source: src/GenPoly/Box.cc @ a28bc02

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newwith_gc
Last change on this file since a28bc02 was a28bc02, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 5 years ago

assignment argument and return value are now always copy constructed

  • Property mode set to 100644
File size: 86.5 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Box.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Fri Mar 17 09:06:37 2017
13// Update Count     : 339
14//
15
16#include <algorithm>
17#include <iterator>
18#include <list>
19#include <map>
20#include <set>
21#include <stack>
22#include <string>
23#include <utility>
24#include <vector>
25#include <cassert>
26
27#include "Box.h"
28#include "DeclMutator.h"
29#include "PolyMutator.h"
30#include "FindFunction.h"
31#include "ScopedSet.h"
32#include "ScrubTyVars.h"
33
34#include "Parser/ParseNode.h"
35
36#include "SynTree/Attribute.h"
37#include "SynTree/Constant.h"
38#include "SynTree/Declaration.h"
39#include "SynTree/Expression.h"
40#include "SynTree/Initializer.h"
41#include "SynTree/Mutator.h"
42#include "SynTree/Statement.h"
43#include "SynTree/Type.h"
44#include "SynTree/TypeSubstitution.h"
45
46#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"
47#include "ResolvExpr/TypeMap.h"
48#include "ResolvExpr/typeops.h"
49
50#include "SymTab/Indexer.h"
51#include "SymTab/Mangler.h"
52
53#include "Common/ScopedMap.h"
54#include "Common/SemanticError.h"
55#include "Common/UniqueName.h"
56#include "Common/utility.h"
57
58#include "InitTweak/InitTweak.h"
59
60#include <ext/functional> // temporary
61
62namespace GenPoly {
63        namespace {
64                const std::list<Label> noLabels;
65
66                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
67
68                /// Adds layout-generation functions to polymorphic types
69                class LayoutFunctionBuilder final : public DeclMutator {
70                        unsigned int functionNesting;  // current level of nested functions
71                public:
72                        LayoutFunctionBuilder() : functionNesting( 0 ) {}
73
74                        using DeclMutator::mutate;
75                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
76                        virtual Declaration *mutate( StructDecl *structDecl ) override;
77                        virtual Declaration *mutate( UnionDecl *unionDecl ) override;
78                };
79
80                /// 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
81                class Pass1 final : public PolyMutator {
82                  public:
83                        Pass1();
84
85                        using PolyMutator::mutate;
86                        virtual Expression *mutate( ApplicationExpr *appExpr ) override;
87                        virtual Expression *mutate( AddressExpr *addrExpr ) override;
88                        virtual Expression *mutate( UntypedExpr *expr ) override;
89                        virtual DeclarationWithType* mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
90                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl ) override;
91                        virtual Expression *mutate( CommaExpr *commaExpr ) override;
92                        virtual Expression *mutate( ConditionalExpr *condExpr ) override;
93                        virtual Statement * mutate( ReturnStmt *returnStmt ) override;
94                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
95                        virtual Type * mutate( FunctionType *functionType ) override;
96
97                        virtual void doBeginScope() override;
98                        virtual void doEndScope() override;
99                  private:
100                        /// Pass the extra type parameters from polymorphic generic arguments or return types into a function application
101                        void passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes );
102                        /// passes extra type parameters into a polymorphic function application
103                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
104                        /// wraps a function application with a new temporary for the out-parameter return value
105                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
106                        /// Replaces all the type parameters of a generic type with their concrete equivalents under the current environment
107                        void replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params );
108                        /// Replaces a polymorphic type with its concrete equivalant under the current environment (returns itself if concrete).
109                        /// If `doClone` is set to false, will not clone interior types
110                        Type *replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone = true );
111                        /// wraps a function application returning a polymorphic type with a new temporary for the out-parameter return value
112                        Expression *addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
113                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
114                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
115                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
116                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
117                        /// Stores assignment operators from assertion list in local map of assignment operations
118                        void passAdapters( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, const TyVarMap &exprTyVars );
119                        FunctionDecl *makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars );
120                        /// Replaces intrinsic operator functions with their arithmetic desugaring
121                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
122                        /// Inserts a new temporary variable into the current scope with an auto-generated name
123                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
124
125                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* > adapters;     ///< Set of adapter functions in the current scope
126
127                        std::map< ApplicationExpr *, Expression * > retVals;
128
129                        DeclarationWithType *retval;
130                        UniqueName tempNamer;
131                };
132
133                /// * Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters
134                /// * adds type size and assertion parameters to parameter lists
135                class Pass2 final : public PolyMutator {
136                  public:
137                        template< typename DeclClass >
138                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
139                        template< typename AggDecl >
140                        AggDecl * handleAggDecl( AggDecl * aggDecl );
141
142                        typedef PolyMutator Parent;
143                        using Parent::mutate;
144                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
145                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl ) override;
146                        virtual StructDecl *mutate( StructDecl *structDecl ) override;
147                        virtual UnionDecl *mutate( UnionDecl *unionDecl ) override;
148                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl ) override;
149                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) override;
150                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
151                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType ) override;
152
153                  private:
154                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
155
156                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
157                };
158
159                /// Replaces member and size/align/offsetof expressions on polymorphic generic types with calculated expressions.
