source: src/GenPoly/Box.cc @ a172972

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsctordeferred_resndemanglerenumforall-pointer-decaygc_noraiijacob/cs343-translationjenkins-sandboxmemorynew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerpthread-emulationqualifiedEnumresolv-newwith_gc
Last change on this file since a172972 was a172972, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 7 years ago

Merge branch 'master' into ctor

Conflicts:

src/ResolvExpr/Resolver.cc

  • Property mode set to 100644
File size: 68.4 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 : Tue Feb 09 14:39:52 2016
13// Update Count     : 295
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<Expression*> noDesignators;
377                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
378
379                        // make a new temporary array
380                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
381                        std::stringstream lenGen;
382                        lenGen << baseMembers.size();
383                        ConstantExpr *lenExpr = new ConstantExpr( Constant( offsetType->clone(), lenGen.str() ) );
384                        ObjectDecl *arrayTemp = makeTemporary( new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, lenExpr, false, false ) );
385
386                        // build initializer list for temporary
387                        std::list< Initializer* > inits;
388                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
389                                DeclarationWithType *memberDecl;
390                                if ( DeclarationWithType *origMember = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
391                                        memberDecl = origMember->clone();
392                                } else {
393                                        memberDecl = new ObjectDecl( (*member)->get_name(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, offsetType->clone(), 0 );
394                                }
395                                inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ), noDesignators ) );
396                        }
397                        arrayTemp->set_init( new ListInit( inits, noDesignators ) );
398
399                        // return variable pointing to temporary
400                        return new VariableExpr( arrayTemp );
401                }
402
403                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
404                        Type *polyBase = hasPolyBase( parmType, exprTyVars );
405                        if ( polyBase && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyBase ) ) {
406                                std::string sizeName = sizeofName( polyBase );
407                                if ( seenTypes.count( sizeName ) ) return;
408
409                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
410                                arg++;
411                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
412                                arg++;
413                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyBase ) ) {
414                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
415                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, makeOffsetArray( argBaseStructType ) );
416                                                arg++;
417                                        } else {
418                                                throw SemanticError( "Cannot pass non-struct type for generic struct" );
419                                        }
420                                }
421
422                                seenTypes.insert( sizeName );
423                        }
424                }
425
426                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, ReferenceToType *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
427                        // pass size/align for type variables
428                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
429                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
430                                assert( env );
431                                if ( tyParm->second == TypeDecl::Any ) {
432                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
433                                        if ( concrete ) {
434                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
435                                                arg++;
436                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
437                                                arg++;
438                                        } else {
439                                                throw SemanticError( "unbound type variable in application ", appExpr );
440                                        } // if
441                                } // if
442                        } // for
443
444                        // add size/align for generic types to parameter list
445                        if ( appExpr->get_function()->get_results().empty() ) return;
446                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_results().front() );
447                        assert( funcType );
448
449                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
450                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
451                        std::set< std::string > seenTypes; //< names for generic types we've seen
452
453                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
454                        if ( polyRetType ) {
455                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
456                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
457                        }
458                       
459                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
460                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
461                                VariableExpr *fnArgBase = getBaseVar( *fnArg );
462                                if ( ! fnArgBase || fnArgBase->get_results().empty() ) continue;
463                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), fnArgBase->get_results().front(), arg, exprTyVars, seenTypes );
464                        }
465                }
466
467                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
468                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
469                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
470                        return newObj;
471                }
472
473                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
474                        // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
475                        // if ( useRetval ) {
476                        //      assert( retval );
477                        //      arg = appExpr->get_args().insert( arg, new VariableExpr( retval ) );
478                        //      arg++;
479                        // } else {
480
481                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
482                        // using a comma expression.  Possibly change comma expression into statement expression "{}" for multiple
483                        // return values.
