appExpr->get_function()->get_results().empty() ) return;
335                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_results().front() );
336                        assert( funcType );
337
338                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
339                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
340                        std::set< std::string > seenTypes; //< names for generic types we've seen
341                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
342                                Type *parmType = (*fnParm)->get_type();
343                                if ( ! dynamic_cast< TypeInstType* >( parmType ) && isPolyType( parmType, exprTyVars ) ) {
344                                        std::string sizeName = sizeofName( parmType );
345                                        if ( seenTypes.count( sizeName ) ) continue;
346
347                                        assert( ! (*fnArg)->get_results().empty() );
348                                        Type *argType = (*fnArg)->get_results().front();
349                                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argType->clone() ) );
350                                        arg++;
351                                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argType->clone() ) );
352                                        arg++;
353
354                                        seenTypes.insert( sizeName );
355                                }
356                        }
357                }
358
359                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
360                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
361                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
362                        return newObj;
363                }
364
365                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
366                        // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
367                        // if ( useRetval ) {
368                        //      assert( retval );
369                        //      arg = appExpr->get_args().insert( arg, new VariableExpr( retval ) );
370                        //      arg++;
371                        // } else {
372
373                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
374                        // using a comma expression.  Possibly change comma expression into statement expression "{}" for multiple
375                        // return values.
376                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
377                        Expression *paramExpr = new VariableExpr( newObj );
378                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address; otherwise the
379                        // temporary is already boxed and can be used directly.
380                        if ( ! isPolyType( newObj->get_type(), scopeTyVars, env ) ) {
381                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
382                        } // if
383                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
384                        arg++;
385                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
386                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, new VariableExpr( newObj ) );
387                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
388                        appExpr->set_env( 0 );
389                        return commaExpr;
390                        // } // if
391                        // return appExpr;
392                }
393
394                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
395                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
396                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
397                                assert(paramType && "Aggregate parameters should be type expressions");
398                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
399                        }
400                }
401               
402                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
403                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
404                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
405                                if ( concrete == 0 ) {
406                                        throw SemanticError( "Unbound type variable " + typeInst->get_name() + " in ", appExpr );
407                                } // if
408                                return concrete;
409                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
410                                if ( doClone ) {
411                                        structType = structType->clone();
412                                }
413                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
414                                return structType;
415                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
416                                if ( doClone ) {
417                                        unionType = unionType->clone();
418                                }
419                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
420                                return unionType;
421                        }
422                        return type;
423                }
424
425                Expression *Pass1::addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, ReferenceToType *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
426                        assert( env );
427                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, polyType );
428                        return addRetParam( appExpr, function, concrete, arg );
429                }
430
431                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
432                        Expression *ret = appExpr;
433                        if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
434                                ret = addRetParam( appExpr, function, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
435                        } // if
436                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
437                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
438
439                        appExpr->get_args().push_front( appExpr->get_function() );
440                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) );
441
442                        return ret;
443                }
444
445                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
446                        assert( ! arg->get_results().empty() );
447                        if ( isPolyType( param, exprTyVars ) ) {
448                                if ( dynamic_cast< TypeInstType *>( arg->get_results().front() ) ) {
449                                        // if the argument's type is a type parameter, we don't need to box again!
450                                        return;
451                                } else if ( arg->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
452                                        // VariableExpr and MemberExpr are lvalues
453                                        arg = new AddressExpr( arg );
454                                } else {
455                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, arg->get_results().front()->clone(), 0 );
456                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
457                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
458                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
459                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
460                                        assign->get_args().push_back( arg );
461                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
462                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
463                                } // if
464                        } // if
465                }
466
467                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
468                        Type *newType = formal->clone();
469                        std::list< FunctionType *> functions;
470                        // instead of functions needing adapters, this really ought to look for
471                        // any function mentioning a polymorphic type
472                        findAndReplaceFunction( newType, functions, tyVars, needsAdapter );
473                        if ( ! functions.empty() ) {
474                                actual = new CastExpr( actual, newType );
475                        } else {
476                                delete newType;
477                        } // if
478                }
479
480                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
481                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
482                                assert( arg != appExpr->get_args().end() );
483                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
484                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
485                        } // for
486                }
487
488                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
489                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
490                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
491                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
492                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
493                                        assert( inferParam != appExpr->get_inferParams().end() && "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
494                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
495                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
496                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
497                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
498                                } // for
499                        } // for
500                }
501
502                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
503                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
504
505                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
506                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
507                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
508
509                        // we don't need the return value any more
510                        funcType->get_returnVals().clear();
511                }
512
513                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
514                        // actually make the adapter type
515                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
516                        if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyType( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
517                                makeRetParm( adapter );
518                        } // if
519                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
520                        return adapter;
521                }
522
523                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
524                        assert( param );
525                        assert( arg );
526                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
527                                if ( dynamic_cast<TypeInstType *>(arg->get_type()) == NULL ) {
528                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
529                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
530                                        deref->get_results().push_back( arg->get_type()->clone() );
531                                        return deref;
532                                } // if
533                        } // if
534                        return new VariableExpr( param );
535                }
536
537                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 ) {
538                        UniqueName paramNamer( "_p" );
539                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
540                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
541                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
542                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
543                                } // if
