source: src/GenPoly/Box.cc @ b4bfa0a

ADTaaron-thesisarm-ehast-experimentalcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerpthread-emulationqualifiedEnumresolv-newwith_gc
Last change on this file since b4bfa0a was b4bfa0a, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 6 years ago

Convert LayoutFunctionBuilder? to PassVisitor?

  • Property mode set to 100644
File size: 88.9 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Box.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Wed Jun 21 15:49:59 2017
13// Update Count     : 346
14//
15
16#include <algorithm>                     // for mismatch
17#include <cassert>                       // for assert, strict_dynamic_cast
18#include <iostream>                      // for operator<<, stringstream
19#include <list>                          // for list, list<>::iterator, _Lis...
20#include <map>                           // for _Rb_tree_const_iterator, map
21#include <memory>                        // for auto_ptr
22#include <set>                           // for set
23#include <string>                        // for string, allocator, basic_string
24#include <utility>                       // for pair
25
26#include "Box.h"
27
28#include "CodeGen/OperatorTable.h"
29#include "Common/PassVisitor.h"          // for PassVisitor
30#include "Common/ScopedMap.h"            // for ScopedMap, ScopedMap<>::iter...
31#include "Common/SemanticError.h"        // for SemanticError
32#include "Common/UniqueName.h"           // for UniqueName
33#include "Common/utility.h"              // for toString
34#include "FindFunction.h"                // for findFunction, findAndReplace...
35#include "GenPoly/ErasableScopedMap.h"   // for ErasableScopedMap<>::const_i...
36#include "GenPoly/GenPoly.h"             // for TyVarMap, isPolyType, mangle...
37#include "InitTweak/InitTweak.h"         // for getFunctionName, isAssignment
38#include "Lvalue.h"                      // for generalizedLvalue
39#include "Parser/LinkageSpec.h"          // for C, Spec, Cforall, Intrinsic
40#include "PolyMutator.h"                 // for PolyMutator
41#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"  // for EqvClass
42#include "ResolvExpr/typeops.h"          // for typesCompatible
43#include "ScopedSet.h"                   // for ScopedSet, ScopedSet<>::iter...
44#include "ScrubTyVars.h"                 // for ScrubTyVars
45#include "SymTab/Indexer.h"              // for Indexer
46#include "SymTab/Mangler.h"              // for Mangler
47#include "SynTree/Attribute.h"           // for Attribute
48#include "SynTree/Constant.h"            // for Constant
49#include "SynTree/Declaration.h"         // for DeclarationWithType, ObjectDecl
50#include "SynTree/Expression.h"          // for ApplicationExpr, UntypedExpr
51#include "SynTree/Initializer.h"         // for SingleInit, Initializer, Lis...
52#include "SynTree/Label.h"               // for Label, noLabels
53#include "SynTree/Mutator.h"             // for maybeMutate, Mutator, mutateAll
54#include "SynTree/Statement.h"           // for ExprStmt, DeclStmt, ReturnStmt
55#include "SynTree/SynTree.h"             // for UniqueId
56#include "SynTree/Type.h"                // for Type, FunctionType, PointerType
57#include "SynTree/TypeSubstitution.h"    // for TypeSubstitution, operator<<
58
59namespace GenPoly {
60        namespace {
61                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
62
63                /// Adds layout-generation functions to polymorphic types
64                class LayoutFunctionBuilder final : public WithDeclsToAdd, public WithVisitorRef<LayoutFunctionBuilder>, public WithShortCircuiting {
65                        unsigned int functionNesting = 0;  // current level of nested functions
66                public:
67                        void previsit( FunctionDecl *functionDecl );
68                        void previsit( StructDecl *structDecl );
69                        void previsit( UnionDecl *unionDecl );
70                };
71
72                /// 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
73                class Pass1 final : public PolyMutator {
74                  public:
75                        Pass1();
76
77                        using PolyMutator::mutate;
78                        virtual Expression *mutate( ApplicationExpr *appExpr ) override;
79                        virtual Expression *mutate( AddressExpr *addrExpr ) override;
80                        virtual Expression *mutate( UntypedExpr *expr ) override;
81                        virtual DeclarationWithType* mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
82                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl ) override;
83                        virtual Expression *mutate( CommaExpr *commaExpr ) override;
84                        virtual Expression *mutate( ConditionalExpr *condExpr ) override;
85                        virtual Statement * mutate( ReturnStmt *returnStmt ) override;
86                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
87                        virtual Type * mutate( FunctionType *functionType ) override;
88
89                        virtual void doBeginScope() override;
90                        virtual void doEndScope() override;
91                  private:
92                        /// Pass the extra type parameters from polymorphic generic arguments or return types into a function application
93                        void passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes );
94                        /// passes extra type parameters into a polymorphic function application
95                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
96                        /// wraps a function application with a new temporary for the out-parameter return value
97                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
98                        /// Replaces all the type parameters of a generic type with their concrete equivalents under the current environment
99                        void replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params );
100                        /// Replaces a polymorphic type with its concrete equivalant under the current environment (returns itself if concrete).
101                        /// If `doClone` is set to false, will not clone interior types
102                        Type *replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone = true );
103                        /// wraps a function application returning a polymorphic type with a new temporary for the out-parameter return value
104                        Expression *addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
105                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
106                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
107                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
108                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
109                        /// Stores assignment operators from assertion list in local map of assignment operations
110                        void passAdapters( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, const TyVarMap &exprTyVars );
111                        FunctionDecl *makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars );
112                        /// Replaces intrinsic operator functions with their arithmetic desugaring
113                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
114                        /// Inserts a new temporary variable into the current scope with an auto-generated name
115                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
116
117                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* > adapters;     ///< Set of adapter functions in the current scope
118
119                        std::map< ApplicationExpr *, Expression * > retVals;
120
121                        DeclarationWithType *retval;
122                        UniqueName tempNamer;
123                };
124
125                /// * Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters
126                /// * adds type size and assertion parameters to parameter lists
127                class Pass2 final : public PolyMutator {
128                  public:
129                        template< typename DeclClass >
130                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl );
131                        template< typename AggDecl >
132                        AggDecl * handleAggDecl( AggDecl * aggDecl );
133
134                        typedef PolyMutator Parent;
135                        using Parent::mutate;
136                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
137                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl ) override;
138                        virtual StructDecl *mutate( StructDecl *structDecl ) override;
139                        virtual UnionDecl *mutate( UnionDecl *unionDecl ) override;
140                        virtual TraitDecl *mutate( TraitDecl *unionDecl ) override;
141                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl ) override;
142                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) override;
143                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
144                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType ) override;
145
146                  private:
147                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
148
149                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
150                };
151
152                /// Replaces member and size/align/offsetof expressions on polymorphic generic types with calculated expressions.
