source: src/GenPoly/Box.cc @ c14cff1

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsctordeferred_resndemanglerenumforall-pointer-decaygc_noraiijacob/cs343-translationjenkins-sandboxmemorynew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerpthread-emulationqualifiedEnumresolv-newwith_gc
Last change on this file since c14cff1 was c14cff1, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 7 years ago

Merge branch 'master' into ctor

  • Property mode set to 100644
File size: 69.1 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Box.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Rob Schluntz
12// Last Modified On : Tue Feb 09 14:39:52 2016
13// Update Count     : 295
14//
15
16#include <set>
17#include <stack>
18#include <string>
19#include <iterator>
20#include <algorithm>
21#include <cassert>
22
23#include "Box.h"
24#include "InstantiateGeneric.h"
25#include "PolyMutator.h"
26#include "FindFunction.h"
27#include "ScrubTyVars.h"
28
29#include "Parser/ParseNode.h"
30
31#include "SynTree/Constant.h"
32#include "SynTree/Type.h"
33#include "SynTree/Expression.h"
34#include "SynTree/Initializer.h"
35#include "SynTree/Statement.h"
36#include "SynTree/Mutator.h"
37
38#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"
39#include "ResolvExpr/TypeMap.h"
40#include "ResolvExpr/typeops.h"
41
42#include "SymTab/Mangler.h"
43
44#include "Common/SemanticError.h"
45#include "Common/UniqueName.h"
46#include "Common/utility.h"
47
48#include <ext/functional> // temporary
49
50namespace GenPoly {
51        namespace {
52                const std::list<Label> noLabels;
53
54                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
55
56                /// 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
57                class Pass1 : public PolyMutator {
58                  public:
59                        Pass1();
60                        virtual Expression *mutate( ApplicationExpr *appExpr );
61                        virtual Expression *mutate( AddressExpr *addrExpr );
62                        virtual Expression *mutate( UntypedExpr *expr );
63                        virtual DeclarationWithType* mutate( FunctionDecl *functionDecl );
64                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
65                        virtual Expression *mutate( CommaExpr *commaExpr );
66                        virtual Expression *mutate( ConditionalExpr *condExpr );
67                        virtual Statement * mutate( ReturnStmt *returnStmt );
68                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
69                        virtual Type * mutate( FunctionType *functionType );
70
71                        virtual void doBeginScope();
72                        virtual void doEndScope();
73                  private:
74                        /// Makes a new temporary array holding the offsets of the fields of `type`, and returns a new variable expression referencing it
75                        Expression *makeOffsetArray( StructInstType *type );
76                        /// Pass the extra type parameters from polymorphic generic arguments or return types into a function application
77                        void passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes );
78                        /// passes extra type parameters into a polymorphic function application
79                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, ReferenceToType *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
80                        /// wraps a function application with a new temporary for the out-parameter return value
81                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
82                        /// Replaces all the type parameters of a generic type with their concrete equivalents under the current environment
83                        void replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params );
84                        /// Replaces a polymorphic type with its concrete equivalant under the current environment (returns itself if concrete).
85                        /// If `doClone` is set to false, will not clone interior types
86                        Type *replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone = true );
87                        /// wraps a function application returning a polymorphic type with a new temporary for the out-parameter return value
88                        Expression *addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, ReferenceToType *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
89                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
90                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
91                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
92                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
93                        /// Stores assignment operators from assertion list in local map of assignment operations
94                        void findAssignOps( const std::list< TypeDecl *> &forall );
95                        void passAdapters( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, const TyVarMap &exprTyVars );
96                        FunctionDecl *makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars );
97                        /// Replaces intrinsic operator functions with their arithmetic desugaring
98                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
99                        /// Inserts a new temporary variable into the current scope with an auto-generated name
100                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
101
102                        typedef std::map< std::string, DeclarationWithType *> AdapterMap;
103                        std::map< std::string, DeclarationWithType *> assignOps;
104                        ResolvExpr::TypeMap< DeclarationWithType > scopedAssignOps;
105                        std::stack< AdapterMap > adapters;
106                        DeclarationWithType *retval;
107                        bool useRetval;
108                        UniqueName tempNamer;
109                };
110
111                /// Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters, adds type size and assertion parameters to parameter lists as well
112                class Pass2 : public PolyMutator {
113                  public:
114                        template< typename DeclClass >
115                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
116                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
117                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
118                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
119                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *typedefDecl );
120                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
121                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
122                  private:
123                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
124
125                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
126                };
127
128                /// Replaces member expressions for polymorphic types with calculated add-field-offset-and-dereference;
129                /// also fixes offsetof expressions.