160                /// * Replaces member expressions for polymorphic types with calculated add-field-offset-and-dereference
161                /// * Calculates polymorphic offsetof expressions from offset array
162                /// * Inserts dynamic calculation of polymorphic type layouts where needed
163                class PolyGenericCalculator final : public PolyMutator {
164                public:
165                        typedef PolyMutator Parent;
166                        using Parent::mutate;
167
168                        PolyGenericCalculator();
169
170                        template< typename DeclClass >
171                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
172                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
173                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl ) override;
174                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl ) override;
175                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl ) override;
176                        virtual Statement *mutate( DeclStmt *declStmt ) override;
177                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
178                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType ) override;
179                        virtual Expression *mutate( MemberExpr *memberExpr ) override;
180                        virtual Expression *mutate( SizeofExpr *sizeofExpr ) override;
181                        virtual Expression *mutate( AlignofExpr *alignofExpr ) override;
182                        virtual Expression *mutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) override;
183                        virtual Expression *mutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) override;
184
185                        virtual void doBeginScope() override;
186                        virtual void doEndScope() override;
187
188                private:
189                        /// Makes a new variable in the current scope with the given name, type & optional initializer
190                        ObjectDecl *makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init = 0 );
191                        /// returns true if the type has a dynamic layout; such a layout will be stored in appropriately-named local variables when the function returns
192                        bool findGeneric( Type *ty );
193                        /// adds type parameters to the layout call; will generate the appropriate parameters if needed
194                        void addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams );
195
196                        /// Enters a new scope for type-variables, adding the type variables from ty
197                        void beginTypeScope( Type *ty );
198                        /// Exits the type-variable scope
199                        void endTypeScope();
200
201                        ScopedSet< std::string > knownLayouts;          ///< Set of generic type layouts known in the current scope, indexed by sizeofName
202                        ScopedSet< std::string > knownOffsets;          ///< Set of non-generic types for which the offset array exists in the current scope, indexed by offsetofName
203                        UniqueName bufNamer;                           ///< Namer for VLA buffers
204                };
205
206                /// 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
207                class Pass3 final : public PolyMutator {
208                  public:
209                        template< typename DeclClass >
210                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
211
212                        using PolyMutator::mutate;
213                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
214                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl ) override;
215                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl ) override;
216                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl ) override;
217                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
218                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType ) override;
219                  private:
220                };
221
222        } // anonymous namespace
223
224        /// version of mutateAll with special handling for translation unit so you can check the end of the prelude when debugging
225        template< typename MutatorType >
226        inline void mutateTranslationUnit( std::list< Declaration* > &translationUnit, MutatorType &mutator ) {
227                bool seenIntrinsic = false;
228                SemanticError errors;
229                for ( typename std::list< Declaration* >::iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
230                        try {
231                                if ( *i ) {
232                                        if ( (*i)->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
233                                                seenIntrinsic = true;
234                                        } else if ( seenIntrinsic ) {
235                                                seenIntrinsic = false; // break on this line when debugging for end of prelude
236                                        }
237
238                                        *i = dynamic_cast< Declaration* >( (*i)->acceptMutator( mutator ) );
239                                        assert( *i );
240                                } // if
241                        } catch( SemanticError &e ) {
242                                e.set_location( (*i)->location );
243                                errors.append( e );
244                        } // try
245                } // for
246                if ( ! errors.isEmpty() ) {
247                        throw errors;
248                } // if
249        }
250
251        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
252                LayoutFunctionBuilder layoutBuilder;
253                Pass1 pass1;
254                Pass2 pass2;
255                PolyGenericCalculator polyCalculator;
256                Pass3 pass3;
257
258                layoutBuilder.mutateDeclarationList( translationUnit );
259                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass1 );
260                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass2 );
261                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, polyCalculator );
262                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass3 );
263        }
264
265        ////////////////////////////////// LayoutFunctionBuilder ////////////////////////////////////////////
266
267        DeclarationWithType *LayoutFunctionBuilder::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
268                functionDecl->set_functionType( maybeMutate( functionDecl->get_functionType(), *this ) );
269                ++functionNesting;
270                functionDecl->set_statements( maybeMutate( functionDecl->get_statements(), *this ) );
271                --functionNesting;
272                return functionDecl;
273        }
274
275        /// Get a list of type declarations that will affect a layout function
276        std::list< TypeDecl* > takeOtypeOnly( std::list< TypeDecl* > &decls ) {
277                std::list< TypeDecl * > otypeDecls;
278
279                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator decl = decls.begin(); decl != decls.end(); ++decl ) {
280                        if ( (*decl)->isComplete() ) {
281                                otypeDecls.push_back( *decl );
282                        }
283                }
284
285                return otypeDecls;
286        }
287
288        /// Adds parameters for otype layout to a function type
289        void addOtypeParams( FunctionType *layoutFnType, std::list< TypeDecl* > &otypeParams ) {
290                BasicType sizeAlignType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
291
292                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
293                        TypeInstType paramType( Type::Qualifiers(), (*param)->get_name(), *param );
294                        std::string paramName = mangleType( &paramType );
295                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( sizeofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
296                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( alignofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
297                }
298        }
299
300        /// Builds a layout function declaration
301        FunctionDecl *buildLayoutFunctionDecl( AggregateDecl *typeDecl, unsigned int functionNesting, FunctionType *layoutFnType ) {
302                // Routines at global scope marked "static" to prevent multiple definitions is separate translation units
303                // because each unit generates copies of the default routines for each aggregate.
304                FunctionDecl *layoutDecl = new FunctionDecl( layoutofName( typeDecl ),
305                                                                                                         functionNesting > 0 ? Type::StorageClasses() : Type::StorageClasses( Type::Static ),
306                                                                                                         LinkageSpec::AutoGen, layoutFnType, new CompoundStmt( noLabels ),
307                                                                                                         std::list< Attribute * >(), Type::FuncSpecifiers( Type::Inline ) );
308                layoutDecl->fixUniqueId();
309                return layoutDecl;
310        }
311
312        /// Makes a unary operation
313        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *arg ) {
314                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
315                expr->get_args().push_back( arg );
316                return expr;
317        }
318
319        /// Makes a binary operation
320        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *lhs, Expression *rhs ) {
321                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
322                expr->get_args().push_back( lhs );
323                expr->get_args().push_back( rhs );
324                return expr;
325        }
326
327        /// Returns the dereference of a local pointer variable
328        Expression *derefVar( ObjectDecl *var ) {
329                return makeOp( "*?", new VariableExpr( var ) );
330        }
331
332        /// makes an if-statement with a single-expression if-block and no then block
333        Statement *makeCond( Expression *cond, Expression *ifPart ) {
334                return new IfStmt( noLabels, cond, new ExprStmt( noLabels, ifPart ), 0 );
335        }
336
337        /// makes a statement that assigns rhs to lhs if lhs < rhs
338        Statement *makeAssignMax( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
339                return makeCond( makeOp( "?<?", lhs, rhs ), makeOp( "?=?", lhs->clone(), rhs->clone() ) );
340        }
341
342        /// makes a statement that aligns lhs to rhs (rhs should be an integer power of two)
343        Statement *makeAlignTo( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
344                // check that the lhs is zeroed out to the level of rhs
345                Expression *ifCond = makeOp( "?&?", lhs, makeOp( "?-?", rhs, new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), "1" ) ) ) );
346                // if not aligned, increment to alignment
347                Expression *ifExpr = makeOp( "?+=?", lhs->clone(), makeOp( "?-?", rhs->clone(), ifCond->clone() ) );
348                return makeCond( ifCond, ifExpr );
349        }
350
351        /// adds an expression to a compound statement
352        void addExpr( CompoundStmt *stmts, Expression *expr ) {
353                stmts->get_kids().push_back( new ExprStmt( noLabels, expr ) );
354        }
355
356        /// adds a statement to a compound statement
357        void addStmt( CompoundStmt *stmts, Statement *stmt ) {
358                stmts->get_kids().push_back( stmt );
359        }
360
361        Declaration *LayoutFunctionBuilder::mutate( StructDecl *structDecl ) {
362                // do not generate layout function for "empty" tag structs
363                if ( structDecl->get_members().empty() ) return structDecl;
364
365                // get parameters that can change layout, exiting early if none
366                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( structDecl->get_parameters() );
367                if ( otypeParams.empty() ) return structDecl;
368
369                // build layout function signature
370                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
371                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
372                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
373
374                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
375                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
376                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
377                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
378                ObjectDecl *offsetParam = new ObjectDecl( offsetofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
379                layoutFnType->get_parameters().push_back( offsetParam );
380                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
381
382                // build function decl
383                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( structDecl, functionNesting, layoutFnType );
384
385                // calculate struct layout in function body
386
387                // initialize size and alignment to 0 and 1 (will have at least one member to re-edit size)
388                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant( sizeAlignType->clone(), "0" ) ) ) );
389                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant( sizeAlignType->clone(), "1" ) ) ) );
390                unsigned long n_members = 0;
391                bool firstMember = true;
392                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = structDecl->get_members().begin(); member != structDecl->get_members().end(); ++member ) {