153                /// * Replaces member expressions for polymorphic types with calculated add-field-offset-and-dereference
154                /// * Calculates polymorphic offsetof expressions from offset array
155                /// * Inserts dynamic calculation of polymorphic type layouts where needed
156                class PolyGenericCalculator final : public WithGuards, public WithVisitorRef<PolyGenericCalculator>, public WithStmtsToAdd, public WithDeclsToAdd, public WithTypeSubstitution {
157                public:
158                        PolyGenericCalculator();
159
160                        void premutate( ObjectDecl *objectDecl );
161                        void premutate( FunctionDecl *functionDecl );
162                        void premutate( TypedefDecl *objectDecl );
163                        void premutate( TypeDecl *objectDecl );
164                        Declaration * postmutate( TypeDecl *TraitDecl );
165                        void premutate( PointerType *pointerType );
166                        void premutate( FunctionType *funcType );
167                        void premutate( DeclStmt *declStmt );
168                        Expression *postmutate( MemberExpr *memberExpr );
169                        Expression *postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr );
170                        Expression *postmutate( AlignofExpr *alignofExpr );
171                        Expression *postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr );
172                        Expression *postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr );
173
174                        void beginScope();
175                        void endScope();
176
177                private:
178                        /// Makes a new variable in the current scope with the given name, type & optional initializer
179                        ObjectDecl *makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init = 0 );
180                        /// returns true if the type has a dynamic layout; such a layout will be stored in appropriately-named local variables when the function returns
181                        bool findGeneric( Type *ty );
182                        /// adds type parameters to the layout call; will generate the appropriate parameters if needed
183                        void addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams );
184
185                        /// Enters a new scope for type-variables, adding the type variables from ty
186                        void beginTypeScope( Type *ty );
187                        /// Exits the type-variable scope
188                        void endTypeScope();
189                        /// Enters a new scope for knowLayouts and knownOffsets and queues exit calls
190                        void beginGenericScope();
191
192                        ScopedSet< std::string > knownLayouts;          ///< Set of generic type layouts known in the current scope, indexed by sizeofName
193                        ScopedSet< std::string > knownOffsets;          ///< Set of non-generic types for which the offset array exists in the current scope, indexed by offsetofName
194                        UniqueName bufNamer;                           ///< Namer for VLA buffers
195                        TyVarMap scopeTyVars;
196                };
197
198                /// Replaces initialization of polymorphic values with alloca, declaration of dtype/ftype with appropriate void expression, sizeof expressions of polymorphic types with the proper variable, and strips fields from generic struct declarations.
199                class Pass3 final : public PolyMutator {
200                  public:
201                        template< typename DeclClass >
202                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
203
204                        using PolyMutator::mutate;
205                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
206                        virtual Declaration *mutate( StructDecl *structDecl ) override;
207                        virtual Declaration *mutate( UnionDecl *unionDecl ) override;
208                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl ) override;
209                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl ) override;
210                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl ) override;
211                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
212                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType ) override;
213                  private:
214                };
215        } // anonymous namespace
216
217        /// version of mutateAll with special handling for translation unit so you can check the end of the prelude when debugging
218        template< typename MutatorType >
219        inline void mutateTranslationUnit( std::list< Declaration* > &translationUnit, MutatorType &mutator ) {
220                bool seenIntrinsic = false;
221                SemanticError errors;
222                for ( typename std::list< Declaration* >::iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
223                        try {
224                                if ( *i ) {
225                                        if ( (*i)->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
226                                                seenIntrinsic = true;
227                                        } else if ( seenIntrinsic ) {
228                                                seenIntrinsic = false; // break on this line when debugging for end of prelude
229                                        }
230
231                                        *i = dynamic_cast< Declaration* >( (*i)->acceptMutator( mutator ) );
232                                        assert( *i );
233                                } // if
234                        } catch( SemanticError &e ) {
235                                e.set_location( (*i)->location );
236                                errors.append( e );
237                        } // try
238                } // for
239                if ( ! errors.isEmpty() ) {
240                        throw errors;
241                } // if
242        }
243
244        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
245                PassVisitor<LayoutFunctionBuilder> layoutBuilder;
246                Pass1 pass1;
247                Pass2 pass2;
248                PassVisitor<PolyGenericCalculator> polyCalculator;
249                Pass3 pass3;
250
251                acceptAll( translationUnit, layoutBuilder );
252                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass1 );
253                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass2 );
254                mutateAll( translationUnit, polyCalculator );
255                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass3 );
256        }
257
258        ////////////////////////////////// LayoutFunctionBuilder ////////////////////////////////////////////
259
260        void LayoutFunctionBuilder::previsit( FunctionDecl *functionDecl ) {
261                visit_children = false;
262                maybeAccept( functionDecl->get_functionType(), *visitor );
263                ++functionNesting;
264                maybeAccept( functionDecl->get_statements(), *visitor );
265                --functionNesting;
266        }
267
268        /// Get a list of type declarations that will affect a layout function
269        std::list< TypeDecl* > takeOtypeOnly( std::list< TypeDecl* > &decls ) {
270                std::list< TypeDecl * > otypeDecls;
271
272                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator decl = decls.begin(); decl != decls.end(); ++decl ) {
273                        if ( (*decl)->isComplete() ) {
274                                otypeDecls.push_back( *decl );
275                        }
276                }
277
278                return otypeDecls;
279        }
280
281        /// Adds parameters for otype layout to a function type
282        void addOtypeParams( FunctionType *layoutFnType, std::list< TypeDecl* > &otypeParams ) {
283                BasicType sizeAlignType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
284
285                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
286                        TypeInstType paramType( Type::Qualifiers(), (*param)->get_name(), *param );
287                        std::string paramName = mangleType( &paramType );
288                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( sizeofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
289                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( alignofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
290                }
291        }
292
293        /// Builds a layout function declaration
294        FunctionDecl *buildLayoutFunctionDecl( AggregateDecl *typeDecl, unsigned int functionNesting, FunctionType *layoutFnType ) {
295                // Routines at global scope marked "static" to prevent multiple definitions is separate translation units
296                // because each unit generates copies of the default routines for each aggregate.