544                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
545                        } // for
546                }
547
548
549
550                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
551                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
552                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
553                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
554                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
555                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
556                        Statement *bodyStmt;
557
558                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
559                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
560                        std::list< TypeDecl *>::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
561                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
562                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
563                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
564                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
565                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
566                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
567                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
568                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
569                                } // for
570                        } // for
571
572                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
573                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
574                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
575                        param++;                // skip adaptee parameter
576                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
577                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
578                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
579                        } else if ( isPolyType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
580                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
581                                        (*param)->set_name( "_ret" );
582                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
583                                } // if
584                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
585                                UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
586                                deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
587                                assign->get_args().push_back( deref );
588                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
589                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
590                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
591                        } else {
592                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
593                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
594                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
595                        } // if
596                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
597                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
598                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
599                        return new FunctionDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody, false, false );
600                }
601
602                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
603                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
604                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
605                        std::list< FunctionType *> functions;
606                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
607                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
608                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
609                                } // for
610                        } // for
611                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
612                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
613                        } // for
614
615                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
616                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
617                        std::set< std::string > adaptersDone;
618
619                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
620                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
621                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
622                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
623
624                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
625                                // pre-substitution parameter function type.
626                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
627                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
628
629                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
630                                        assert( env );
631                                        env->apply( realFunction );
632                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
633                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
634
635                                        AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
636                                        AdapterMap::iterator adapter = adapters.find( mangleName );
637                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
638                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
639                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
640                                                adapter = adapters.insert( adapters.begin(), std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
641                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
642                                        } // if
643                                        assert( adapter != adapters.end() );
644
645                                        // add the appropriate adapter as a parameter
646                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
647                                } // if
648                        } // for
649                } // passAdapters
650
651                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
652                        NameExpr *opExpr;
653                        if ( isIncr ) {
654                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
655                        } else {
656                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
657                        } // if
658                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
659                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
660                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
661                        } else {
662                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
663                        } // if
664                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( polyType ) ) );
665                        addAssign->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
666                        if ( appExpr->get_env() ) {
667                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
668                                appExpr->set_env( 0 );
669                        } // if
670                        appExpr->get_args().clear();
671                        delete appExpr;
672                        return addAssign;
673                }
674
675                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
676                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
677                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
678                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
679                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
680                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
681                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
682                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
683                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
684                                                UntypedExpr *ret = 0;
685                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
686                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
687                                                } // if
688                                                if ( baseType1 ) {
689                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
690                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
691                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
692                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
693                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
694                                                } else if ( baseType2 ) {
695                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
696                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
697                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
698                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
699                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
700                                                } // if
701                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
702                                                        ret->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
703                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
704                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
705                                                                appExpr->set_env( 0 );
706                                                        } // if
707                                                        appExpr->get_args().clear();
708                                                        delete appExpr;
709                                                        return ret;
710                                                } // if
711                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
712                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
713                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
714                                                if ( isPolyType( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
715                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
716                                                        delete ret->get_results().front();
717                                                        ret->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
718                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
719                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
720                                                                appExpr->set_env( 0 );
721                                                        } // if
722                                                        appExpr->get_args().clear();
723                                                        delete appExpr;
724                                                        return ret;
725                                                } // if
726                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
727                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
728                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
729                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
730                                                        Type *tempType = appExpr->get_results().front()->clone();
731                                                        if ( env ) {
732                                                                env->apply( tempType );
733                                                        } // if
734                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
735                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
736                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