393                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
394                        assert( dwt );
395                        Type *memberType = dwt->get_type();
396
397                        if ( firstMember ) {
398                                firstMember = false;
399                        } else {
400                                // make sure all members after the first (automatically aligned at 0) are properly padded for alignment
401                                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
402                        }
403
404                        // place current size in the current offset index
405                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", makeOp( "?[?]", new VariableExpr( offsetParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( n_members ) ) ),
406                                                                              derefVar( sizeParam ) ) );
407                        ++n_members;
408
409                        // add member size to current size
410                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?+=?", derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
411
412                        // take max of member alignment and global alignment
413                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
414                }
415                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
416                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
417
418                addDeclarationAfter( layoutDecl );
419                return structDecl;
420        }
421
422        Declaration *LayoutFunctionBuilder::mutate( UnionDecl *unionDecl ) {
423                // do not generate layout function for "empty" tag unions
424                if ( unionDecl->get_members().empty() ) return unionDecl;
425
426                // get parameters that can change layout, exiting early if none
427                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( unionDecl->get_parameters() );
428                if ( otypeParams.empty() ) return unionDecl;
429
430                // build layout function signature
431                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
432                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
433                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
434
435                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
436                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
437                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
438                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
439                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
440
441                // build function decl
442                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( unionDecl, functionNesting, layoutFnType );
443
444                // calculate union layout in function body
445                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant( sizeAlignType->clone(), "1" ) ) ) );
446                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant( sizeAlignType->clone(), "1" ) ) ) );
447                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = unionDecl->get_members().begin(); member != unionDecl->get_members().end(); ++member ) {
448                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
449                        assert( dwt );
450                        Type *memberType = dwt->get_type();
451
452                        // take max member size and global size
453                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
454
455                        // take max of member alignment and global alignment
456                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
457                }
458                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
459                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
460
461                addDeclarationAfter( layoutDecl );
462                return unionDecl;
463        }
464
465        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
466
467        namespace {
468                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
469                        std::stringstream name;
470
471                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
472                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
473
474                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
475                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
476                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
477                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator retval = function->get_returnVals().begin(); retval != function->get_returnVals().end(); ++retval ) {
478                                if ( isPolyType( (*retval)->get_type(), tyVars ) ) {
479                                        name << "P";
480                                } else {
481                                        name << "M";
482                                }
483                        }
484                        name << "_";
485                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = function->get_parameters();
486                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
487                                if ( isPolyType( (*arg)->get_type(), tyVars ) ) {
488                                        name << "P";
489                                } else {
490                                        name << "M";
491                                }
492                        } // for
493                        return name.str();
494                }
495
496                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
497                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
498                }
499
500                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
501                        return "_adapter" + mangleName;
502                }
503
504                Pass1::Pass1() : tempNamer( "_temp" ) {}
505
506                DeclarationWithType *Pass1::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
507                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
508                                doBeginScope();
509                                scopeTyVars.beginScope();
510
511                                DeclarationWithType *oldRetval = retval;
512
513                                // process polymorphic return value
514                                retval = nullptr;
515                                if ( isDynRet( functionDecl->get_functionType() ) && functionDecl->get_linkage() != LinkageSpec::C ) {
516                                        retval = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals().front();
517
518                                        // give names to unnamed return values
519                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
520                                                retval->set_name( "_retparm" );
521                                                retval->set_linkage( LinkageSpec::C );
522                                        } // if
523                                } // if
524
525                                FunctionType *functionType = functionDecl->get_functionType();
526                                makeTyVarMap( functionDecl->get_functionType(), scopeTyVars );
527
528                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
529                                std::list< FunctionType *> functions;
530                                for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
531                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
532                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
533                                        } // for
534                                } // for
535                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
536                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
537                                } // for
538
539                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
540                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
541                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
542                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
543                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, nullptr, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), nullptr ) ) );
544                                        } // if
545                                } // for
546
547                                functionDecl->set_statements( functionDecl->get_statements()->acceptMutator( *this ) );
548
549                                scopeTyVars.endScope();
550                                retval = oldRetval;
551                                doEndScope();
552                        } // if
553                        return functionDecl;
554                }
555
556                TypeDecl *Pass1::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
557                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
558                        return Mutator::mutate( typeDecl );
559                }
560
561                Expression *Pass1::mutate( CommaExpr *commaExpr ) {
562                        // Attempting to find application expressions that were mutated by the copy constructor passes
563                        // to use an explicit return variable, so that the variable can be reused as a parameter to the
564                        // call rather than creating a new temp variable. Previously this step was an optimization, but
565                        // with the introduction of tuples and UniqueExprs, it is necessary to ensure that they use the same variable.
566                        // Essentially, looking for pattern: (x=f(...), x)
567                        // To compound the issue, the right side can be *x, etc. because of lvalue-returning functions
568                        if ( UntypedExpr * assign = dynamic_cast< UntypedExpr * >( commaExpr->get_arg1() ) ) {
569                                if ( InitTweak::isAssignment( InitTweak::getFunctionName( assign ) ) ) {
570                                        assert( assign->get_args().size() == 2 );
571                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * > ( assign->get_args().back() ) ) {
572                                                // first argument is assignable, so it must be an lvalue, so it should be legal to take its address.
573                                                retVals[appExpr] = assign->get_args().front();
574                                        }
575                                }
576                        }
577
578                        commaExpr->set_arg1( maybeMutate( commaExpr->get_arg1(), *this ) );
579                        commaExpr->set_arg2( maybeMutate( commaExpr->get_arg2(), *this ) );
580                        return commaExpr;
581                }
582
583                Expression *Pass1::mutate( ConditionalExpr *condExpr ) {
584                        condExpr->set_arg1( maybeMutate( condExpr->get_arg1(), *this ) );
585                        condExpr->set_arg2( maybeMutate( condExpr->get_arg2(), *this ) );
586                        condExpr->set_arg3( maybeMutate( condExpr->get_arg3(), *this ) );
587                        return condExpr;
588
589                }
590
591                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
592                        Type *polyType = isPolyType( parmType, exprTyVars );
593                        if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
594                                std::string typeName = mangleType( polyType );
595                                if ( seenTypes.count( typeName ) ) return;
596
597                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
598                                arg++;
599                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
600                                arg++;
601                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
602                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
603                                                // zero-length arrays are forbidden by C, so don't pass offset for empty struct
604                                                if ( ! argBaseStructType->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
605                                                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, new OffsetPackExpr( argBaseStructType->clone() ) );
606                                                        arg++;
607                                                }
608                                        } else {
609                                                throw SemanticError( "Cannot pass non-struct type for generic struct" );
610                                        }
611                                }
612
613                                seenTypes.insert( typeName );
614                        }
615                }
616
617                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
618                        // pass size/align for type variables
619                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
620                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
621                                assert( env );
622                                if ( tyParm->second.isComplete ) {
623                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
624                                        if ( concrete ) {
625                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
626                                                arg++;
627                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
628                                                arg++;
629                                        } else {
630                                                // xxx - should this be an assertion?