297                FunctionDecl *layoutDecl = new FunctionDecl( layoutofName( typeDecl ),
298                                                                                                         functionNesting > 0 ? Type::StorageClasses() : Type::StorageClasses( Type::Static ),
299                                                                                                         LinkageSpec::AutoGen, layoutFnType, new CompoundStmt( noLabels ),
300                                                                                                         std::list< Attribute * >(), Type::FuncSpecifiers( Type::Inline ) );
301                layoutDecl->fixUniqueId();
302                return layoutDecl;
303        }
304
305        /// Makes a unary operation
306        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *arg ) {
307                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
308                expr->get_args().push_back( arg );
309                return expr;
310        }
311
312        /// Makes a binary operation
313        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *lhs, Expression *rhs ) {
314                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
315                expr->get_args().push_back( lhs );
316                expr->get_args().push_back( rhs );
317                return expr;
318        }
319
320        /// Returns the dereference of a local pointer variable
321        Expression *derefVar( ObjectDecl *var ) {
322                return makeOp( "*?", new VariableExpr( var ) );
323        }
324
325        /// makes an if-statement with a single-expression if-block and no then block
326        Statement *makeCond( Expression *cond, Expression *ifPart ) {
327                return new IfStmt( noLabels, cond, new ExprStmt( noLabels, ifPart ), 0 );
328        }
329
330        /// makes a statement that assigns rhs to lhs if lhs < rhs
331        Statement *makeAssignMax( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
332                return makeCond( makeOp( "?<?", lhs, rhs ), makeOp( "?=?", lhs->clone(), rhs->clone() ) );
333        }
334
335        /// makes a statement that aligns lhs to rhs (rhs should be an integer power of two)
336        Statement *makeAlignTo( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
337                // check that the lhs is zeroed out to the level of rhs
338                Expression *ifCond = makeOp( "?&?", lhs, makeOp( "?-?", rhs, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
339                // if not aligned, increment to alignment
340                Expression *ifExpr = makeOp( "?+=?", lhs->clone(), makeOp( "?-?", rhs->clone(), ifCond->clone() ) );
341                return makeCond( ifCond, ifExpr );
342        }
343
344        /// adds an expression to a compound statement
345        void addExpr( CompoundStmt *stmts, Expression *expr ) {
346                stmts->get_kids().push_back( new ExprStmt( noLabels, expr ) );
347        }
348
349        /// adds a statement to a compound statement
350        void addStmt( CompoundStmt *stmts, Statement *stmt ) {
351                stmts->get_kids().push_back( stmt );
352        }
353
354        void LayoutFunctionBuilder::previsit( StructDecl *structDecl ) {
355                // do not generate layout function for "empty" tag structs
356                visit_children = false;
357                if ( structDecl->get_members().empty() ) return;
358
359                // get parameters that can change layout, exiting early if none
360                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( structDecl->get_parameters() );
361                if ( otypeParams.empty() ) return;
362
363                // build layout function signature
364                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
365                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
366                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
367
368                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
369                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
370                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
371                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
372                ObjectDecl *offsetParam = new ObjectDecl( offsetofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
373                layoutFnType->get_parameters().push_back( offsetParam );
374                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
375
376                // build function decl
377                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( structDecl, functionNesting, layoutFnType );
378
379                // calculate struct layout in function body
380
381                // initialize size and alignment to 0 and 1 (will have at least one member to re-edit size)
382                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) ) ) );
383                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
384                unsigned long n_members = 0;
385                bool firstMember = true;
386                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = structDecl->get_members().begin(); member != structDecl->get_members().end(); ++member ) {
387                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
388                        assert( dwt );
389                        Type *memberType = dwt->get_type();
390
391                        if ( firstMember ) {
392                                firstMember = false;
393                        } else {
394                                // make sure all members after the first (automatically aligned at 0) are properly padded for alignment
395                                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
396                        }
397
398                        // place current size in the current offset index
399                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", makeOp( "?[?]", new VariableExpr( offsetParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( n_members ) ) ),
400                                                                              derefVar( sizeParam ) ) );
401                        ++n_members;
402
403                        // add member size to current size
404                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?+=?", derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
405
406                        // take max of member alignment and global alignment
407                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
408                }
409                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
410                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
411
412                declsToAddAfter.push_back( layoutDecl );
413        }
414
415        void LayoutFunctionBuilder::previsit( UnionDecl *unionDecl ) {
416                // do not generate layout function for "empty" tag unions
417                visit_children = false;
418                if ( unionDecl->get_members().empty() ) return;
419
420                // get parameters that can change layout, exiting early if none
421                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( unionDecl->get_parameters() );
422                if ( otypeParams.empty() ) return;
423
424                // build layout function signature
425                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
426                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
427                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
428
429                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
430                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
431                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
432                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
433                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
434
435                // build function decl
436                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( unionDecl, functionNesting, layoutFnType );
437
438                // calculate union layout in function body
439                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
440                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
441                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = unionDecl->get_members().begin(); member != unionDecl->get_members().end(); ++member ) {
442                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
443                        assert( dwt );
444                        Type *memberType = dwt->get_type();
445
446                        // take max member size and global size
447                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
448
449                        // take max of member alignment and global alignment
450                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
451                }
452                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
453                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
454
455                declsToAddAfter.push_back( layoutDecl );
456        }
457
458        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
459
460        namespace {
461                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
462                        std::stringstream name;
463
464                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
465                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
466
467                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
468                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
469                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
470                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator retval = function->get_returnVals().begin(); retval != function->get_returnVals().end(); ++retval ) {
471                                if ( isPolyType( (*retval)->get_type(), tyVars ) ) {
472                                        name << "P";
473                                } else {
474                                        name << "M";
475                                }
476                        }
477                        name << "_";
478                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = function->get_parameters();
479                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
480                                if ( isPolyType( (*arg)->get_type(), tyVars ) ) {
481                                        name << "P";
482                                } else {
483                                        name << "M";
484                                }
485                        } // for
486                        return name.str();
487                }
488
489                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
490                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
491                }
492
493                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
494                        return "_adapter" + mangleName;
495                }
496
497                Pass1::Pass1() : tempNamer( "_temp" ) {}
498
499                DeclarationWithType *Pass1::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
500                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
501                                // std::cerr << "mutating function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
502                                doBeginScope();
503                                scopeTyVars.beginScope();
504
505                                DeclarationWithType *oldRetval = retval;
506
507                                // process polymorphic return value
508                                retval = nullptr;
509                                if ( isDynRet( functionDecl->get_functionType() ) && functionDecl->get_linkage() != LinkageSpec::C ) {
510                                        retval = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals().front();
511
512                                        // give names to unnamed return values
513                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
514                                                retval->set_name( "_retparm" );
515                                                retval->set_linkage( LinkageSpec::C );
516                                        } // if
517                                } // if
518
519                                FunctionType *functionType = functionDecl->get_functionType();
520                                makeTyVarMap( functionDecl->get_functionType(), scopeTyVars );
521
522                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
523                                std::list< FunctionType *> functions;
524                                for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
525                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
526                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
527                                        } // for
528                                } // for
529                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
530                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
531                                } // for
532
533                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
534                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
535                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
536                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
537                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, nullptr, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), nullptr ) ) );
538                                        } // if
539                                } // for
540
541                                functionDecl->set_statements( functionDecl->get_statements()->acceptMutator( *this ) );
542
543                                scopeTyVars.endScope();
544                                retval = oldRetval;
545                                doEndScope();
546                                // std::cerr << "end function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
547                        } // if
548                        return functionDecl;
549                }
550
551                TypeDecl *Pass1::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
552                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
553                        return dynamic_cast<TypeDecl*>( Mutator::mutate( typeDecl ) );
554                }
555
556                Expression *Pass1::mutate( CommaExpr *commaExpr ) {
557                        // Attempting to find application expressions that were mutated by the copy constructor passes
558                        // to use an explicit return variable, so that the variable can be reused as a parameter to the
559                        // call rather than creating a new temp variable. Previously this step was an optimization, but
560                        // with the introduction of tuples and UniqueExprs, it is necessary to ensure that they use the same variable.
561                        // Essentially, looking for pattern: (x=f(...), x)
562                        // To compound the issue, the right side can be *x, etc. because of lvalue-returning functions
563                        if ( UntypedExpr * assign = dynamic_cast< UntypedExpr * >( commaExpr->get_arg1() ) ) {
564                                if ( CodeGen::isAssignment( InitTweak::getFunctionName( assign ) ) ) {
565                                        assert( assign->get_args().size() == 2 );
566                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * > ( assign->get_args().back() ) ) {
567                                                // first argument is assignable, so it must be an lvalue, so it should be legal to take its address.