484                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
485                        Expression *paramExpr = new VariableExpr( newObj );
486
487                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
488                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
489                        if ( ! isPolyType( newObj->get_type(), scopeTyVars, env ) ) {
490                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
491                        } // if
492                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
493                        arg++;
494                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
495                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, new VariableExpr( newObj ) );
496                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
497                        appExpr->set_env( 0 );
498                        return commaExpr;
499                        // } // if
500                        // return appExpr;
501                }
502
503                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
504                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
505                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
506                                assert(paramType && "Aggregate parameters should be type expressions");
507                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
508                        }
509                }
510
511                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
512                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
513                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
514                                if ( concrete == 0 ) {
515                                        throw SemanticError( "Unbound type variable " + typeInst->get_name() + " in ", appExpr );
516                                } // if
517                                return concrete;
518                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
519                                if ( doClone ) {
520                                        structType = structType->clone();
521                                }
522                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
523                                return structType;
524                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
525                                if ( doClone ) {
526                                        unionType = unionType->clone();
527                                }
528                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
529                                return unionType;
530                        }
531                        return type;
532                }
533
534                Expression *Pass1::addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, ReferenceToType *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
535                        assert( env );
536                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, polyType );
537                        // add out-parameter for return value   
538                        return addRetParam( appExpr, function, concrete, arg );
539                }
540
541                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
542                        Expression *ret = appExpr;
543                        if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
544                                ret = addRetParam( appExpr, function, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
545                        } // if
546                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
547                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
548
549                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
550                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
551                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->get_function(), adapteeType ) );
552                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) );
553
554                        return ret;
555                }
556
557                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
558                        assert( ! arg->get_results().empty() );
559                        if ( isPolyType( param, exprTyVars ) ) {
560                                if ( isPolyType( arg->get_results().front() ) ) {
561                                        // if the argument's type is polymorphic, we don't need to box again!
562                                        return;
563                                } else if ( arg->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
564                                        // VariableExpr and MemberExpr are lvalues
565                                        arg = new AddressExpr( arg );
566                                } else {
567                                        // use type computed in unification to declare boxed variables
568                                        Type * newType = param->clone();
569                                        if ( env ) env->apply( newType );
570                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, newType, 0 );
571                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
572                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
573                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
574                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
575                                        assign->get_args().push_back( arg );
576                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
577                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
578                                } // if
579                        } // if
580                }
581
582                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
583                /// void * if they are type parameters in the formal type.
584                /// this gets rid of warnings from gcc.
585                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
586                        Type * newType = formal->clone();
587                        if ( getFunctionType( newType ) ) {
588                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
589                                actual = new CastExpr( actual, newType );
590                        } // if
591                }
592
593                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
594                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
595                                assert( arg != appExpr->get_args().end() );
596                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
597                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
598                        } // for
599                }
600
601                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
602                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
603                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
604                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
605                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
606                                        assert( inferParam != appExpr->get_inferParams().end() && "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
607                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
608                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
609                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
610                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
611                                } // for
612                        } // for
613                }
614
615                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
616                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
617
618                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
619                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
620                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
621
622                        // we don't need the return value any more
623                        funcType->get_returnVals().clear();
624                }
625
626                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
627                        // actually make the adapter type
628                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
629                        if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyType( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
630                                makeRetParm( adapter );
631                        } // if
632                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
633                        return adapter;
634                }
635
636                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
637                        assert( param );
638                        assert( arg );
639                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
640                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
641                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
642                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
643                                        deref->get_results().push_back( arg->get_type()->clone() );
644                                        return deref;
645                                } // if
646                        } // if
647                        return new VariableExpr( param );
648                }
649
650                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 ) {
651                        UniqueName paramNamer( "_p" );
652                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
653                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
654                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
655                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
656                                } // if
657                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
658                        } // for
659                }
660
661
662
663                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
664                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
665                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
666                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
667                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
668                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
669                        Statement *bodyStmt;
670
671                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
672                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
673                        std::list< TypeDecl *>::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
674                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
675                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
676                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
677                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
678                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
679                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
680                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
681                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
682                                } // for
683                        } // for
684
685                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
686                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
687                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
688                        param++;                // skip adaptee parameter
689                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
690                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
691                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
692                        } else if ( isPolyType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
693                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
694                                        (*param)->set_name( "_ret" );
695                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
696                                } // if
697                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
698                                UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
699                                deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
700                                assign->get_args().push_back( deref );
701                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
702                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
703                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
704                        } else {
705                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
706                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
707                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
708                        } // if
709                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
710                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
711                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
712                        return new FunctionDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody, false, false );
713                }
714
715                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
716                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
717                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
718                        std::list< FunctionType *> functions;
719                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
720                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
721                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
722                                } // for
723                        } // for
724                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
725                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
726                        } // for
727
728                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
729                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
730                        std::set< std::string > adaptersDone;
731
732                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
733                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
734                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
735                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
736
737                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
738                                // pre-substitution parameter function type.