631                                                std::string x = env ? toString( *env ) : "missing env";
632                                                throw SemanticError( x + "\n" + "unbound type variable: " + tyParm->first + " in application ", appExpr );
633                                        } // if
634                                } // if
635                        } // for
636
637                        // add size/align for generic types to parameter list
638                        if ( ! appExpr->get_function()->has_result() ) return;
639                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
640                        assert( funcType );
641
642                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
643                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
644                        std::set< std::string > seenTypes; ///< names for generic types we've seen
645
646                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
647                        if ( polyRetType ) {
648                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
649                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
650                                ++fnArg; // skip the return parameter in the argument list
651                        }
652
653                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
654                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
655                                if ( ! (*fnArg)->get_result() ) continue;
656                                Type * argType = (*fnArg)->get_result();
657                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), argType, arg, exprTyVars, seenTypes );
658                        }
659                }
660
661                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
662                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
663                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
664                        return newObj;
665                }
666
667                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
668                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
669                        // using a comma expression.
670                        assert( retType );
671
672                        Expression * paramExpr = nullptr;
673                        // try to use existing return value parameter if it exists, otherwise create a new temporary
674                        if ( retVals.count( appExpr ) ) {
675                                paramExpr = retVals[appExpr]->clone();
676                        } else {
677                                ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
678                                paramExpr = new VariableExpr( newObj );
679                        }
680                        Expression * retExpr = paramExpr->clone();
681
682                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
683                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
684                        if ( ! isPolyType( paramExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
685                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
686                        } // if
687                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
688                        arg++;
689                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
690                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, retExpr );
691                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
692                        appExpr->set_env( 0 );
693                        return commaExpr;
694                }
695
696                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
697                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
698                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
699                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
700                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
701                        }
702                }
703
704                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
705                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
706                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
707                                if ( concrete == 0 ) {
708                                        // xxx - should this be an assertion?
709                                        std::string x = env ? toString( *env ) : "missing env";
710                                        throw SemanticError( x + "\n" + "Unbound type variable " + typeInst->get_name() + " in ", appExpr );
711                                } // if
712                                return concrete;
713                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
714                                if ( doClone ) {
715                                        structType = structType->clone();
716                                }
717                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
718                                return structType;
719                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
720                                if ( doClone ) {
721                                        unionType = unionType->clone();
722                                }
723                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
724                                return unionType;
725                        }
726                        return type;
727                }
728
729                Expression *Pass1::addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *dynType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
730                        assert( env );
731                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, dynType );
732                        // add out-parameter for return value
733                        return addRetParam( appExpr, function, concrete, arg );
734                }
735
736                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
737                        Expression *ret = appExpr;
738//                      if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
739                        if ( isDynRet( function, tyVars ) ) {
740                                ret = addRetParam( appExpr, function, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
741                        } // if
742                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
743                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
744
745                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
746                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
747                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->get_function(), adapteeType ) );
748                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) ); // xxx - result is never set on NameExpr
749
750                        return ret;
751                }
752
753                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
754                        assert( arg->has_result() );
755                        if ( isPolyType( param, exprTyVars ) ) {
756                                if ( isPolyType( arg->get_result() ) ) {
757                                        // if the argument's type is polymorphic, we don't need to box again!
758                                        return;
759                                } else if ( arg->get_result()->get_lvalue() ) {
760                                        // VariableExpr and MemberExpr are lvalues; need to check this isn't coming from the second arg of a comma expression though (not an lvalue)
761                                        // xxx - need to test that this code is still reachable
762                                        if ( CommaExpr *commaArg = dynamic_cast< CommaExpr* >( arg ) ) {
763                                                commaArg->set_arg2( new AddressExpr( commaArg->get_arg2() ) );
764                                        } else {
765                                                arg = new AddressExpr( arg );
766                                        }
767                                        if ( ! ResolvExpr::typesCompatible( param, arg->get_result(), SymTab::Indexer() ) ) {
768                                                // silence warnings by casting boxed parameters when the actual type does not match up with the formal type.
769                                                arg = new CastExpr( arg, param->clone() );
770                                        }
771                                } else {
772                                        // use type computed in unification to declare boxed variables
773                                        Type * newType = param->clone();
774                                        if ( env ) env->apply( newType );
775                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, newType, 0 );
776                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
777                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
778                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
779                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
780                                        assign->get_args().push_back( arg );
781                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
782                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
783                                } // if
784                        } // if
785                }
786
787                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
788                /// void * if they are type parameters in the formal type.
789                /// this gets rid of warnings from gcc.
790                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
791                        if ( getFunctionType( formal ) ) {
792                                Type * newType = formal->clone();
793                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
794                                actual = new CastExpr( actual, newType );
795                        } // if
796                }
797
798                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
799                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
800                                assertf( arg != appExpr->get_args().end(), "boxParams: missing argument for param %s to %s in %s", toString( *param ).c_str(), toString( function ).c_str(), toString( appExpr ).c_str() );
801                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
802                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
803                        } // for
804                }
805
806                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
807                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
808                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
809                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
810                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
811                                        if ( inferParam == appExpr->get_inferParams().end() ) {
812                                                std::cerr << "looking for assertion: " << (*assert) << std::endl << appExpr << std::endl;
813                                        }
814                                        assertf( inferParam != appExpr->get_inferParams().end(), "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
815                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
816                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
817                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
818                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
819                                } // for
820                        } // for
821                }
822
823                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
824                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
825
826                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
827                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
828                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
829
830                        // we don't need the return value any more
831                        funcType->get_returnVals().clear();
832                }
833
834                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
835                        // actually make the adapter type
836                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
837//                      if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyType( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
838                        if ( isDynRet( adapter, tyVars ) ) {
839                                makeRetParm( adapter );
840                        } // if
841                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
842                        return adapter;
843                }
844
845                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
846                        assert( param );
847                        assert( arg );
848                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
849                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
850                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
851                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
852                                        deref->set_result( arg->get_type()->clone() );
853                                        return deref;
854                                } // if
855                        } // if
856                        return new VariableExpr( param );
857                }
858
859                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 ) {
860                        UniqueName paramNamer( "_p" );
861                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
862                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
863                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
864                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
865                                } // if
866                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
867                        } // for
868                }
869
870                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
871                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
872                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
873                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
874                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
875                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
876                        Statement *bodyStmt;
877
878                        Type::ForallList::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
879                        Type::ForallList::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
880                        Type::ForallList::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
881                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
882                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
883                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
884                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
885                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
886                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
887                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
888                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
889                                } // for
890                        } // for
891
892                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
893                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
894                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
895                        param++;                // skip adaptee parameter in the adapter type
896                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
897                                // void return
898                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
899                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
900//                      } else if ( isPolyType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
901                        } else if ( isDynType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
902                                // return type T
903                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
904                                        (*param)->set_name( "_ret" );
905                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
906                                } // if
907                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
908                                UntypedExpr *deref = UntypedExpr::createDeref( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
909                                assign->get_args().push_back( deref );
910                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
911                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
912                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
913                        } else {
914                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
915                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
916                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
917                        } // if
918                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
919                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
920                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
921                        return new FunctionDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody );
922                }
923
924                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
925                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
926                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
927                        std::list< FunctionType *> functions;
928                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
929                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
930                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
931                                } // for
932                        } // for
933                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
934                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
935                        } // for
936
937                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
938                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
939                        std::set< std::string > adaptersDone;
940
941                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
942                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
943                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
944                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
945
946                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
947                                // pre-substitution parameter function type.