737                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
738                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
739                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
740                                                        } else {
741                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
742                                                        } // if
743                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
744                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
745                                                } // if
746                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
747                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
748                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
749                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
750                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
751                                                } // if
752                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
753                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
754                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
755                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
756                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
757                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
758                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
759                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
760                                                        divide->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
761                                                        divide->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
762                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
763                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
764                                                                appExpr->set_env( 0 );
765                                                        } // if
766                                                        return divide;
767                                                } else if ( baseType1 ) {
768                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
769                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
770                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
771                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
772                                                } else if ( baseType2 ) {
773                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
774                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
775                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
776                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
777                                                } // if
778                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
779                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
780                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
781                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env );
782                                                if ( baseType ) {
783                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
784                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
785                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType ) ) );
786                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
787                                                } // if
788                                        } // if
789                                        return appExpr;
790                                } // if
791                        } // if
792                        return 0;
793                }
794
795                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
796                        // std::cerr << "mutate appExpr: ";
797                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
798                        //      std::cerr << i->first << " ";
799                        // }
800                        // std::cerr << "\n";
801                        bool oldUseRetval = useRetval;
802                        useRetval = false;
803                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
804                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
805                        useRetval = oldUseRetval;
806
807                        assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
808                        PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
809                        assert( pointer );
810                        FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
811                        assert( function );
812
813                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
814                                return newExpr;
815                        } // if
816
817                        Expression *ret = appExpr;
818
819                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
820                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
821
822                        if ( ReferenceToType *polyType = isPolyRet( function ) ) {
823                                ret = addPolyRetParam( appExpr, function, polyType, arg );
824                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) ) {
825                                // std::cerr << "needs adapter: ";
826                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
827                                //      std::cerr << i->first << " ";
828                                // }
829                                // std::cerr << "\n";
830                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
831                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
832                        } // if
833                        arg = appExpr->get_args().begin();
834
835                        TyVarMap exprTyVars;
836                        makeTyVarMap( function, exprTyVars );
837
838                        passTypeVars( appExpr, arg, exprTyVars );
839                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
840
841                        arg = paramBegin;
842
843                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
844
845                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
846
847                        return ret;
848                }
849
850                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
851                        if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
852                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
853                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
854                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
855                                                expr->get_args().clear();
856                                                delete expr;
857                                                return ret->acceptMutator( *this );
858                                        } // if
859                                } // if
860                        } // if
861                        return PolyMutator::mutate( expr );
862                }
863
864                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
865                        assert( ! addrExpr->get_arg()->get_results().empty() );
866
867                        bool needs = false;
868                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
869                                if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
870                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
871                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
872                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
873                                                                assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
874                                                                PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
875                                                                assert( pointer );
876                                                                FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
877                                                                assert( function );
878                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
879                                                        } // if
880                                                } // if
881                                        } // if
882                                } // if
883                        } // if
884                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
885                        if ( isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_results().front(), scopeTyVars, env ) || needs ) {
886                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
887                                delete ret->get_results().front();
888                                ret->get_results().front() = addrExpr->get_results().front()->clone();
889                                addrExpr->set_arg( 0 );
890                                delete addrExpr;
891                                return ret;
892                        } else {
893                                return addrExpr;
894                        } // if
895                }
896
897                Statement * Pass1::mutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
898                        if ( retval && returnStmt->get_expr() ) {
899                                assert( ! returnStmt->get_expr()->get_results().empty() );
900                                // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
901                                // if ( returnStmt->get_expr()->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
902                                // by this point, a cast expr on a polymorphic return value is redundant
903                                while ( CastExpr *castExpr = dynamic_cast< CastExpr *>( returnStmt->get_expr() ) ) {
904                                        returnStmt->set_expr( castExpr->get_arg() );
905                                        returnStmt->get_expr()->set_env( castExpr->get_env() );
906                                        castExpr->set_env( 0 );
907                                        castExpr->set_arg( 0 );
908                                        delete castExpr;
909                                } //while
910                                TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( retval->get_type() );
911                                assert( typeInst );
912                                std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assignIter = assignOps.find( typeInst->get_name() );
913                                if ( assignIter == assignOps.end() ) {
914                                        throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype object in ", returnStmt->get_expr() );
915                                } // if
916                                ApplicationExpr *assignExpr = new ApplicationExpr( new VariableExpr( assignIter->second ) );
917                                Expression *retParm = new NameExpr( retval->get_name() );
918                                retParm->get_results().push_back( new PointerType( Type::Qualifiers(), retval->get_type()->clone() ) );
919                                assignExpr->get_args().push_back( retParm );
920                                assignExpr->get_args().push_back( returnStmt->get_expr() );
921                                stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( assignExpr ) ) );
922                                // } else {
923                                //      useRetval = true;
924                                //      stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) ) );
925                                //      useRetval = false;
926                                // } // if
927                                returnStmt->set_expr( 0 );
928                        } else {