739                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
740                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
741
742                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
743                                        assert( env );
744                                        env->apply( realFunction );
745                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
746                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
747
748                                        AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
749                                        AdapterMap::iterator adapter = adapters.find( mangleName );
750                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
751                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
752                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
753                                                adapter = adapters.insert( adapters.begin(), std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
754                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
755                                        } // if
756                                        assert( adapter != adapters.end() );
757
758                                        // add the appropriate adapter as a parameter
759                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
760                                } // if
761                        } // for
762                } // passAdapters
763
764                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
765                        NameExpr *opExpr;
766                        if ( isIncr ) {
767                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
768                        } else {
769                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
770                        } // if
771                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
772                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
773                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
774                        } else {
775                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
776                        } // if
777                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( polyType ) ) );
778                        addAssign->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
779                        if ( appExpr->get_env() ) {
780                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
781                                appExpr->set_env( 0 );
782                        } // if
783                        appExpr->get_args().clear();
784                        delete appExpr;
785                        return addAssign;
786                }
787
788                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
789                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
790                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
791                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
792                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
793                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
794                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
795                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
796                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
797                                                UntypedExpr *ret = 0;
798                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
799                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
800                                                } // if
801                                                if ( baseType1 ) {
802                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
803                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
804                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
805                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
806                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
807                                                } else if ( baseType2 ) {
808                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
809                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
810                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
811                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
812                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
813                                                } // if
814                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
815                                                        ret->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
816                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
817                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
818                                                                appExpr->set_env( 0 );
819                                                        } // if
820                                                        appExpr->get_args().clear();
821                                                        delete appExpr;
822                                                        return ret;
823                                                } // if
824                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
825                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
826                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
827                                                if ( isPolyType( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
828                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
829                                                        delete ret->get_results().front();
830                                                        ret->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
831                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
832                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
833                                                                appExpr->set_env( 0 );
834                                                        } // if
835                                                        appExpr->get_args().clear();
836                                                        delete appExpr;
837                                                        return ret;
838                                                } // if
839                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
840                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
841                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
842                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
843                                                        Type *tempType = appExpr->get_results().front()->clone();
844                                                        if ( env ) {
845                                                                env->apply( tempType );
846                                                        } // if
847                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
848                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
849                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
850                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
851                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
852                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
853                                                        } else {
854                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
855                                                        } // if
856                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
857                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
858                                                } // if