948                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
949                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
950
951                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
952                                        assert( env );
953                                        env->apply( realFunction );
954                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
955                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
956
957                                        typedef ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* >::iterator AdapterIter;
958                                        AdapterIter adapter = adapters.find( mangleName );
959                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
960                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
961                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
962                                                std::pair< AdapterIter, bool > answer = adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
963                                                adapter = answer.first;
964                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
965                                        } // if
966                                        assert( adapter != adapters.end() );
967
968                                        // add the appropriate adapter as a parameter
969                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
970                                } // if
971                        } // for
972                } // passAdapters
973
974                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
975                        NameExpr *opExpr;
976                        if ( isIncr ) {
977                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
978                        } else {
979                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
980                        } // if
981                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
982                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
983                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
984                        } else {
985                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
986                        } // if
987                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( mangleType( polyType ) ) ) );
988                        addAssign->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
989                        if ( appExpr->get_env() ) {
990                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
991                                appExpr->set_env( 0 );
992                        } // if
993                        appExpr->get_args().clear();
994                        delete appExpr;
995                        return addAssign;
996                }
997
998                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
999                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
1000                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
1001                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
1002                                                assert( appExpr->has_result() );
1003                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1004                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1005                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1006                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
1007                                                UntypedExpr *ret = 0;
1008                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
1009                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1010                                                } // if
1011                                                if ( baseType1 ) {
1012                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1013                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1014                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1015                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1016                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1017                                                } else if ( baseType2 ) {
1018                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1019                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1020                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1021                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1022                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1023                                                } // if
1024                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
1025                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1026                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1027                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1028                                                                appExpr->set_env( 0 );
1029                                                        } // if
1030                                                        appExpr->get_args().clear();
1031                                                        delete appExpr;
1032                                                        return ret;
1033                                                } // if
1034                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
1035                                                assert( appExpr->has_result() );
1036                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
1037                                                if ( isPolyType( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1038                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
1039                                                        delete ret->get_result();
1040                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1041                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1042                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1043                                                                appExpr->set_env( 0 );
1044                                                        } // if
1045                                                        appExpr->get_args().clear();
1046                                                        delete appExpr;
1047                                                        return ret;
1048                                                } // if
1049                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
1050                                                assert( appExpr->has_result() );
1051                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1052                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1053                                                        Type *tempType = appExpr->get_result()->clone();
1054                                                        if ( env ) {
1055                                                                env->apply( tempType );
1056                                                        } // if
1057                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
1058                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
1059                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
1060                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
1061                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
1062                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
1063                                                        } else {
1064                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
1065                                                        } // if
1066                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
1067                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
1068                                                } // if
1069                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
1070                                                assert( appExpr->has_result() );
1071                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1072                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1073                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
1074                                                } // if
1075                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
1076                                                assert( appExpr->has_result() );
1077                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1078                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1079                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1080                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
1081                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
1082                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
1083                                                        divide->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1084                                                        divide->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1085                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1086                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
1087                                                                appExpr->set_env( 0 );
1088                                                        } // if
1089                                                        return divide;
1090                                                } else if ( baseType1 ) {
1091                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1092                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1093                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1094                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1095                                                } else if ( baseType2 ) {
1096                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1097                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1098                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1099                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
1100                                                } // if
1101                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
1102                                                assert( appExpr->has_result() );
1103                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1104                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env );
1105                                                if ( baseType ) {
1106                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1107                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1108                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType->clone() ) );
1109                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1110                                                } // if
1111                                        } // if
1112                                        return appExpr;
1113                                } // if
1114                        } // if
1115                        return 0;
1116                }
1117
1118                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
1119                        // std::cerr << "mutate appExpr: ";
1120                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
1121                        //      std::cerr << i->first << " ";
1122                        // }
1123                        // std::cerr << "\n";
1124                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
1125                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
1126
1127                        assert( appExpr->get_function()->has_result() );
1128                        PointerType *pointer = safe_dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_result() );
1129                        FunctionType *function = safe_dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
1130
1131                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
1132                                return newExpr;
1133                        } // if
1134
1135                        Expression *ret = appExpr;
1136
1137                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
1138                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
1139
1140                        TyVarMap exprTyVars( TypeDecl::Data{} );
1141                        makeTyVarMap( function, exprTyVars ); // xxx - should this take into account the variables already bound in scopeTyVars (i.e. remove them from exprTyVars?)
1142                        ReferenceToType *dynRetType = isDynRet( function, exprTyVars );
1143
1144                        // NOTE: addDynRetParam needs to know the actual (generated) return type so it can make a temp variable, so pass the result type from the appExpr
1145                        // passTypeVars needs to know the program-text return type (i.e. the distinction between _conc_T30 and T3(int))
1146                        // concRetType may not be a good name in one or both of these places. A more appropriate name change is welcome.
1147                        if ( dynRetType ) {
1148                                Type *concRetType = appExpr->get_result()->isVoid() ? nullptr : appExpr->get_result();
1149                                ret = addDynRetParam( appExpr, function, concRetType, arg ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType
1150                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) && ! needsAdapter( function, exprTyVars) ) { // xxx - exprTyVars is used above...?
1151                                // xxx - the ! needsAdapter check may be incorrect. It seems there is some situation where an adapter is applied where it shouldn't be, and this fixes it for some cases. More investigation is needed.
1152
1153                                // std::cerr << "needs adapter: ";
1154                                // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1155                                // std::cerr << *env << std::endl;
1156                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
1157                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
1158                        } // if
1159                        arg = appExpr->get_args().begin();
1160
1161                        Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, dynRetType );
1162                        passTypeVars( appExpr, concRetType, arg, exprTyVars ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType; this changed so that the correct type paramaters are passed for return types (it should be the concrete type's parameters, not the formal type's)
1163                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1164
1165                        arg = paramBegin;
1166
1167                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1168                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
1169
1170                        return ret;
1171                }
1172
1173                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
1174                        if ( expr->has_result() && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1175                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1176                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
1177                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
1178                                                expr->get_args().clear();
1179                                                delete expr;
1180                                                return ret->acceptMutator( *this );
1181                                        } // if
1182                                } // if
1183                        } // if
1184                        return PolyMutator::mutate( expr );
1185                }
1186
1187                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
1188                        assert( addrExpr->get_arg()->has_result() && ! addrExpr->get_arg()->get_result()->isVoid() );
1189
1190                        bool needs = false;
1191                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
1192                                if ( expr->has_result() && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1193                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1194                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
1195                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
1196                                                                assert( appExpr->get_function()->has_result() );
1197                                                                PointerType *pointer = safe_dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_result() );
1198                                                                FunctionType *function = safe_dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
1199                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
1200                                                        } // if
1201                                                } // if
1202                                        } // if
1203                                } // if
1204                        } // if
1205                        // isPolyType check needs to happen before mutating addrExpr arg, so pull it forward
1206                        // out of the if condition.