130                class MemberExprFixer : public PolyMutator {
131                  public:
132                        template< typename DeclClass >
133                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
134                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
135                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
136                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl );
137                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl );
138                        virtual Statement *mutate( DeclStmt *declStmt );
139                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
140                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
141                        virtual Expression *mutate( MemberExpr *memberExpr );
142                        virtual Expression *mutate( OffsetofExpr *offsetofExpr );
143                };
144
145                /// Replaces initialization of polymorphic values with alloca, declaration of dtype/ftype with appropriate void expression, and sizeof expressions of polymorphic types with the proper variable
146                class Pass3 : public PolyMutator {
147                  public:
148                        template< typename DeclClass >
149                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
150                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
151                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
152                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl );
153                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl );
154                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
155                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
156                  private:
157                };
158
159        } // anonymous namespace
160
161        void printAllNotBuiltin( const std::list< Declaration *>& translationUnit, std::ostream &os ) {
162                for ( std::list< Declaration *>::const_iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
163                        if ( ! LinkageSpec::isBuiltin( (*i)->get_linkage() ) ) {
164                                (*i)->print( os );
165                                os << std::endl;
166                        } // if
167                } // for
168        }
169
170        /// version of mutateAll with special handling for translation unit so you can check the end of the prelude when debugging
171        template< typename MutatorType >
172        inline void mutateTranslationUnit( std::list< Declaration* > &translationUnit, MutatorType &mutator ) {
173                bool seenIntrinsic = false;
174                SemanticError errors;
175                for ( typename std::list< Declaration* >::iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
176                        try {
177                                if ( *i ) {
178                                        if ( (*i)->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
179                                                seenIntrinsic = true;
180                                        } else if ( seenIntrinsic ) {
181                                                seenIntrinsic = false; // break on this line when debugging for end of prelude
182                                        }
183
184                                        *i = dynamic_cast< Declaration* >( (*i)->acceptMutator( mutator ) );
185                                        assert( *i );
186                                } // if
187                        } catch( SemanticError &e ) {
188                                errors.append( e );
189                        } // try
190                } // for
191                if ( ! errors.isEmpty() ) {
192                        throw errors;
193                } // if
194        }
195
196        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
197                Pass1 pass1;
198                Pass2 pass2;
199                MemberExprFixer memberFixer;
200                Pass3 pass3;
201                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass1 );
202                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass2 );
203                instantiateGeneric( translationUnit );
204                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, memberFixer );
205                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass3 );
206        }
207
208        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
209
210        namespace {
211                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
212                        std::stringstream name;
213
214                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
215                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
216
217                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
218                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
219                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
220                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator retval = function->get_returnVals().begin(); retval != function->get_returnVals().end(); ++retval ) {
221                                if ( isPolyType( (*retval)->get_type(), tyVars ) ) {
222                                        name << "P";
223                                } else {
224                                        name << "M";
225                                }
226                        }
227                        name << "_";
228                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = function->get_parameters();
229                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
230                                if ( isPolyType( (*arg)->get_type(), tyVars ) ) {
231                                        name << "P";
232                                } else {
233                                        name << "M";
234                                }
235                        } // for
236                        return name.str();
237                }
238
239                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
240                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
241                }
242
243                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
244                        return "_adapter" + mangleName;
245                }
246
247                Pass1::Pass1() : useRetval( false ), tempNamer( "_temp" ) {
248                        adapters.push(AdapterMap());
249                }
250
251                /// Returns T if the given declaration is (*?=?)(T *, T) for some TypeInstType T (return not checked, but maybe should be), NULL otherwise
252                TypeInstType *isTypeInstAssignment( DeclarationWithType *decl ) {
253                        if ( decl->get_name() == "?=?" ) {
254                                if ( FunctionType *funType = getFunctionType( decl->get_type() ) ) {
255                                        if ( funType->get_parameters().size() == 2 ) {
256                                                if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( funType->get_parameters().front()->get_type() ) ) {
257                                                        if ( TypeInstType *refType = dynamic_cast< TypeInstType *>( pointer->get_base() ) ) {