859                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
860                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
861                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
862                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
863                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
864                                                } // if
865                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
866                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
867                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
868                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
869                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
870                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
871                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
872                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
873                                                        divide->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
874                                                        divide->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
875                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
876                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
877                                                                appExpr->set_env( 0 );
878                                                        } // if
879                                                        return divide;
880                                                } else if ( baseType1 ) {
881                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
882                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
883                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
884                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
885                                                } else if ( baseType2 ) {
886                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
887                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
888                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
889                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
890                                                } // if
891                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
892                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
893                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
894                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env );
895                                                if ( baseType ) {
896                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
897                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
898                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType ) ) );
899                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
900                                                } // if
901                                        } // if
902                                        return appExpr;
903                                } // if
904                        } // if
905                        return 0;
906                }
907
908                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
909                        // std::cerr << "mutate appExpr: ";
910                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
911                        //      std::cerr << i->first << " ";
912                        // }
913                        // std::cerr << "\n";
914                        bool oldUseRetval = useRetval;
915                        useRetval = false;
916                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
917                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
918                        useRetval = oldUseRetval;
919
920                        assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
921                        PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
922                        assert( pointer );
923                        FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
924                        assert( function );
925
926                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
927                                return newExpr;
928                        } // if
929
930                        Expression *ret = appExpr;
931
932                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
933                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
934
935                        TyVarMap exprTyVars;
936                        makeTyVarMap( function, exprTyVars );
937                        ReferenceToType *polyRetType = 0;
938
939                        if ( polyRetType = isPolyRet( function ) ) {
940                                ret = addPolyRetParam( appExpr, function, polyRetType, arg );
941                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) ) {
942                                // std::cerr << "needs adapter: ";
943                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
944                                //      std::cerr << i->first << " ";
945                                // }
946                                // std::cerr << "\n";
947                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
948                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
949                        } // if
950                        arg = appExpr->get_args().begin();
951
952                        passTypeVars( appExpr, polyRetType, arg, exprTyVars );
953                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
954
955                        arg = paramBegin;
956
957                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
958
959                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
960
961                        return ret;
962                }
963
964                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
965                        if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
966                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
967                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
968                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
969                                                expr->get_args().clear();
970                                                delete expr;
971                                                return ret->acceptMutator( *this );
972                                        } // if
973                                } // if
974                        } // if
975                        return PolyMutator::mutate( expr );
976                }
977
978                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
979                        assert( ! addrExpr->get_arg()->get_results().empty() );
980
981                        bool needs = false;
982                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
983                                if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
984                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
985                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
986                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
987                                                                assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
988                                                                PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
989                                                                assert( pointer );
990                                                                FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
991                                                                assert( function );
992                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