929                                returnStmt->set_expr( mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) );
930                        } // if
931                        return returnStmt;
932                }
933
934                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
935                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
936                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
937
938                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
939
940                        scopeTyVars = oldtyVars;
941                        return ret;
942                }
943
944                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
945                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
946                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
947
948                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
949
950                        scopeTyVars = oldtyVars;
951                        return ret;
952                }
953
954                void Pass1::doBeginScope() {
955                        // push a copy of the current map
956                        adapters.push(adapters.top());
957                }
958
959                void Pass1::doEndScope() {
960                        adapters.pop();
961                }
962
963////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
964
965                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
966                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
967                        std::list< FunctionType *> functions;
968                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
969                                Type *orig = (*arg)->get_type();
970                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
971                                (*arg)->set_type( orig );
972                        }
973                        std::set< std::string > adaptersDone;
974                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
975                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
976                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
977                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
978                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) );
979                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
980                                }
981                        }
982//  deleteAll( functions );
983                }
984
985                template< typename DeclClass >
986                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
987                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
988
989                        return ret;
990                }
991
992                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
993                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
994                }
995
996                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
997                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
998                }
999
1000                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1001                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1002                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1003                                return handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() );
1004                        } else {
1005                                return Mutator::mutate( typeDecl );
1006                        }
1007                }
1008
1009                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1010                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1011                }
1012
1013                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1014                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1015                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1016
1017                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1018
1019                        scopeTyVars = oldtyVars;
1020                        return ret;
1021                }
1022
1023                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1024                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1025                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1026
1027                        // move polymorphic return type to parameter list
1028                        if ( isPolyRet( funcType ) ) {
1029                                DeclarationWithType *ret = funcType->get_returnVals().front();
1030                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1031                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1032                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1033                        }
1034
1035                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1036                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1037                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1038                        ObjectDecl newObj( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 );
1039//   ObjectDecl *newFunPtr = new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 );
1040                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1041                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1042                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1043                                if ( (*tyParm)->get_kind() == TypeDecl::Any ) {
1044                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1045
1046                                        sizeParm = newObj.clone();
1047                                        sizeParm->set_name( sizeofName( &parmType ) );
1048                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1049                                        ++last;
1050
1051                                        alignParm = newObj.clone();
1052                                        alignParm->set_name( alignofName( &parmType ) );
1053                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1054                                        ++last;
1055                                }
1056                                // move all assertions into parameter list
1057                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1058//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1059                                        inferredParams.push_back( *assert );
1060                                }
1061                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1062                        }
1063
1064                        // add size/align for generic types to parameter list
1065                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1066                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1067                                Type *parmType = (*fnParm)->get_type();
1068                                if ( ! dynamic_cast< TypeInstType* >( parmType ) && isPolyType( parmType, scopeTyVars ) ) {
1069                                        std::string sizeName = sizeofName( parmType );
1070                                        if ( seenTypes.count( sizeName ) ) continue;
1071
1072                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1073                                        sizeParm = newObj.clone();
1074                                        sizeParm->set_name( sizeName );
1075                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1076                                        ++last;
1077
1078                                        alignParm = newObj.clone();
1079                                        alignParm->set_name( alignofName( parmType ) );
1080                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1081                                        ++last;
1082
1083                                        seenTypes.insert( sizeName );
1084                                }
1085                        }
1086
1087                        // splice assertion parameters into parameter list
1088                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1089                        addAdapters( funcType );
1090                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1091                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1092
1093                        scopeTyVars = oldtyVars;
1094                        return funcType;
1095                }
1096
1097////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1098
1099                template< typename DeclClass >
1100                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1101                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1102                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1103
1104                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1105                        ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1106
1107                        scopeTyVars = oldtyVars;
1108                        return ret;
1109                }
1110
1111                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1112                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1113                }
1114
1115                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1116                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1117                }
1118
1119                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1120                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1121                }
1122
1123                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1124//   Initializer *init = 0;
1125//   std::list< Expression *> designators;
1126//   scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1127//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1128//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1129//   }
1130//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1131
1132                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1133                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1134                }
1135
1136                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1137                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1138                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1139
1140                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1141
1142                        scopeTyVars = oldtyVars;
1143                        return ret;
1144                }
1145
1146                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1147                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1148                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1149
1150                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1151
1152                        scopeTyVars = oldtyVars;
1153                        return ret;
1154                }
1155
1156                Statement *Pass3::mutate( DeclStmt *declStmt ) {
1157                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1158                                if ( isPolyType( objectDecl->get_type(), scopeTyVars ) ) {
1159                                        // change initialization of a polymorphic value object
1160                                        // to allocate storage with alloca
1161                                        Type *declType = objectDecl->get_type();
1162                                        UntypedExpr *alloc = new UntypedExpr( new NameExpr( "__builtin_alloca" ) );
1163                                        alloc->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( declType ) ) );
1164
1165                                        delete objectDecl->get_init();
1166
1167                                        std::list<Expression*> designators;
1168                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( alloc, designators ) );
1169                                }
1170                        }
1171                        return Mutator::mutate( declStmt );
1172                }
1173        } // anonymous namespace
1174} // namespace GenPoly
1175
1176// Local Variables: //
1177// tab-width: 4 //
1178// mode: c++ //
1179// compile-command: "make install" //
1180// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.