258                                                                if ( TypeInstType *refType2 = dynamic_cast< TypeInstType *>( funType->get_parameters().back()->get_type() ) ) {
259                                                                        if ( refType->get_name() == refType2->get_name() ) {
260                                                                                return refType;
261                                                                        } // if
262                                                                } // if
263                                                        } // if
264                                                } // if
265                                        } // if
266                                } // if
267                        } // if
268                        return 0;
269                }
270               
271                /// returns T if the given declaration is: (*?=?)(T *, T) for some type T (return not checked, but maybe should be), NULL otherwise
272                /// Only picks assignments where neither parameter is cv-qualified
273                Type *isAssignment( DeclarationWithType *decl ) {
274                        if ( decl->get_name() == "?=?" ) {
275                                if ( FunctionType *funType = getFunctionType( decl->get_type() ) ) {
276                                        if ( funType->get_parameters().size() == 2 ) {
277                                                Type::Qualifiers defaultQualifiers;
278                                                Type *paramType1 = funType->get_parameters().front()->get_type();
279                                                if ( paramType1->get_qualifiers() != defaultQualifiers ) return 0;
280                                                Type *paramType2 = funType->get_parameters().back()->get_type();
281                                                if ( paramType2->get_qualifiers() != defaultQualifiers ) return 0;
282                                               
283                                                if ( PointerType *pointerType = dynamic_cast< PointerType* >( paramType1 ) ) {
284                                                        Type *baseType1 = pointerType->get_base();
285                                                        if ( baseType1->get_qualifiers() != defaultQualifiers ) return 0;
286                                                        SymTab::Indexer dummy;
287                                                        if ( ResolvExpr::typesCompatible( baseType1, paramType2, dummy ) ) {
288                                                                return baseType1;
289                                                        } // if
290                                                } // if
291                                        } // if
292                                } // if
293                        } // if
294                        return 0;
295                }
296
297                void Pass1::findAssignOps( const std::list< TypeDecl *> &forall ) {
298                        // what if a nested function uses an assignment operator?
299                        // assignOps.clear();
300                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator i = forall.begin(); i != forall.end(); ++i ) {
301                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator assert = (*i)->get_assertions().begin(); assert != (*i)->get_assertions().end(); ++assert ) {
302                                        std::string typeName;
303                                        if ( TypeInstType *typeInst = isTypeInstAssignment( *assert ) ) {
304                                                assignOps[ typeInst->get_name() ] = *assert;
305                                        } // if
306                                } // for
307                        } // for
308                }
309
310                DeclarationWithType *Pass1::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
311                        // if this is a polymorphic assignment function, put it in the map for this scope
312                        if ( Type *assignedType = isAssignment( functionDecl ) ) {
313                                if ( ! dynamic_cast< TypeInstType* >( assignedType ) ) {
314                                        scopedAssignOps.insert( assignedType, functionDecl );
315                                }
316                        }
317
318                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
319                                doBeginScope();
320                                TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
321                                std::map< std::string, DeclarationWithType *> oldassignOps = assignOps;
322                                DeclarationWithType *oldRetval = retval;
323                                bool oldUseRetval = useRetval;
324
325                                // process polymorphic return value
326                                retval = 0;
327                                if ( isPolyRet( functionDecl->get_functionType() ) && functionDecl->get_linkage() == LinkageSpec::Cforall ) {
328                                        retval = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals().front();
329
330                                        // give names to unnamed return values
331                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
332                                                retval->set_name( "_retparm" );
333                                                retval->set_linkage( LinkageSpec::C );
334                                        } // if
335                                } // if
336
337                                FunctionType *functionType = functionDecl->get_functionType();
338                                makeTyVarMap( functionDecl->get_functionType(), scopeTyVars );
339                                findAssignOps( functionDecl->get_functionType()->get_forall() );
340
341                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
342                                std::list< FunctionType *> functions;
343                                for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
344                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
345                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
346                                        } // for
347                                } // for
348                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
349                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
350                                } // for
351
352                                AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
353                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
354                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
355                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
356                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
357                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) ) );
358                                        } // if
359                                } // for
360
361                                functionDecl->set_statements( functionDecl->get_statements()->acceptMutator( *this ) );
362