993                                                        } // if
994                                                } // if
995                                        } // if
996                                } // if
997                        } // if
998                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
999                        if ( isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_results().front(), scopeTyVars, env ) || needs ) {
1000                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1001                                delete ret->get_results().front();
1002                                ret->get_results().front() = addrExpr->get_results().front()->clone();
1003                                addrExpr->set_arg( 0 );
1004                                delete addrExpr;
1005                                return ret;
1006                        } else {
1007                                return addrExpr;
1008                        } // if
1009                }
1010
1011                /// Wraps a function declaration in a new pointer-to-function variable expression
1012                VariableExpr *wrapFunctionDecl( DeclarationWithType *functionDecl ) {
1013                        // line below cloned from FixFunction.cc
1014                        ObjectDecl *functionObj = new ObjectDecl( functionDecl->get_name(), functionDecl->get_storageClass(), functionDecl->get_linkage(), 0,
1015                                                                  new PointerType( Type::Qualifiers(), functionDecl->get_type()->clone() ), 0 );
1016                        functionObj->set_mangleName( functionDecl->get_mangleName() );
1017                        return new VariableExpr( functionObj );
1018                }
1019               
1020                Statement * Pass1::mutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1021                        if ( retval && returnStmt->get_expr() ) {
1022                                assert( ! returnStmt->get_expr()->get_results().empty() );
1023                                // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
1024                                // if ( returnStmt->get_expr()->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
1025                                // by this point, a cast expr on a polymorphic return value is redundant
1026                                while ( CastExpr *castExpr = dynamic_cast< CastExpr *>( returnStmt->get_expr() ) ) {
1027                                        returnStmt->set_expr( castExpr->get_arg() );
1028                                        returnStmt->get_expr()->set_env( castExpr->get_env() );
1029                                        castExpr->set_env( 0 );
1030                                        castExpr->set_arg( 0 );
1031                                        delete castExpr;
1032                                } //while
1033
1034                                // find assignment operator for (polymorphic) return type
1035                                ApplicationExpr *assignExpr = 0;
1036                                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( retval->get_type() ) ) {
1037                                        // find assignment operator for type variable
1038                                        std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assignIter = assignOps.find( typeInst->get_name() );
1039                                        if ( assignIter == assignOps.end() ) {
1040                                                throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype object in ", returnStmt->get_expr() );
1041                                        } // if
1042                                        assignExpr = new ApplicationExpr( new VariableExpr( assignIter->second ) );
1043                                } else if ( ReferenceToType *refType = dynamic_cast< ReferenceToType *>( retval->get_type() ) ) {
1044                                        // find assignment operator for generic type
1045                                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assignIter = scopedAssignOps.find( refType->get_name() );
1046                                        if ( assignIter == scopedAssignOps.end() ) {
1047                                                throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype generic object in ", returnStmt->get_expr() );
1048                                        }
1049
1050                                        // wrap it up in an application expression
1051                                        DeclarationWithType *functionDecl = assignIter->second;
1052                                        assignExpr = new ApplicationExpr( wrapFunctionDecl( functionDecl ) );
1053                                        assignExpr->set_env( env->clone() );
1054
1055                                        // find each of its needed secondary assignment operators
1056                                        std::list< Expression* > &tyParams = refType->get_parameters();
1057                                        std::list< TypeDecl* > &forallParams = functionDecl->get_type()->get_forall();
1058                                        std::list< Expression* >::const_iterator tyIt = tyParams.begin();
1059                                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator forallIt = forallParams.begin();
1060                                        for ( ; tyIt != tyParams.end() && forallIt != forallParams.end(); ++tyIt, ++forallIt ) {
1061                                                if ( (*forallIt)->get_kind() != TypeDecl::Any ) continue; // skip types with no assign op (ftype/dtype)
1062
1063                                                std::list< DeclarationWithType* > &asserts = (*forallIt)->get_assertions();
1064                                                assert( ! asserts.empty() && "Type param needs assignment operator assertion" );
1065                                                DeclarationWithType *actualDecl = asserts.front();
1066                                                ReferenceToType *actualType = isAssignment( actualDecl );
1067                                                assert( actualType && "First assertion of type with assertions should be assignment operator" );
1068                                                TypeExpr *formalTypeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *tyIt );
1069                                                assert( formalTypeExpr && "type parameters must be type expressions" );
1070                                                Type *formalType = formalTypeExpr->get_type();
1071                                                assignExpr->get_env()->add( actualType->get_name(), formalType );
1072                                               
1073                                                DeclarationWithType *assertAssign = 0;
1074                                                if ( TypeInstType *formalTypeInstType = dynamic_cast< TypeInstType* >( formalType ) ) {
1075                                                        std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assertAssignIt = assignOps.find( formalTypeInstType->get_name() );
1076                                                        if ( assertAssignIt == assignOps.end() ) {
1077                                                                throw SemanticError( "No assignment operation found for ", formalTypeInstType );
1078                                                        }
1079                                                        assertAssign = assertAssignIt->second;
1080                                                        //assignExpr->get_env()->add( formalTypeInstType->get_name(), actualType );
1081                                                } else if ( ReferenceToType *formalReferenceType = dynamic_cast< ReferenceToType* >( formalType ) )  {
1082                                                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assertAssignIt = scopedAssignOps.find( formalReferenceType->get_name() );