568                                                retVals[appExpr] = assign->get_args().front();
569                                        }
570                                }
571                        }
572
573                        commaExpr->set_arg1( maybeMutate( commaExpr->get_arg1(), *this ) );
574                        commaExpr->set_arg2( maybeMutate( commaExpr->get_arg2(), *this ) );
575                        return commaExpr;
576                }
577
578                Expression *Pass1::mutate( ConditionalExpr *condExpr ) {
579                        condExpr->set_arg1( maybeMutate( condExpr->get_arg1(), *this ) );
580                        condExpr->set_arg2( maybeMutate( condExpr->get_arg2(), *this ) );
581                        condExpr->set_arg3( maybeMutate( condExpr->get_arg3(), *this ) );
582                        return condExpr;
583
584                }
585
586                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
587                        Type *polyType = isPolyType( parmType, exprTyVars );
588                        if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
589                                std::string typeName = mangleType( polyType );
590                                if ( seenTypes.count( typeName ) ) return;
591
592                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
593                                arg++;
594                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
595                                arg++;
596                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
597                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
598                                                // zero-length arrays are forbidden by C, so don't pass offset for empty struct
599                                                if ( ! argBaseStructType->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
600                                                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, new OffsetPackExpr( argBaseStructType->clone() ) );
601                                                        arg++;
602                                                }
603                                        } else {
604                                                throw SemanticError( "Cannot pass non-struct type for generic struct: ", argBaseType );
605                                        }
606                                }
607
608                                seenTypes.insert( typeName );
609                        }
610                }
611
612                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
613                        // pass size/align for type variables
614                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
615                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
616                                assert( env );
617                                if ( tyParm->second.isComplete ) {
618                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
619                                        if ( concrete ) {
620                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
621                                                arg++;
622                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
623                                                arg++;
624                                        } else {
625                                                // xxx - should this be an assertion?
626                                                throw SemanticError( toString( *env, "\nunbound type variable: ", tyParm->first, " in application " ), appExpr );
627                                        } // if
628                                } // if
629                        } // for
630
631                        // add size/align for generic types to parameter list
632                        if ( ! appExpr->get_function()->has_result() ) return;
633                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
634                        assert( funcType );
635
636                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
637                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
638                        std::set< std::string > seenTypes; ///< names for generic types we've seen
639
640                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
641                        if ( polyRetType ) {
642                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
643                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
644                                ++fnArg; // skip the return parameter in the argument list
645                        }
646
647                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
648                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
649                                if ( ! (*fnArg)->get_result() ) continue;
650                                Type * argType = (*fnArg)->get_result();
651                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), argType, arg, exprTyVars, seenTypes );
652                        }
653                }
654
655                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
656                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
657                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
658                        return newObj;
659                }
660
661                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
662                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
663                        // using a comma expression.
664                        assert( retType );
665
666                        Expression * paramExpr = nullptr;
667                        // try to use existing return value parameter if it exists, otherwise create a new temporary
668                        if ( retVals.count( appExpr ) ) {
669                                paramExpr = retVals[appExpr]->clone();
670                        } else {
671                                ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
672                                paramExpr = new VariableExpr( newObj );
673                        }
674                        Expression * retExpr = paramExpr->clone();
675
676                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
677                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
678                        if ( ! isPolyType( paramExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
679                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
680                        } // if
681                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
682                        arg++;
683                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
684                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, retExpr );
685                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
686                        appExpr->set_env( 0 );
687                        return commaExpr;
688                }
689
690                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
691                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
692                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
693                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
694                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
695                        }
696                }
697
698                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
699                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
700                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
701                                if ( concrete == 0 ) {
702                                        return typeInst;
703                                } // if
704                                return concrete;
705                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
706                                if ( doClone ) {
707                                        structType = structType->clone();
708                                }
709                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
710                                return structType;
711                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
712                                if ( doClone ) {
713                                        unionType = unionType->clone();
714                                }
715                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
716                                return unionType;
717                        }
718                        return type;
719                }
720
721                Expression *Pass1::addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *dynType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
722                        assert( env );
723                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, dynType );
724                        // add out-parameter for return value
725                        return addRetParam( appExpr, concrete, arg );
726                }
727
728                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
729                        Expression *ret = appExpr;
730//                      if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
731                        if ( isDynRet( function, tyVars ) ) {
732                                ret = addRetParam( appExpr, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
733                        } // if
734                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
735                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
736
737                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
738                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
739                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->get_function(), adapteeType ) );
740                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) ); // xxx - result is never set on NameExpr
741
742                        return ret;
743                }
744
745                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
746                        assertf( arg->has_result(), "arg does not have result: %s", toString( arg ).c_str() );
747                        if ( isPolyType( param, exprTyVars ) ) {
748                                Type * newType = arg->get_result()->clone();
749                                if ( env ) env->apply( newType );
750                                std::unique_ptr<Type> manager( newType );
751                                if ( isPolyType( newType ) ) {
752                                        // if the argument's type is polymorphic, we don't need to box again!
753                                        return;
754                                } else if ( arg->get_result()->get_lvalue() ) {
755                                        // argument expression may be CFA lvalue, but not C lvalue -- apply generalizedLvalue transformations.
756                                        // if ( VariableExpr * varExpr = dynamic_cast< VariableExpr * >( arg ) ) {
757                                        //      if ( dynamic_cast<ArrayType *>( varExpr->var->get_type() ) ){
758                                        //              // temporary hack - don't box arrays, because &arr is not the same as &arr[0]
759                                        //              return;
760                                        //      }
761                                        // }
762                                        arg =  generalizedLvalue( new AddressExpr( arg ) );
763                                        if ( ! ResolvExpr::typesCompatible( param, arg->get_result(), SymTab::Indexer() ) ) {
764                                                // silence warnings by casting boxed parameters when the actual type does not match up with the formal type.
765                                                arg = new CastExpr( arg, param->clone() );
766                                        }
767                                } else {
768                                        // use type computed in unification to declare boxed variables
769                                        Type * newType = param->clone();
770                                        if ( env ) env->apply( newType );
771                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, newType, 0 );
772                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
773                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
774                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) ); // TODO: why doesn't this just use initialization syntax?
775                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
776                                        assign->get_args().push_back( arg );
777                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
778                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
779                                } // if
780                        } // if
781                }
782
783                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
784                /// void * if they are type parameters in the formal type.
785                /// this gets rid of warnings from gcc.
786                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
787                        if ( getFunctionType( formal ) ) {
788                                Type * newType = formal->clone();
789                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
790                                actual = new CastExpr( actual, newType );
791                        } // if
792                }
793
794                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
795                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
796                                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() );
797                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
798                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
799                        } // for
800                }
801
802                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
803                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
804                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
805                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
806                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
807                                        if ( inferParam == appExpr->get_inferParams().end() ) {
808                                                std::cerr << "looking for assertion: " << (*assert) << std::endl << appExpr << std::endl;
809                                        }
810                                        assertf( inferParam != appExpr->get_inferParams().end(), "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
811                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
812                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
813                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
814                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
815                                } // for
816                        } // for
817                }
818
819                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
820                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
821
822                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
823                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
824                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
825
826                        // we don't need the return value any more
827                        funcType->get_returnVals().clear();
828                }
829
830                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
831                        // actually make the adapter type
832                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
833//                      if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyType( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
834                        if ( isDynRet( adapter, tyVars ) ) {
835                                makeRetParm( adapter );
836                        } // if
837                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
838                        return adapter;
839                }
840
841                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
842                        assert( param );
843                        assert( arg );
844                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
845                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
846                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
847                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
848                                        deref->set_result( arg->get_type()->clone() );
849                                        return deref;
850                                } // if
851                        } // if
852                        return new VariableExpr( param );
853                }
854
855                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 ) {
856                        UniqueName paramNamer( "_p" );
857                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
858                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
859                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
860                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
861                                } // if
862                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
863                        } // for
864                }
865
866                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
867                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
868                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
869                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
870                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
871                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
872                        Statement *bodyStmt;
873
874                        Type::ForallList::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
875                        Type::ForallList::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
876                        Type::ForallList::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
877                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
878                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
879                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
880                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
881                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
882                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
883                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
884                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
885                                } // for
886                        } // for
887
888                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
889                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
890                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
891                        param++;                // skip adaptee parameter in the adapter type
892                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
893                                // void return
894                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
895                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
896                        } else if ( isDynType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
897                                // return type T
898                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
899                                        (*param)->set_name( "_ret" );
900                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
901                                } // if
902                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
903                                UntypedExpr *deref = UntypedExpr::createDeref( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
904                                assign->get_args().push_back( deref );
905                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
906                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
907                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
908                        } else {
909                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
910                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
911                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
912                        } // if
913                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
914                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
915                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
916                        return new FunctionDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody );
917                }
918
919                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
920                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
921                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
922                        std::list< FunctionType *> functions;
923                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
924                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
925                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
926                                } // for
927                        } // for
928                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
929                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
930                        } // for
931
932                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
933                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
934                        std::set< std::string > adaptersDone;
935
936                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
937                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
938                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
939                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
940
941                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
942                                // pre-substitution parameter function type.