1207                        bool polytype = isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_result(), scopeTyVars, env );
1208                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
1209                        if ( polytype || needs ) {
1210                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1211                                delete ret->get_result();
1212                                ret->set_result( addrExpr->get_result()->clone() );
1213                                addrExpr->set_arg( 0 );
1214                                delete addrExpr;
1215                                return ret;
1216                        } else {
1217                                return addrExpr;
1218                        } // if
1219                }
1220
1221                Statement * Pass1::mutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1222                        if ( retval && returnStmt->get_expr() ) {
1223                                assert( returnStmt->get_expr()->has_result() && ! returnStmt->get_expr()->get_result()->isVoid() );
1224                                delete returnStmt->get_expr();
1225                                returnStmt->set_expr( 0 );
1226                        } else {
1227                                returnStmt->set_expr( mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) );
1228                        } // if
1229                        return returnStmt;
1230                }
1231
1232                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
1233                        scopeTyVars.beginScope();
1234                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1235
1236                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1237
1238                        scopeTyVars.endScope();
1239                        return ret;
1240                }
1241
1242                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
1243                        scopeTyVars.beginScope();
1244                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1245
1246                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1247
1248                        scopeTyVars.endScope();
1249                        return ret;
1250                }
1251
1252                void Pass1::doBeginScope() {
1253                        adapters.beginScope();
1254                }
1255
1256                void Pass1::doEndScope() {
1257                        adapters.endScope();
1258                }
1259
1260////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1261
1262                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1263                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1264                        std::list< FunctionType *> functions;
1265                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1266                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1267                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1268                                (*arg)->set_type( orig );
1269                        }
1270                        std::set< std::string > adaptersDone;
1271                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1272                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1273                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1274                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1275                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) );
1276                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1277                                }
1278                        }
1279//  deleteAll( functions );
1280                }
1281
1282                template< typename DeclClass >
1283                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1284                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Parent::mutate( decl ) );
1285
1286                        return ret;
1287                }
1288
1289                /// determines if `pref` is a prefix of `str`
1290                bool isPrefix( const std::string & str, const std::string & pref ) {
1291                        if ( pref.size() > str.size() ) return false;
1292                        auto its = std::mismatch( pref.begin(), pref.end(), str.begin() );
1293                        return its.first == pref.end();
1294                }
1295
1296                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1297                        functionDecl = safe_dynamic_cast< FunctionDecl * > ( handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() ) );
1298                        FunctionType * ftype = functionDecl->get_functionType();
1299                        if ( ! ftype->get_returnVals().empty() && functionDecl->get_statements() ) {
1300                                if ( ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_thunk" ) && ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_adapter" ) ) { // xxx - remove check for prefix once thunks properly use ctor/dtors
1301                                        assert( ftype->get_returnVals().size() == 1 );
1302                                        DeclarationWithType * retval = ftype->get_returnVals().front();
1303                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
1304                                                retval->set_name( "_retval" );
1305                                        }
1306                                        functionDecl->get_statements()->get_kids().push_front( new DeclStmt( noLabels, retval ) );
1307                                        DeclarationWithType * newRet = retval->clone(); // for ownership purposes
1308                                        ftype->get_returnVals().front() = newRet;
1309                                }
1310                        }
1311                        // errors should have been caught by this point, remove initializers from parameters to allow correct codegen of default arguments
1312                        for ( Declaration * param : functionDecl->get_functionType()->get_parameters() ) {
1313                                if ( ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( param ) ) {
1314                                        delete obj->get_init();
1315                                        obj->set_init( nullptr );
1316                                }
1317                        }
1318                        return functionDecl;
1319                }
1320
1321                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1322                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1323                }
1324
1325                template< typename AggDecl >
1326                AggDecl * Pass2::handleAggDecl( AggDecl * aggDecl ) {
1327                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1328                        scopeTyVars.beginScope();
1329                        Parent::mutate( aggDecl );
1330                        scopeTyVars.endScope();
1331                        return aggDecl;
1332                }
1333
1334                StructDecl * Pass2::mutate( StructDecl *aggDecl ) {
1335                        return handleAggDecl( aggDecl );
1336                }
1337
1338                UnionDecl * Pass2::mutate( UnionDecl *aggDecl ) {
1339                        return handleAggDecl( aggDecl );
1340                }
1341
1342                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1343                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1344                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1345                                return handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() );
1346                        } else {
1347                                return Parent::mutate( typeDecl );
1348                        }
1349                }
1350
1351                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1352                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1353                }
1354
1355                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1356                        scopeTyVars.beginScope();
1357                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1358
1359                        Type *ret = Parent::mutate( pointerType );
1360
1361                        scopeTyVars.endScope();
1362                        return ret;
1363                }
1364
1365                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1366                        scopeTyVars.beginScope();
1367                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1368
1369                        // move polymorphic return type to parameter list
1370                        if ( isDynRet( funcType ) ) {
1371                                ObjectDecl *ret = safe_dynamic_cast< ObjectDecl* >( funcType->get_returnVals().front() );
1372                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1373                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1374                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1375                                ret->set_init( nullptr ); // xxx - memory leak?
1376                        }
1377
1378                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1379                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1380                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1381                        ObjectDecl newObj( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 );
1382                        ObjectDecl newPtr( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1383                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1384                        for ( Type::ForallList::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1385                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1386                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1387                                if ( (*tyParm)->isComplete() ) {
1388                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1389                                        std::string parmName = mangleType( &parmType );
1390
1391                                        sizeParm = newObj.clone();
1392                                        sizeParm->set_name( sizeofName( parmName ) );
1393                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1394                                        ++last;
1395
1396                                        alignParm = newObj.clone();
1397                                        alignParm->set_name( alignofName( parmName ) );
1398                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1399                                        ++last;
1400                                }
1401                                // move all assertions into parameter list
1402                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1403//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1404                                        inferredParams.push_back( *assert );
1405                                }
1406                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1407                        }
1408
1409                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1410                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1411                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1412                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1413                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1414                                        std::string typeName = mangleType( polyType );
1415                                        if ( seenTypes.count( typeName ) ) continue;
1416
1417                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1418                                        sizeParm = newObj.clone();
1419                                        sizeParm->set_name( sizeofName( typeName ) );
1420                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1421                                        ++last;
1422
1423                                        alignParm = newObj.clone();
1424                                        alignParm->set_name( alignofName( typeName ) );
1425                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1426                                        ++last;
1427
1428                                        if ( StructInstType *polyBaseStruct = dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
1429                                                // NOTE zero-length arrays are illegal in C, so empty structs have no offset array
1430                                                if ( ! polyBaseStruct->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
1431                                                        offsetParm = newPtr.clone();
1432                                                        offsetParm->set_name( offsetofName( typeName ) );
1433                                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1434                                                        ++last;
1435                                                }
1436                                        }
1437
1438                                        seenTypes.insert( typeName );
1439                                }
1440                        }
1441
1442                        // splice assertion parameters into parameter list