1083                                                        if ( assertAssignIt == scopedAssignOps.end() ) {
1084                                                                throw SemanticError( "No assignment operation found for ", formalReferenceType );
1085                                                        }
1086                                                        assertAssign = assertAssignIt->second;
1087                                                } else assert( false && "returning polymorphic types with non struct/polymorphic parameters not yet supported" );
1088                                               
1089
1090                                                assignExpr->get_inferParams()[ actualDecl->get_uniqueId() ]
1091                                                        = ParamEntry( assertAssign->get_uniqueId(), assertAssign->get_type()->clone(), actualDecl->get_type()->clone(), wrapFunctionDecl( assertAssign ) );
1092                                        }
1093                                }
1094                                assert( assignExpr );
1095
1096                                // replace return statement with appropriate assignment to out parameter
1097                                Expression *retParm = new NameExpr( retval->get_name() );
1098                                retParm->get_results().push_back( new PointerType( Type::Qualifiers(), retval->get_type()->clone() ) );
1099                                assignExpr->get_args().push_back( retParm );
1100                                assignExpr->get_args().push_back( returnStmt->get_expr() );
1101                                stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( assignExpr ) ) );
1102                                // } else {
1103                                //      useRetval = true;
1104                                //      stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) ) );
1105                                //      useRetval = false;
1106                                // } // if
1107                                returnStmt->set_expr( 0 );
1108                        } else {
1109                                returnStmt->set_expr( mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) );
1110                        } // if
1111                        return returnStmt;
1112                }
1113
1114                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
1115                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1116                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1117
1118                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1119
1120                        scopeTyVars = oldtyVars;
1121                        return ret;
1122                }
1123
1124                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
1125                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1126                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1127
1128                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1129
1130                        scopeTyVars = oldtyVars;
1131                        return ret;
1132                }
1133
1134                void Pass1::doBeginScope() {
1135                        // push a copy of the current map
1136                        adapters.push(adapters.top());
1137                        scopedAssignOps.beginScope();
1138                }
1139
1140                void Pass1::doEndScope() {
1141                        adapters.pop();
1142                        scopedAssignOps.endScope();
1143                }
1144
1145////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1146
1147                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1148                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1149                        std::list< FunctionType *> functions;
1150                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1151                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1152                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1153                                (*arg)->set_type( orig );
1154                        }
1155                        std::set< std::string > adaptersDone;
1156                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1157                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1158                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1159                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1160                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) );
1161                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1162                                }
1163                        }
1164//  deleteAll( functions );
1165                }
1166
1167                template< typename DeclClass >
1168                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1169                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1170
1171                        return ret;
1172                }
1173
1174                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1175                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1176                }
1177
1178                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1179                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1180                }
1181
1182                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1183                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1184                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1185                                return handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() );
1186                        } else {
1187                                return Mutator::mutate( typeDecl );
1188                        }
1189                }
1190
1191                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1192                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1193                }
1194
1195                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1196                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1197                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1198
1199                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1200
1201                        scopeTyVars = oldtyVars;
1202                        return ret;
1203                }
1204
1205                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1206                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1207                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1208
1209                        // move polymorphic return type to parameter list
1210                        if ( isPolyRet( funcType ) ) {
1211                                DeclarationWithType *ret = funcType->get_returnVals().front();
1212                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1213                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1214                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1215                        }
1216
1217                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1218                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1219                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1220                        ObjectDecl newObj( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 );
1221                        ObjectDecl newPtr( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0,
1222                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1223//   ObjectDecl *newFunPtr = new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 );
1224                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1225                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1226                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1227                                if ( (*tyParm)->get_kind() == TypeDecl::Any ) {
1228                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1229