943                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
944                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
945
946                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
947                                        assert( env );
948                                        env->apply( realFunction );
949                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
950                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
951
952                                        typedef ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* >::iterator AdapterIter;
953                                        AdapterIter adapter = adapters.find( mangleName );
954                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
955                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
956                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
957                                                std::pair< AdapterIter, bool > answer = adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
958                                                adapter = answer.first;
959                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
960                                        } // if
961                                        assert( adapter != adapters.end() );
962
963                                        // add the appropriate adapter as a parameter
964                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
965                                } // if
966                        } // for
967                } // passAdapters
968
969                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
970                        NameExpr *opExpr;
971                        if ( isIncr ) {
972                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
973                        } else {
974                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
975                        } // if
976                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
977                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
978                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
979                        } else {
980                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
981                        } // if
982                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( mangleType( polyType ) ) ) );
983                        addAssign->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
984                        if ( appExpr->get_env() ) {
985                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
986                                appExpr->set_env( 0 );
987                        } // if
988                        appExpr->get_args().clear();
989                        delete appExpr;
990                        return addAssign;
991                }
992
993                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
994                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
995                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
996                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
997                                                assert( appExpr->has_result() );
998                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
999                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1000                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1001                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
1002                                                UntypedExpr *ret = 0;
1003                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
1004                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1005                                                } // if
1006                                                if ( baseType1 ) {
1007                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1008                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1009                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1010                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1011                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1012                                                } else if ( baseType2 ) {
1013                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1014                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1015                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1016                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1017                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1018                                                } // if
1019                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
1020                                                        delete ret->get_result();
1021                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1022                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1023                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1024                                                                appExpr->set_env( 0 );
1025                                                        } // if
1026                                                        appExpr->get_args().clear();
1027                                                        delete appExpr;
1028                                                        return ret;
1029                                                } // if
1030                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
1031                                                assert( appExpr->has_result() );
1032                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
1033                                                if ( isPolyType( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1034                                                        // remove dereference from polymorphic types since they are boxed.
1035                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
1036                                                        // fix expr type to remove pointer
1037                                                        delete ret->get_result();
1038                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1039                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1040                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1041                                                                appExpr->set_env( 0 );
1042                                                        } // if
1043                                                        appExpr->get_args().clear();
1044                                                        delete appExpr;
1045                                                        return ret;
1046                                                } // if
1047                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
1048                                                assert( appExpr->has_result() );
1049                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1050                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1051                                                        Type *tempType = appExpr->get_result()->clone();
1052                                                        if ( env ) {
1053                                                                env->apply( tempType );
1054                                                        } // if
1055                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
1056                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
1057                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
1058                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
1059                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
1060                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
1061                                                        } else {
1062                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
1063                                                        } // if
1064                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
1065                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
1066                                                } // if
1067                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
1068                                                assert( appExpr->has_result() );
1069                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1070                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1071                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
1072                                                } // if
1073                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
1074                                                assert( appExpr->has_result() );
1075                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1076                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1077                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1078                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
1079                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
1080                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
1081                                                        divide->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1082                                                        divide->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1083                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1084                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
1085                                                                appExpr->set_env( 0 );
1086                                                        } // if
1087                                                        return divide;
1088                                                } else if ( baseType1 ) {
1089                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1090                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1091                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1092                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1093                                                } else if ( baseType2 ) {
1094                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1095                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1096                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1097                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
1098                                                } // if
1099                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
1100                                                assert( appExpr->has_result() );
1101                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1102                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env );
1103                                                if ( baseType ) {
1104                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1105                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1106                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType->clone() ) );
1107                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1108                                                } // if
1109                                        } // if
1110                                        return appExpr;
1111                                } // if
1112                        } // if
1113                        return 0;
1114                }
1115
1116                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
1117                        // std::cerr << "mutate appExpr: " << InitTweak::getFunctionName( appExpr ) << std::endl;
1118                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
1119                        //      std::cerr << i->first << " ";
1120                        // }
1121                        // std::cerr << "\n";
1122                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
1123                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
1124
1125                        assert( appExpr->get_function()->has_result() );
1126                        FunctionType * function = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
1127                        assertf( function, "ApplicationExpr has non-function type: %s", toString( appExpr->get_function()->get_result() ).c_str() );
1128
1129                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
1130                                return newExpr;
1131                        } // if
1132
1133                        Expression *ret = appExpr;
1134
1135                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
1136                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
1137
1138                        TyVarMap exprTyVars( TypeDecl::Data{} );
1139                        makeTyVarMap( function, exprTyVars ); // xxx - should this take into account the variables already bound in scopeTyVars (i.e. remove them from exprTyVars?)
1140                        ReferenceToType *dynRetType = isDynRet( function, exprTyVars );
1141
1142                        // std::cerr << function << std::endl;
1143                        // std::cerr << "scopeTyVars: ";
1144                        // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1145                        // std::cerr << "exprTyVars: ";
1146                        // printTyVarMap( std::cerr, exprTyVars );
1147                        // std::cerr << "env: " << *env << std::endl;
1148                        // std::cerr << needsAdapter( function, scopeTyVars ) << ! needsAdapter( function, exprTyVars) << std::endl;
1149
1150                        // 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
1151                        // passTypeVars needs to know the program-text return type (i.e. the distinction between _conc_T30 and T3(int))
1152                        // concRetType may not be a good name in one or both of these places. A more appropriate name change is welcome.
1153                        if ( dynRetType ) {
1154                                // std::cerr << "dynRetType: " << dynRetType << std::endl;
1155                                Type *concRetType = appExpr->get_result()->isVoid() ? nullptr : appExpr->get_result();
1156                                ret = addDynRetParam( appExpr, concRetType, arg ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType
1157                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) && ! needsAdapter( function, exprTyVars) ) { // xxx - exprTyVars is used above...?
1158                                // 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.
1159
1160                                // std::cerr << "needs adapter: ";
1161                                // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1162                                // std::cerr << *env << std::endl;
1163                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
1164                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
1165                        } // if
1166                        arg = appExpr->get_args().begin();
1167
1168                        Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, dynRetType );
1169                        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)
1170                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1171
1172                        arg = paramBegin;
1173
1174                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1175                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
1176
1177                        return ret;
1178                }
1179
1180                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
1181                        if ( expr->has_result() && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1182                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1183                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
1184                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
1185                                                expr->get_args().clear();
1186                                                delete expr;
1187                                                return ret->acceptMutator( *this );
1188                                        } // if
1189                                } // if
1190                        } // if
1191                        return PolyMutator::mutate( expr );
1192                }
1193
1194                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
1195                        assert( addrExpr->get_arg()->has_result() && ! addrExpr->get_arg()->get_result()->isVoid() );
1196
1197                        bool needs = false;
1198                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
1199                                if ( expr->has_result() && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1200                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1201                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
1202                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
1203                                                                assert( appExpr->get_function()->has_result() );
1204                                                                FunctionType *function = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
1205                                                                assert( function );
1206                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
1207                                                        } // if
1208                                                } // if
1209                                        } // if
1210                                } // if
1211                        } // if
1212                        // isPolyType check needs to happen before mutating addrExpr arg, so pull it forward
1213                        // out of the if condition.