363                                scopeTyVars = oldtyVars;
364                                assignOps = oldassignOps;
365                                // std::cerr << "end FunctionDecl: ";
366                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
367                                //      std::cerr << i->first << " ";
368                                // }
369                                // std::cerr << "\n";
370                                retval = oldRetval;
371                                useRetval = oldUseRetval;
372                                doEndScope();
373                        } // if
374                        return functionDecl;
375                }
376
377                TypeDecl *Pass1::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
378                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
379                        return Mutator::mutate( typeDecl );
380                }
381
382                Expression *Pass1::mutate( CommaExpr *commaExpr ) {
383                        bool oldUseRetval = useRetval;
384                        useRetval = false;
385                        commaExpr->set_arg1( maybeMutate( commaExpr->get_arg1(), *this ) );
386                        useRetval = oldUseRetval;
387                        commaExpr->set_arg2( maybeMutate( commaExpr->get_arg2(), *this ) );
388                        return commaExpr;
389                }
390
391                Expression *Pass1::mutate( ConditionalExpr *condExpr ) {
392                        bool oldUseRetval = useRetval;
393                        useRetval = false;
394                        condExpr->set_arg1( maybeMutate( condExpr->get_arg1(), *this ) );
395                        useRetval = oldUseRetval;
396                        condExpr->set_arg2( maybeMutate( condExpr->get_arg2(), *this ) );
397                        condExpr->set_arg3( maybeMutate( condExpr->get_arg3(), *this ) );
398                        return condExpr;
399
400                }
401
402                Expression *Pass1::makeOffsetArray( StructInstType *ty ) {
403                        std::list<Expression*> noDesignators;
404                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
405
406                        // make a new temporary array
407                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
408                        std::stringstream lenGen;
409                        lenGen << baseMembers.size();
410                        ConstantExpr *lenExpr = new ConstantExpr( Constant( offsetType->clone(), lenGen.str() ) );
411                        ObjectDecl *arrayTemp = makeTemporary( new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, lenExpr, false, false ) );
412
413                        // build initializer list for temporary
414                        std::list< Initializer* > inits;
415                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
416                                DeclarationWithType *memberDecl;
417                                if ( DeclarationWithType *origMember = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
418                                        memberDecl = origMember->clone();
419                                } else {
420                                        memberDecl = new ObjectDecl( (*member)->get_name(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, offsetType->clone(), 0 );
421                                }
422                                inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ), noDesignators ) );
423                        }
424                        arrayTemp->set_init( new ListInit( inits, noDesignators ) );
425
426                        // return variable pointing to temporary
427                        return new VariableExpr( arrayTemp );
428                }
429
430                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
431                        Type *polyBase = hasPolyBase( parmType, exprTyVars );
432                        if ( polyBase && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyBase ) ) {
433                                std::string sizeName = sizeofName( polyBase );
434                                if ( seenTypes.count( sizeName ) ) return;
435
436                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
437                                arg++;
438                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
439                                arg++;
440                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyBase ) ) {
441                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
442                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, makeOffsetArray( argBaseStructType ) );
443                                                arg++;
444                                        } else {
445                                                throw SemanticError( "Cannot pass non-struct type for generic struct" );
446                                        }
447                                }
448
449                                seenTypes.insert( sizeName );
450                        }
451                }
452
453                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, ReferenceToType *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
454                        // pass size/align for type variables
455                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
456                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
457                                assert( env );
458                                if ( tyParm->second == TypeDecl::Any ) {
459                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
460                                        if ( concrete ) {
461                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
462                                                arg++;
463                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
464                                                arg++;
465                                        } else {
466                                                throw SemanticError( "unbound type variable in application ", appExpr );
467                                        } // if
468                                } // if
469                        } // for
470
471                        // add size/align for generic types to parameter list
472                        if ( appExpr->get_function()->get_results().empty() ) return;
473                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_results().front() );
474                        assert( funcType );
475
476                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
477                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
478                        std::set< std::string > seenTypes; //< names for generic types we've seen
479
480                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
481                        if ( polyRetType ) {
482                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
483                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
484                        }
485                       
486                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
487                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