1230                                        sizeParm = newObj.clone();
1231                                        sizeParm->set_name( sizeofName( &parmType ) );
1232                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1233                                        ++last;
1234
1235                                        alignParm = newObj.clone();
1236                                        alignParm->set_name( alignofName( &parmType ) );
1237                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1238                                        ++last;
1239                                }
1240                                // move all assertions into parameter list
1241                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1242//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1243                                        inferredParams.push_back( *assert );
1244                                }
1245                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1246                        }
1247
1248                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1249                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1250                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1251                                Type *polyBase = hasPolyBase( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1252                                if ( polyBase && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyBase ) ) {
1253                                        std::string sizeName = sizeofName( polyBase );
1254                                        if ( seenTypes.count( sizeName ) ) continue;
1255
1256                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1257                                        sizeParm = newObj.clone();
1258                                        sizeParm->set_name( sizeName );
1259                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1260                                        ++last;
1261
1262                                        alignParm = newObj.clone();
1263                                        alignParm->set_name( alignofName( polyBase ) );
1264                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1265                                        ++last;
1266
1267                                        if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyBase ) ) {
1268                                                offsetParm = newPtr.clone();
1269                                                offsetParm->set_name( offsetofName( polyBase ) );
1270                                                last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1271                                                ++last;
1272                                        }
1273
1274                                        seenTypes.insert( sizeName );
1275                                }
1276                        }
1277
1278                        // splice assertion parameters into parameter list
1279                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1280                        addAdapters( funcType );
1281                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1282                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1283
1284                        scopeTyVars = oldtyVars;
1285                        return funcType;
1286                }
1287
1288////////////////////////////////////////// MemberExprFixer ////////////////////////////////////////////////////
1289
1290                template< typename DeclClass >
1291                DeclClass * MemberExprFixer::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1292                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1293                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1294
1295                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1296
1297                        scopeTyVars = oldtyVars;
1298                        return ret;
1299                }
1300
1301                ObjectDecl * MemberExprFixer::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1302                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1303                }
1304
1305                DeclarationWithType * MemberExprFixer::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1306                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1307                }
1308
1309                TypedefDecl * MemberExprFixer::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1310                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1311                }
1312
1313                TypeDecl * MemberExprFixer::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1314                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1315                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1316                }
1317
1318                Type * MemberExprFixer::mutate( PointerType *pointerType ) {
1319                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1320                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1321
1322                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1323
1324                        scopeTyVars = oldtyVars;
1325                        return ret;
1326                }
1327
1328                Type * MemberExprFixer::mutate( FunctionType *functionType ) {
1329                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1330                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1331
1332                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1333
1334                        scopeTyVars = oldtyVars;
1335                        return ret;
1336                }
1337
1338                Statement *MemberExprFixer::mutate( DeclStmt *declStmt ) {
1339                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1340                                if ( isPolyType( objectDecl->get_type(), scopeTyVars ) ) {
1341                                        // change initialization of a polymorphic value object
1342                                        // to allocate storage with alloca
1343                                        Type *declType = objectDecl->get_type();
1344                                        UntypedExpr *alloc = new UntypedExpr( new NameExpr( "__builtin_alloca" ) );
1345                                        alloc->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( declType ) ) );
1346
1347                                        delete objectDecl->get_init();
1348
1349                                        std::list<Expression*> designators;
1350                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( alloc, designators, false ) ); // not constructed
1351                                }
1352                        }
1353                        return Mutator::mutate( declStmt );
1354                }
1355
1356                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1357                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1358                        long i = 0;
1359                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1360                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1361
1362                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1363                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1364                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1365                                        else continue;
1366                                } else return i;
1367                        }
1368                        return -1;
1369                }
1370
1371                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1372                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1373                        std::stringstream offset_namer;
1374                        offset_namer << i;
1375                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), offset_namer.str() ) );