1443                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1444                        addAdapters( funcType );
1445                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1446                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1447
1448                        scopeTyVars.endScope();
1449                        return funcType;
1450                }
1451
1452////////////////////////////////////////// PolyGenericCalculator ////////////////////////////////////////////////////
1453
1454                PolyGenericCalculator::PolyGenericCalculator()
1455                        : Parent(), knownLayouts(), knownOffsets(), bufNamer( "_buf" ) {}
1456
1457                void PolyGenericCalculator::beginTypeScope( Type *ty ) {
1458                        scopeTyVars.beginScope();
1459                        makeTyVarMap( ty, scopeTyVars );
1460                }
1461
1462                void PolyGenericCalculator::endTypeScope() {
1463                        scopeTyVars.endScope();
1464                }
1465
1466                template< typename DeclClass >
1467                DeclClass * PolyGenericCalculator::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1468                        beginTypeScope( type );
1469                        // knownLayouts.beginScope();
1470                        // knownOffsets.beginScope();
1471
1472                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Parent::mutate( decl ) );
1473
1474                        // knownOffsets.endScope();
1475                        // knownLayouts.endScope();
1476                        endTypeScope();
1477                        return ret;
1478                }
1479
1480                ObjectDecl * PolyGenericCalculator::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1481                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1482                }
1483
1484                DeclarationWithType * PolyGenericCalculator::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1485                        knownLayouts.beginScope();
1486                        knownOffsets.beginScope();
1487
1488                        DeclarationWithType * decl = handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1489                        knownOffsets.endScope();
1490                        knownLayouts.endScope();
1491                        return decl;
1492                }
1493
1494                TypedefDecl * PolyGenericCalculator::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1495                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1496                }
1497
1498                TypeDecl * PolyGenericCalculator::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1499                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1500                        return Parent::mutate( typeDecl );
1501                }
1502
1503                Type * PolyGenericCalculator::mutate( PointerType *pointerType ) {
1504                        beginTypeScope( pointerType );
1505
1506                        Type *ret = Parent::mutate( pointerType );
1507
1508                        endTypeScope();
1509                        return ret;
1510                }
1511
1512                Type * PolyGenericCalculator::mutate( FunctionType *funcType ) {
1513                        beginTypeScope( funcType );
1514
1515                        // make sure that any type information passed into the function is accounted for
1516                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin(); fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1517                                // condition here duplicates that in Pass2::mutate( FunctionType* )
1518                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1519                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1520                                        knownLayouts.insert( mangleType( polyType ) );
1521                                }
1522                        }
1523
1524                        Type *ret = Parent::mutate( funcType );
1525
1526                        endTypeScope();
1527                        return ret;
1528                }
1529
1530                Statement *PolyGenericCalculator::mutate( DeclStmt *declStmt ) {
1531                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1532                                if ( findGeneric( objectDecl->get_type() ) ) {
1533                                        // change initialization of a polymorphic value object to allocate via a VLA
1534                                        // (alloca was previously used, but can't be safely used in loops)
1535                                        Type *declType = objectDecl->get_type();
1536                                        std::string bufName = bufNamer.newName();
1537                                        ObjectDecl *newBuf = new ObjectDecl( bufName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1538                                                new ArrayType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Kind::Char), new NameExpr( sizeofName( mangleType(declType) ) ),
1539                                                true, false, std::list<Attribute*>{ new Attribute( std::string{"aligned"}, std::list<Expression*>{ new ConstantExpr( Constant::from_int(8) ) } ) } ), 0 );
1540                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newBuf ) );
1541
1542                                        delete objectDecl->get_init();
1543
1544                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( new NameExpr( bufName ) ) );
1545                                }
1546                        }
1547                        return Parent::mutate( declStmt );
1548                }
1549
1550                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1551                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1552                        long i = 0;
1553                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1554                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1555
1556                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1557                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1558                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1559                                        else continue;
1560                                } else return i;
1561                        }
1562                        return -1;
1563                }
1564
1565                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1566                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1567                        std::stringstream offset_namer;
1568                        offset_namer << i;
1569                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), offset_namer.str() ) );
1570                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1571                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( mangleType( objectType ) ) ) );
1572                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1573                        return fieldOffset;
1574                }
1575
1576                Expression *PolyGenericCalculator::mutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1577                        // mutate, exiting early if no longer MemberExpr
1578                        Expression *expr = Parent::mutate( memberExpr );
1579                        memberExpr = dynamic_cast< MemberExpr* >( expr );
1580                        if ( ! memberExpr ) return expr;
1581
1582                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1583                        int tyDepth;
1584                        Type *objectType = hasPolyBase( memberExpr->get_aggregate()->get_result(), scopeTyVars, &tyDepth );
1585                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1586                        findGeneric( objectType ); // ensure layout for this type is available
1587
1588                        // replace member expression with dynamically-computed layout expression
1589                        Expression *newMemberExpr = 0;
1590                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1591                                // look up offset index
1592                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1593                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1594
1595                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1596                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1597                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1598                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1599                                aggr->set_env( nullptr );
1600                                fieldLoc->get_args().push_back( aggr );
1601                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1602                                fieldLoc->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1603                                newMemberExpr = fieldLoc;
1604                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1605                                // union members are all at offset zero, so just use the aggregate expr
1606                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1607                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1608                                aggr->set_env( nullptr );
1609                                newMemberExpr = aggr;
1610                                newMemberExpr->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1611                        } else return memberExpr;
1612                        assert( newMemberExpr );
1613
1614                        Type *memberType = memberExpr->get_member()->get_type();
1615                        if ( ! isPolyType( memberType, scopeTyVars ) ) {
1616                                // Not all members of a polymorphic type are themselves of polymorphic type; in this case the member expression should be wrapped and dereferenced to form an lvalue
1617                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), memberType->clone() ) );
1618                                UntypedExpr *derefExpr = UntypedExpr::createDeref( ptrCastExpr );
1619                                newMemberExpr = derefExpr;
1620                        }
1621
1622                        delete memberExpr;
1623                        return newMemberExpr;
1624                }
1625
1626                ObjectDecl *PolyGenericCalculator::makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init ) {
1627                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( name, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, init );
1628                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
1629                        return newObj;
1630                }
1631
1632                void PolyGenericCalculator::addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams ) {
1633                        for ( std::list< Type* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
1634                                if ( findGeneric( *param ) ) {
1635                                        // push size/align vars for a generic parameter back
1636                                        std::string paramName = mangleType( *param );
1637                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( paramName ) ) );
1638                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( alignofName( paramName ) ) );
1639                                } else {
1640                                        layoutCall->get_args().push_back( new SizeofExpr( (*param)->clone() ) );
1641                                        layoutCall->get_args().push_back( new AlignofExpr( (*param)->clone() ) );
1642                                }
1643                        }
1644                }
1645
1646                /// returns true if any of the otype parameters have a dynamic layout and puts all otype parameters in the output list
1647                bool findGenericParams( std::list< TypeDecl* > &baseParams, std::list< Expression* > &typeParams, std::list< Type* > &out ) {
1648                        bool hasDynamicLayout = false;
1649
1650                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator baseParam = baseParams.begin();
1651                        std::list< Expression* >::const_iterator typeParam = typeParams.begin();
1652                        for ( ; baseParam != baseParams.end() && typeParam != typeParams.end(); ++baseParam, ++typeParam ) {
1653                                // skip non-otype parameters
1654                                if ( ! (*baseParam)->isComplete() ) continue;
1655                                TypeExpr *typeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *typeParam );
1656                                assert( typeExpr && "all otype parameters should be type expressions" );
1657
1658                                Type *type = typeExpr->get_type();
1659                                out.push_back( type );
1660                                if ( isPolyType( type ) ) hasDynamicLayout = true;
1661                        }
1662                        assert( baseParam == baseParams.end() && typeParam == typeParams.end() );
1663
1664                        return hasDynamicLayout;
1665                }
1666
1667                bool PolyGenericCalculator::findGeneric( Type *ty ) {
1668                        ty = replaceTypeInst( ty, env );