1214                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
1215                        // ... but must happen after mutate, since argument might change (e.g. intrinsic *?, ?[?]) - re-evaluate above comment
1216                        bool polytype = isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_result(), scopeTyVars, env );
1217                        if ( polytype || needs ) {
1218                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1219                                delete ret->get_result();
1220                                ret->set_result( addrExpr->get_result()->clone() );
1221                                addrExpr->set_arg( 0 );
1222                                delete addrExpr;
1223                                return ret;
1224                        } else {
1225                                return addrExpr;
1226                        } // if
1227                }
1228
1229                Statement * Pass1::mutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1230                        if ( retval && returnStmt->get_expr() ) {
1231                                assert( returnStmt->get_expr()->has_result() && ! returnStmt->get_expr()->get_result()->isVoid() );
1232                                delete returnStmt->get_expr();
1233                                returnStmt->set_expr( 0 );
1234                        } else {
1235                                returnStmt->set_expr( mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) );
1236                        } // if
1237                        return returnStmt;
1238                }
1239
1240                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
1241                        scopeTyVars.beginScope();
1242                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1243
1244                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1245
1246                        scopeTyVars.endScope();
1247                        return ret;
1248                }
1249
1250                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
1251                        scopeTyVars.beginScope();
1252                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1253
1254                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1255
1256                        scopeTyVars.endScope();
1257                        return ret;
1258                }
1259
1260                void Pass1::doBeginScope() {
1261                        adapters.beginScope();
1262                }
1263
1264                void Pass1::doEndScope() {
1265                        adapters.endScope();
1266                }
1267
1268////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1269
1270                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1271                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1272                        std::list< FunctionType *> functions;
1273                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1274                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1275                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1276                                (*arg)->set_type( orig );
1277                        }
1278                        std::set< std::string > adaptersDone;
1279                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1280                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1281                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1282                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1283                                        // adapter may not be used in body, pass along with unused attribute.
1284                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0, { new Attribute( "unused" ) } ) );
1285                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1286                                }
1287                        }
1288//  deleteAll( functions );
1289                }
1290
1291                template< typename DeclClass >
1292                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl ) {
1293                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Parent::mutate( decl ) );
1294
1295                        return ret;
1296                }
1297
1298                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1299                        functionDecl = strict_dynamic_cast< FunctionDecl * > ( handleDecl( functionDecl ) );
1300                        FunctionType * ftype = functionDecl->get_functionType();
1301                        if ( ! ftype->get_returnVals().empty() && functionDecl->get_statements() ) {
1302                                if ( ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_thunk" ) && ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_adapter" ) ) { // xxx - remove check for prefix once thunks properly use ctor/dtors
1303                                        assert( ftype->get_returnVals().size() == 1 );
1304                                        DeclarationWithType * retval = ftype->get_returnVals().front();
1305                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
1306                                                retval->set_name( "_retval" );
1307                                        }
1308                                        functionDecl->get_statements()->get_kids().push_front( new DeclStmt( noLabels, retval ) );
1309                                        DeclarationWithType * newRet = retval->clone(); // for ownership purposes
1310                                        ftype->get_returnVals().front() = newRet;
1311                                }
1312                        }
1313                        // errors should have been caught by this point, remove initializers from parameters to allow correct codegen of default arguments
1314                        for ( Declaration * param : functionDecl->get_functionType()->get_parameters() ) {
1315                                if ( ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( param ) ) {
1316                                        delete obj->get_init();
1317                                        obj->set_init( nullptr );
1318                                }
1319                        }
1320                        return functionDecl;
1321                }
1322
1323                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1324                        return handleDecl( objectDecl );
1325                }
1326
1327                template< typename AggDecl >
1328                AggDecl * Pass2::handleAggDecl( AggDecl * aggDecl ) {
1329                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1330                        scopeTyVars.beginScope();
1331                        Parent::mutate( aggDecl );
1332                        scopeTyVars.endScope();
1333                        return aggDecl;
1334                }
1335
1336                StructDecl * Pass2::mutate( StructDecl *aggDecl ) {
1337                        return handleAggDecl( aggDecl );
1338                }
1339
1340                UnionDecl * Pass2::mutate( UnionDecl *aggDecl ) {
1341                        return handleAggDecl( aggDecl );
1342                }
1343
1344                TraitDecl * Pass2::mutate( TraitDecl *aggDecl ) {
1345                        return handleAggDecl( aggDecl );
1346                }
1347
1348                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1349                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1350                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1351                                return handleDecl( typeDecl );
1352                        } else {
1353                                return dynamic_cast<TypeDecl*>( Parent::mutate( typeDecl ) );
1354                        }
1355                }
1356
1357                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1358                        return handleDecl( typedefDecl );
1359                }
1360
1361                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1362                        scopeTyVars.beginScope();
1363                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1364
1365                        Type *ret = Parent::mutate( pointerType );
1366
1367                        scopeTyVars.endScope();
1368                        return ret;
1369                }
1370
1371                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1372                        scopeTyVars.beginScope();
1373
1374                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1375
1376                        // move polymorphic return type to parameter list
1377                        if ( isDynRet( funcType ) ) {
1378                                ObjectDecl *ret = strict_dynamic_cast< ObjectDecl* >( funcType->get_returnVals().front() );
1379                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1380                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1381                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1382                                ret->set_init( nullptr ); // xxx - memory leak?