1376                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1377                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( objectType ) ) );
1378                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1379                        return fieldOffset;
1380                }
1381
1382                /// Returns an expression dereferenced n times
1383                Expression *makeDerefdVar( Expression *derefdVar, long n ) {
1384                        for ( int i = 1; i < n; ++i ) {
1385                                UntypedExpr *derefExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
1386                                derefExpr->get_args().push_back( derefdVar );
1387                                derefdVar = derefExpr;
1388                        }
1389                        return derefdVar;
1390                }
1391
1392                Expression *MemberExprFixer::mutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1393                        // mutate, exiting early if no longer MemberExpr
1394                        Expression *expr = Mutator::mutate( memberExpr );
1395                        memberExpr = dynamic_cast< MemberExpr* >( expr );
1396                        if ( ! memberExpr ) return expr;
1397
1398                        // get declaration for base struct, exiting early if not found
1399                        int varDepth;
1400                        VariableExpr *varExpr = getBaseVar( memberExpr->get_aggregate(), &varDepth );
1401                        if ( ! varExpr ) return memberExpr;
1402                        ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl* >( varExpr->get_var() );
1403                        if ( ! objectDecl ) return memberExpr;
1404
1405                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1406                        int tyDepth;
1407                        Type *objectType = hasPolyBase( objectDecl->get_type(), scopeTyVars, &tyDepth );
1408                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1409
1410                        Expression *newMemberExpr = 0;
1411                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1412                                // look up offset index
1413                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1414                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1415
1416                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1417                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1418                                fieldLoc->get_args().push_back( makeDerefdVar( varExpr->clone(), varDepth ) );
1419                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1420                                newMemberExpr = fieldLoc;
1421                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1422                                // union members are all at offset zero, so build appropriately-dereferenced variable
1423                                newMemberExpr = makeDerefdVar( varExpr->clone(), varDepth );
1424                        } else return memberExpr;
1425                        assert( newMemberExpr );
1426
1427                        // wrap pointer members in appropriate cast
1428                        if ( dynamic_cast< PointerType* >( memberExpr->get_member()->get_type() ) ) {
1429                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), new PointerType( Type::Qualifiers(), new VoidType( Type::Qualifiers() ) ) ) );
1430                                UntypedExpr *derefExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
1431                                derefExpr->get_args().push_back( ptrCastExpr );
1432                                newMemberExpr = derefExpr;
1433                        }
1434
1435                        delete memberExpr;
1436                        return newMemberExpr;
1437                }
1438
1439                Expression *MemberExprFixer::mutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1440                        // mutate, exiting early if no longer OffsetofExpr
1441                        Expression *expr = Mutator::mutate( offsetofExpr );
1442                        offsetofExpr = dynamic_cast< OffsetofExpr* >( expr );
1443                        if ( ! offsetofExpr ) return expr;
1444
1445                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1446                        Type *ty = isPolyType( offsetofExpr->get_type(), scopeTyVars );
1447                        if ( ! ty ) return offsetofExpr;
1448
1449                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1450                                // replace offsetof expression by index into offset array
1451                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1452                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1453
1454                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1455                                delete offsetofExpr;
1456                                return offsetInd;
1457                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1458                                // all union members are at offset zero
1459                                delete offsetofExpr;
1460                                return new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), std::string("0") ) );
1461                        } else return offsetofExpr;
1462                }
1463
1464////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1465
1466                template< typename DeclClass >
1467                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1468                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1469                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1470
1471                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1472                        ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1473
1474                        scopeTyVars = oldtyVars;
1475                        return ret;
1476                }
1477
1478                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1479                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1480                }
1481
1482                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1483                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1484                }
1485
1486                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1487                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1488                }
1489
1490                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1491//   Initializer *init = 0;
1492//   std::list< Expression *> designators;
1493//   scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1494//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1495//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1496//   }
1497//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1498
1499                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1500                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1501                }
1502
1503                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1504                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1505                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1506
1507                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1508
1509                        scopeTyVars = oldtyVars;
1510                        return ret;
1511                }
1512
1513                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1514                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1515                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1516
1517                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1518
1519                        scopeTyVars = oldtyVars;
1520                        return ret;
1521                }
1522        } // anonymous namespace
1523} // namespace GenPoly
1524
1525// Local Variables: //
1526// tab-width: 4 //
1527// mode: c++ //
1528// compile-command: "make install" //
1529// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.