488                                VariableExpr *fnArgBase = getBaseVar( *fnArg );
489                                if ( ! fnArgBase || fnArgBase->get_results().empty() ) continue;
490                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), fnArgBase->get_results().front(), arg, exprTyVars, seenTypes );
491                        }
492                }
493
494                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
495                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
496                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
497                        return newObj;
498                }
499
500                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
501                        // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
502                        // if ( useRetval ) {
503                        //      assert( retval );
504                        //      arg = appExpr->get_args().insert( arg, new VariableExpr( retval ) );
505                        //      arg++;
506                        // } else {
507
508                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
509                        // using a comma expression.  Possibly change comma expression into statement expression "{}" for multiple
510                        // return values.
511                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
512                        Expression *paramExpr = new VariableExpr( newObj );
513
514                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
515                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
516                        if ( ! isPolyType( newObj->get_type(), scopeTyVars, env ) ) {
517                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
518                        } // if
519                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
520                        arg++;
521                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
522                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, new VariableExpr( newObj ) );
523                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
524                        appExpr->set_env( 0 );
525                        return commaExpr;
526                        // } // if
527                        // return appExpr;
528                }
529
530                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
531                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
532                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
533                                assert(paramType && "Aggregate parameters should be type expressions");
534                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
535                        }
536                }
537
538                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
539                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
540                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
541                                if ( concrete == 0 ) {
542                                        throw SemanticError( "Unbound type variable " + typeInst->get_name() + " in ", appExpr );
543                                } // if
544                                return concrete;
545                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
546                                if ( doClone ) {
547                                        structType = structType->clone();
548                                }
549                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
550                                return structType;
551                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
552                                if ( doClone ) {
553                                        unionType = unionType->clone();
554                                }
555                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
556                                return unionType;
557                        }
558                        return type;
559                }
560
561                Expression *Pass1::addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, ReferenceToType *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
562                        assert( env );
563                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, polyType );
564                        // add out-parameter for return value   
565                        return addRetParam( appExpr, function, concrete, arg );
566                }
567
568                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
569                        Expression *ret = appExpr;
570                        if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
571                                ret = addRetParam( appExpr, function, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
572                        } // if
573                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
574                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
575
576                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
577                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
578                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->get_function(), adapteeType ) );
579                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) );
580
581                        return ret;
582                }
583
584                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
585                        assert( ! arg->get_results().empty() );
586                        if ( isPolyType( param, exprTyVars ) ) {
587                                if ( isPolyType( arg->get_results().front() ) ) {
588                                        // if the argument's type is polymorphic, we don't need to box again!
589                                        return;
590                                } else if ( arg->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
591                                        // VariableExpr and MemberExpr are lvalues
592                                        arg = new AddressExpr( arg );
593                                } else {
594                                        // use type computed in unification to declare boxed variables
595                                        Type * newType = param->clone();
596                                        if ( env ) env->apply( newType );
597                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, newType, 0 );
598                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
599                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
600                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
601                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
602                                        assign->get_args().push_back( arg );
603                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
604                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
605                                } // if
606                        } // if
607                }
608
609                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
610                /// void * if they are type parameters in the formal type.
611                /// this gets rid of warnings from gcc.