1669
1670                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1671                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() ) {
1672                                        // NOTE assumes here that getting put in the scopeTyVars included having the layout variables set
1673                                        return true;
1674                                }
1675                                return false;
1676                        } else if ( StructInstType *structTy = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1677                                // check if this type already has a layout generated for it
1678                                std::string typeName = mangleType( ty );
1679                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1680
1681                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1682                                std::list< Type* > otypeParams;
1683                                if ( ! findGenericParams( *structTy->get_baseParameters(), structTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1684
1685                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1686                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1687                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1688
1689                                int n_members = structTy->get_baseStruct()->get_members().size();
1690                                if ( n_members == 0 ) {
1691                                        // all empty structs have the same layout - size 1, align 1
1692                                        makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1693                                        makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1694                                        // NOTE zero-length arrays are forbidden in C, so empty structs have no offsetof array
1695                                } else {
1696                                        ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1697                                        ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1698                                        ObjectDecl *offsetVar = makeVar( offsetofName( typeName ), new ArrayType( Type::Qualifiers(), layoutType->clone(), new ConstantExpr( Constant::from_int( n_members ) ), false, false ) );
1699
1700                                        // generate call to layout function
1701                                        UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( structTy->get_baseStruct() ) ) );
1702                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1703                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1704                                        layoutCall->get_args().push_back( new VariableExpr( offsetVar ) );
1705                                        addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1706
1707                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, layoutCall ) );
1708                                }
1709
1710                                return true;
1711                        } else if ( UnionInstType *unionTy = dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1712                                // check if this type already has a layout generated for it
1713                                std::string typeName = mangleType( ty );
1714                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1715
1716                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1717                                std::list< Type* > otypeParams;
1718                                if ( ! findGenericParams( *unionTy->get_baseParameters(), unionTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1719
1720                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1721                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1722                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1723
1724                                ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1725                                ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1726
1727                                // generate call to layout function
1728                                UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( unionTy->get_baseUnion() ) ) );
1729                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1730                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1731                                addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1732
1733                                stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, layoutCall ) );
1734
1735                                return true;
1736                        }
1737
1738                        return false;
1739                }
1740
1741                Expression *PolyGenericCalculator::mutate( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1742                        Type *ty = sizeofExpr->get_type();
1743                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1744                                Expression *ret = new NameExpr( sizeofName( mangleType( ty ) ) );
1745                                delete sizeofExpr;
1746                                return ret;
1747                        }
1748                        return sizeofExpr;
1749                }
1750
1751                Expression *PolyGenericCalculator::mutate( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1752                        Type *ty = alignofExpr->get_type();
1753                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1754                                Expression *ret = new NameExpr( alignofName( mangleType( ty ) ) );
1755                                delete alignofExpr;
1756                                return ret;
1757                        }
1758                        return alignofExpr;
1759                }
1760
1761                Expression *PolyGenericCalculator::mutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1762                        // mutate, exiting early if no longer OffsetofExpr
1763                        Expression *expr = Parent::mutate( offsetofExpr );
1764                        offsetofExpr = dynamic_cast< OffsetofExpr* >( expr );
1765                        if ( ! offsetofExpr ) return expr;
1766
1767                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1768                        Type *ty = offsetofExpr->get_type();
1769                        if ( ! findGeneric( ty ) ) return offsetofExpr;
1770
1771                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1772                                // replace offsetof expression by index into offset array
1773                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1774                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1775
1776                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1777                                delete offsetofExpr;
1778                                return offsetInd;
1779                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1780                                // all union members are at offset zero
1781                                delete offsetofExpr;
1782                                return new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), "0" ) );
1783                        } else return offsetofExpr;
1784                }
1785
1786                Expression *PolyGenericCalculator::mutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1787                        StructInstType *ty = offsetPackExpr->get_type();
1788
1789                        Expression *ret = 0;
1790                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1791                                // pull offset back from generated type information
1792                                ret = new NameExpr( offsetofName( mangleType( ty ) ) );
1793                        } else {
1794                                std::string offsetName = offsetofName( mangleType( ty ) );
1795                                if ( knownOffsets.find( offsetName ) != knownOffsets.end() ) {
1796                                        // use the already-generated offsets for this type
1797                                        ret = new NameExpr( offsetName );
1798                                } else {
1799                                        knownOffsets.insert( offsetName );
1800
1801                                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
1802                                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1803
1804                                        // build initializer list for offset array
1805                                        std::list< Initializer* > inits;
1806                                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
1807                                                DeclarationWithType *memberDecl;
1808                                                if ( DeclarationWithType *origMember = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
1809                                                        memberDecl = origMember->clone();
1810                                                } else {
1811                                                        memberDecl = new ObjectDecl( (*member)->get_name(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, offsetType->clone(), 0 );
1812                                                }
1813                                                inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ) ) );
1814                                        }
1815
1816                                        // build the offset array and replace the pack with a reference to it
1817                                        ObjectDecl *offsetArray = makeVar( offsetName, new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( baseMembers.size() ) ), false, false ),
1818                                                        new ListInit( inits ) );
1819                                        ret = new VariableExpr( offsetArray );
1820                                }
1821                        }
1822
1823                        delete offsetPackExpr;
1824                        return ret;
1825                }
1826
1827                void PolyGenericCalculator::doBeginScope() {
1828                        knownLayouts.beginScope();
1829                        knownOffsets.beginScope();
1830                }
1831
1832                void PolyGenericCalculator::doEndScope() {
1833                        knownLayouts.endScope();
1834                        knownOffsets.endScope();
1835                }
1836
1837////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1838
1839                template< typename DeclClass >
1840                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1841                        scopeTyVars.beginScope();
1842                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1843
1844                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1845                        // ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1846                        ScrubTyVars::scrubAll( decl );
1847
1848                        scopeTyVars.endScope();
1849                        return ret;
1850                }
1851
1852                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1853                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1854                }
1855
1856                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1857                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1858                }
1859
1860                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1861                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1862                }
1863
1864                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1865//   Initializer *init = 0;
1866//   std::list< Expression *> designators;
1867//   addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1868//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1869//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1870//   }
1871//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1872
1873                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1874                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1875                }
1876
1877                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1878                        scopeTyVars.beginScope();
1879                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1880
1881                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1882
1883                        scopeTyVars.endScope();
1884                        return ret;
1885                }
1886
1887                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1888                        scopeTyVars.beginScope();
1889                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1890
1891                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1892
1893                        scopeTyVars.endScope();
1894                        return ret;
1895                }
1896        } // anonymous namespace
1897} // namespace GenPoly
1898
1899// Local Variables: //
1900// tab-width: 4 //
1901// mode: c++ //
1902// compile-command: "make install" //
1903// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.