1383                        }
1384
1385                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1386                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1387                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1388                        // size/align/offset parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1389                        ObjectDecl newObj( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0,
1390                                           { new Attribute( "unused" ) } );
1391                        ObjectDecl newPtr( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1392                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1393                        for ( Type::ForallList::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1394                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1395                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1396                                if ( (*tyParm)->isComplete() ) {
1397                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1398                                        std::string parmName = mangleType( &parmType );
1399
1400                                        sizeParm = newObj.clone();
1401                                        sizeParm->set_name( sizeofName( parmName ) );
1402                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1403                                        ++last;
1404
1405                                        alignParm = newObj.clone();
1406                                        alignParm->set_name( alignofName( parmName ) );
1407                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1408                                        ++last;
1409                                }
1410                                // move all assertions into parameter list
1411                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1412//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1413                                        // assertion parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1414                                        (*assert)->get_attributes().push_back( new Attribute( "unused" ) );
1415                                        inferredParams.push_back( *assert );
1416                                }
1417                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1418                        }
1419
1420                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1421                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1422                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1423                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1424                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1425                                        std::string typeName = mangleType( polyType );
1426                                        if ( seenTypes.count( typeName ) ) continue;
1427
1428                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1429                                        sizeParm = newObj.clone();
1430                                        sizeParm->set_name( sizeofName( typeName ) );
1431                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1432                                        ++last;
1433
1434                                        alignParm = newObj.clone();
1435                                        alignParm->set_name( alignofName( typeName ) );
1436                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1437                                        ++last;
1438
1439                                        if ( StructInstType *polyBaseStruct = dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
1440                                                // NOTE zero-length arrays are illegal in C, so empty structs have no offset array
1441                                                if ( ! polyBaseStruct->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
1442                                                        offsetParm = newPtr.clone();
1443                                                        offsetParm->set_name( offsetofName( typeName ) );
1444                                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1445                                                        ++last;
1446                                                }
1447                                        }
1448
1449                                        seenTypes.insert( typeName );
1450                                }
1451                        }
1452
1453                        // splice assertion parameters into parameter list
1454                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1455                        addAdapters( funcType );
1456                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1457                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1458
1459                        scopeTyVars.endScope();
1460                        return funcType;
1461                }
1462
1463////////////////////////////////////////// PolyGenericCalculator ////////////////////////////////////////////////////
1464
1465                PolyGenericCalculator::PolyGenericCalculator()
1466                        : knownLayouts(), knownOffsets(), bufNamer( "_buf" ), scopeTyVars( TypeDecl::Data{} ) {}
1467
1468                void PolyGenericCalculator::beginTypeScope( Type *ty ) {
1469                        GuardScope( scopeTyVars );
1470                        makeTyVarMap( ty, scopeTyVars );
1471                }
1472
1473                void PolyGenericCalculator::beginGenericScope() {
1474                        GuardScope( *this );
1475                }
1476
1477                void PolyGenericCalculator::premutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1478                        beginTypeScope( objectDecl->get_type() );
1479                }
1480
1481                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1482                        beginGenericScope();
1483
1484                        beginTypeScope( functionDecl->get_functionType() );
1485                }
1486
1487                void PolyGenericCalculator::premutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1488                        beginTypeScope( typedefDecl->get_base() );
1489                }
1490
1491                void PolyGenericCalculator::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1492                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1493                }
1494
1495                Declaration * PolyGenericCalculator::postmutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1496                        if ( Type * base = typeDecl->base ) {
1497                                // add size/align variables for opaque type declarations
1498                                TypeInstType inst( Type::Qualifiers(), typeDecl->name, typeDecl );
1499                                std::string typeName = mangleType( &inst );
1500                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1501
1502                                ObjectDecl * sizeDecl = ObjectDecl::newObject( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new SizeofExpr( base->clone() ) ) );
1503                                ObjectDecl * alignDecl = ObjectDecl::newObject( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new AlignofExpr( base->clone() ) ) );
1504
1505                                // ensure that the initializing sizeof/alignof exprs are properly mutated
1506                                sizeDecl->acceptMutator( *visitor );
1507                                alignDecl->acceptMutator( *visitor );
1508
1509                                // can't use makeVar, because it inserts into stmtsToAdd and TypeDecls can occur at global scope
1510                                declsToAddAfter.push_back( alignDecl );
1511                                // replace with sizeDecl
1512                                return sizeDecl;
1513                        }
1514                        return typeDecl;
1515                }
1516
1517                void PolyGenericCalculator::premutate( PointerType *pointerType ) {
1518                        beginTypeScope( pointerType );
1519                }
1520
1521                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionType *funcType ) {
1522                        beginTypeScope( funcType );
1523
1524                        // make sure that any type information passed into the function is accounted for
1525                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin(); fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1526                                // condition here duplicates that in Pass2::mutate( FunctionType* )
1527                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1528                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1529                                        knownLayouts.insert( mangleType( polyType ) );
1530                                }
1531                        }
1532                }
1533
1534                void PolyGenericCalculator::premutate( DeclStmt *declStmt ) {
1535                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1536                                if ( findGeneric( objectDecl->get_type() ) ) {
1537                                        // change initialization of a polymorphic value object to allocate via a VLA
1538                                        // (alloca was previously used, but can't be safely used in loops)
1539                                        Type *declType = objectDecl->get_type();
1540                                        ObjectDecl *newBuf = new ObjectDecl( bufNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1541                                                new ArrayType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Kind::Char), new NameExpr( sizeofName( mangleType(declType) ) ),
1542                                                true, false, std::list<Attribute*>{ new Attribute( "aligned", std::list<Expression*>{ new ConstantExpr( Constant::from_int(8) ) } ) } ), 0 );
1543                                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( noLabels, newBuf ) );
1544
1545                                        delete objectDecl->get_init();
1546                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( new VariableExpr( newBuf ) ) );
1547                                }
1548                        }
1549                }
1550
1551                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1552                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1553                        long i = 0;
1554                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1555                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1556
1557                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1558                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1559                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1560                                        else continue;
1561                                } else return i;
1562                        }
1563                        return -1;
1564                }
1565
1566                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1567                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1568                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant::from_ulong( i ) );
1569                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1570                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( mangleType( objectType ) ) ) );
1571                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1572                        return fieldOffset;
1573                }
1574
1575                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1576                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1577                        int tyDepth;
1578                        Type *objectType = hasPolyBase( memberExpr->get_aggregate()->get_result(), scopeTyVars, &tyDepth );
1579                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1580                        findGeneric( objectType ); // ensure layout for this type is available
1581
1582                        // replace member expression with dynamically-computed layout expression
1583                        Expression *newMemberExpr = 0;
1584                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1585                                // look up offset index
1586                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1587                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1588
1589                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1590                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1591                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1592                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1593                                aggr->set_env( nullptr );
1594                                fieldLoc->get_args().push_back( aggr );
1595                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1596                                fieldLoc->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1597                                newMemberExpr = fieldLoc;
1598                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1599                                // union members are all at offset zero, so just use the aggregate expr
1600                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1601                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1602                                aggr->set_env( nullptr );
1603                                newMemberExpr = aggr;
1604                                newMemberExpr->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1605                        } else return memberExpr;
1606                        assert( newMemberExpr );
1607
1608                        Type *memberType = memberExpr->get_member()->get_type();
1609                        if ( ! isPolyType( memberType, scopeTyVars ) ) {
1610                                // 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
1611                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), memberType->clone() ) );
1612                                UntypedExpr *derefExpr = UntypedExpr::createDeref( ptrCastExpr );
1613                                newMemberExpr = derefExpr;
1614                        }
1615
1616                        delete memberExpr;
1617                        return newMemberExpr;
1618                }
1619
1620                ObjectDecl *PolyGenericCalculator::makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init ) {
1621                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( name, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, init );
1622                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
1623                        return newObj;
1624                }
1625
1626                void PolyGenericCalculator::addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams ) {
1627                        for ( std::list< Type* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
1628                                if ( findGeneric( *param ) ) {
1629                                        // push size/align vars for a generic parameter back
1630                                        std::string paramName = mangleType( *param );
1631                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( paramName ) ) );
1632                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( alignofName( paramName ) ) );
1633                                } else {
1634                                        layoutCall->get_args().push_back( new SizeofExpr( (*param)->clone() ) );
1635                                        layoutCall->get_args().push_back( new AlignofExpr( (*param)->clone() ) );
1636                                }
1637                        }
1638                }
1639
1640                /// returns true if any of the otype parameters have a dynamic layout and puts all otype parameters in the output list
1641                bool findGenericParams( std::list< TypeDecl* > &baseParams, std::list< Expression* > &typeParams, std::list< Type* > &out ) {
1642                        bool hasDynamicLayout = false;
1643
1644                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator baseParam = baseParams.begin();
1645                        std::list< Expression* >::const_iterator typeParam = typeParams.begin();
1646                        for ( ; baseParam != baseParams.end() && typeParam != typeParams.end(); ++baseParam, ++typeParam ) {
1647                                // skip non-otype parameters
1648                                if ( ! (*baseParam)->isComplete() ) continue;
1649                                TypeExpr *typeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *typeParam );
1650                                assert( typeExpr && "all otype parameters should be type expressions" );
1651
1652                                Type *type = typeExpr->get_type();
1653                                out.push_back( type );
1654                                if ( isPolyType( type ) ) hasDynamicLayout = true;
1655                        }
1656                        assert( baseParam == baseParams.end() && typeParam == typeParams.end() );
1657
1658                        return hasDynamicLayout;
1659                }
1660
1661                bool PolyGenericCalculator::findGeneric( Type *ty ) {
1662                        ty = replaceTypeInst( ty, env );
1663
1664                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1665                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() ) {
1666                                        // NOTE assumes here that getting put in the scopeTyVars included having the layout variables set
1667                                        return true;
1668                                }
1669                                return false;
1670                        } else if ( StructInstType *structTy = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1671                                // check if this type already has a layout generated for it
1672                                std::string typeName = mangleType( ty );
1673                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1674
1675                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1676                                std::list< Type* > otypeParams;
1677                                if ( ! findGenericParams( *structTy->get_baseParameters(), structTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1678
1679                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1680                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1681                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1682
1683                                int n_members = structTy->get_baseStruct()->get_members().size();
1684                                if ( n_members == 0 ) {
1685                                        // all empty structs have the same layout - size 1, align 1
1686                                        makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1687                                        makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1688                                        // NOTE zero-length arrays are forbidden in C, so empty structs have no offsetof array
1689                                } else {
1690                                        ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1691                                        ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1692                                        ObjectDecl *offsetVar = makeVar( offsetofName( typeName ), new ArrayType( Type::Qualifiers(), layoutType->clone(), new ConstantExpr( Constant::from_int( n_members ) ), false, false ) );
1693
1694                                        // generate call to layout function
1695                                        UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( structTy->get_baseStruct() ) ) );
1696                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1697                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1698                                        layoutCall->get_args().push_back( new VariableExpr( offsetVar ) );
1699                                        addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1700
1701                                        stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( noLabels, layoutCall ) );
1702                                }
1703
1704                                return true;
1705                        } else if ( UnionInstType *unionTy = dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1706                                // check if this type already has a layout generated for it
1707                                std::string typeName = mangleType( ty );
1708                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1709
1710                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1711                                std::list< Type* > otypeParams;
1712                                if ( ! findGenericParams( *unionTy->get_baseParameters(), unionTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1713
1714                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1715                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1716                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1717
1718                                ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1719                                ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1720
1721                                // generate call to layout function
1722                                UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( unionTy->get_baseUnion() ) ) );
1723                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1724                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1725                                addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1726
1727                                stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( noLabels, layoutCall ) );
1728
1729                                return true;
1730                        }
1731
1732                        return false;
1733                }
1734
1735                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1736                        Type *ty = sizeofExpr->get_isType() ? sizeofExpr->get_type() : sizeofExpr->get_expr()->get_result();
1737                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1738                                Expression *ret = new NameExpr( sizeofName( mangleType( ty ) ) );
1739                                delete sizeofExpr;
1740                                return ret;
1741                        }
1742                        return sizeofExpr;
1743                }
1744
1745                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1746                        Type *ty = alignofExpr->get_isType() ? alignofExpr->get_type() : alignofExpr->get_expr()->get_result();
1747                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1748                                Expression *ret = new NameExpr( alignofName( mangleType( ty ) ) );
1749                                delete alignofExpr;
1750                                return ret;
1751                        }
1752                        return alignofExpr;
1753                }
1754
1755                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1756                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1757                        Type *ty = offsetofExpr->get_type();
1758                        if ( ! findGeneric( ty ) ) return offsetofExpr;
1759
1760                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1761                                // replace offsetof expression by index into offset array
1762                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1763                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1764
1765                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1766                                delete offsetofExpr;
1767                                return offsetInd;
1768                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1769                                // all union members are at offset zero
1770                                delete offsetofExpr;
1771                                return new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) );
1772                        } else return offsetofExpr;
1773                }
1774
1775                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1776                        StructInstType *ty = offsetPackExpr->get_type();
1777
1778                        Expression *ret = 0;
1779                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1780                                // pull offset back from generated type information
1781                                ret = new NameExpr( offsetofName( mangleType( ty ) ) );
1782                        } else {
1783                                std::string offsetName = offsetofName( mangleType( ty ) );
1784                                if ( knownOffsets.find( offsetName ) != knownOffsets.end() ) {
1785                                        // use the already-generated offsets for this type
1786                                        ret = new NameExpr( offsetName );
1787                                } else {
1788                                        knownOffsets.insert( offsetName );
1789
1790                                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
1791                                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1792
1793                                        // build initializer list for offset array
1794                                        std::list< Initializer* > inits;
1795                                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
1796                                                if ( DeclarationWithType *memberDecl = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
1797                                                        inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ) ) );
1798                                                } else {
1799                                                        assertf( false, "Requesting offset of Non-DWT member: %s", toString( *member ).c_str() );
1800                                                }
1801                                        }
1802
1803                                        // build the offset array and replace the pack with a reference to it
1804                                        ObjectDecl *offsetArray = makeVar( offsetName, new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( baseMembers.size() ) ), false, false ),
1805                                                        new ListInit( inits ) );
1806                                        ret = new VariableExpr( offsetArray );
1807                                }
1808                        }
1809
1810                        delete offsetPackExpr;
1811                        return ret;
1812                }
1813
1814                void PolyGenericCalculator::beginScope() {
1815                        knownLayouts.beginScope();
1816                        knownOffsets.beginScope();
1817                }
1818
1819                void PolyGenericCalculator::endScope() {
1820                        knownLayouts.endScope();
1821                        knownOffsets.endScope();
1822                }
1823
1824////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1825
1826                template< typename DeclClass >
1827                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1828                        scopeTyVars.beginScope();
1829                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1830
1831                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1832                        // ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1833                        ScrubTyVars::scrubAll( decl );
1834
1835                        scopeTyVars.endScope();
1836                        return ret;
1837                }
1838
1839                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1840                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1841                }
1842
1843                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1844                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1845                }
1846
1847                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1848                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1849                }
1850
1851                /// Strips the members from a generic aggregate
1852                void stripGenericMembers(AggregateDecl* decl) {
1853                        if ( ! decl->get_parameters().empty() ) decl->get_members().clear();
1854                }
1855
1856                Declaration *Pass3::mutate( StructDecl *structDecl ) {
1857                        stripGenericMembers( structDecl );
1858                        return structDecl;
1859                }
1860
1861                Declaration *Pass3::mutate( UnionDecl *unionDecl ) {
1862                        stripGenericMembers( unionDecl );
1863                        return unionDecl;
1864                }
1865
1866                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1867//   Initializer *init = 0;
1868//   std::list< Expression *> designators;
1869//   addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1870//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1871//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1872//   }
1873//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1874
1875                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1876                        return dynamic_cast<TypeDecl*>( Mutator::mutate( typeDecl ) );
1877                }
1878
1879                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1880                        scopeTyVars.beginScope();
1881                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1882
1883                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1884
1885                        scopeTyVars.endScope();
1886                        return ret;
1887                }
1888
1889                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1890                        scopeTyVars.beginScope();
1891                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1892
1893                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1894
1895                        scopeTyVars.endScope();
1896                        return ret;
1897                }
1898        } // anonymous namespace
1899} // namespace GenPoly
1900
1901// Local Variables: //
1902// tab-width: 4 //
1903// mode: c++ //
1904// compile-command: "make install" //
1905// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.