612                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
613                        Type * newType = formal->clone();
614                        if ( getFunctionType( newType ) ) {
615                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
616                                actual = new CastExpr( actual, newType );
617                        } // if
618                }
619
620                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
621                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
622                                assert( arg != appExpr->get_args().end() );
623                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
624                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
625                        } // for
626                }
627
628                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
629                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
630                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
631                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
632                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
633                                        assert( inferParam != appExpr->get_inferParams().end() && "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
634                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
635                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
636                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
637                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
638                                } // for
639                        } // for
640                }
641
642                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
643                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
644
645                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
646                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
647                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
648
649                        // we don't need the return value any more
650                        funcType->get_returnVals().clear();
651                }
652
653                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
654                        // actually make the adapter type
655                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
656                        if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyType( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
657                                makeRetParm( adapter );
658                        } // if
659                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
660                        return adapter;
661                }
662
663                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
664                        assert( param );
665                        assert( arg );
666                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
667                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
668                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
669                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
670                                        deref->get_results().push_back( arg->get_type()->clone() );
671                                        return deref;
672                                } // if
673                        } // if
674                        return new VariableExpr( param );
675                }
676
677                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 ) {
678                        UniqueName paramNamer( "_p" );
679                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
680                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
681                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
682                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
683                                } // if
684                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
685                        } // for
686                }
687
688
689
690                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
691                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
692                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
693                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
694                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
695                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
696                        Statement *bodyStmt;
697
698                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
699                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
700                        std::list< TypeDecl *>::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
701                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
702                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
703                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
704                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
705                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
706                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
707                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
708                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
709                                } // for
710                        } // for
711
712                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
713                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
714                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
715                        param++;                // skip adaptee parameter
716                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
717                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
718                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
719                        } else if ( isPolyType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
720                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
721                                        (*param)->set_name( "_ret" );
722                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
723                                } // if
724                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
725                                UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
726                                deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
727                                assign->get_args().push_back( deref );
728                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
729                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
730                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
731                        } else {
732                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
733                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
734                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
735                        } // if
736                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
737                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
738                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
739                        return new FunctionDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody, false, false );
740                }
741
742                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
743                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
744                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
745                        std::list< FunctionType *> functions;
746                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
747                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
748                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
749                                } // for
750                        } // for
751                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
752                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
753                        } // for
754
755                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
756                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
757                        std::set< std::string > adaptersDone;
758
759                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
760                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
761                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
762                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
763
764                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
765                                // pre-substitution parameter function type.
766                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
767                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
768
769                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
770                                        assert( env );
771                                        env->apply( realFunction );
772                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
773                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
774
775                                        AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
776                                        AdapterMap::iterator adapter = adapters.find( mangleName );
777                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
778                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
779                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
780                                                adapter = adapters.insert( adapters.begin(), std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
781                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
782                                        } // if
783                                        assert( adapter != adapters.end() );
784
785                                        // add the appropriate adapter as a parameter
786                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
787                                } // if
788                        } // for
789                } // passAdapters
790
791                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
792                        NameExpr *opExpr;
793                        if ( isIncr ) {
794                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
795                        } else {
796                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
797                        } // if
798                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
799                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
800                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
801                        } else {
802                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
803                        } // if
804                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( polyType ) ) );
805                        addAssign->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
806                        if ( appExpr->get_env() ) {
807                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
808                                appExpr->set_env( 0 );
809                        } // if
810                        appExpr->get_args().clear();
811                        delete appExpr;
812                        return addAssign;
813                }
814
815                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
816                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
817                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
818                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
819                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
820                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
821                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
822                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
823                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
824                                                UntypedExpr *ret = 0;
825                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
826                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
827                                                } // if
828                                                if ( baseType1 ) {
829                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
830                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
831                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
832                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
833                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
834                                                } else if ( baseType2 ) {
835                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
836                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
837                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
838                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
839                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
840                                                } // if
841                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
842                                                        ret->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
843                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
844                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
845                                                                appExpr->set_env( 0 );
846                                                        } // if
847                                                        appExpr->get_args().clear();
848                                                        delete appExpr;
849                                                        return ret;
850                                                } // if
851                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
852                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
853                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
854                                                if ( isPolyType( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
855                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
856                                                        delete ret->get_results().front();
857                                                        ret->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
858                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
859                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
860                                                                appExpr->set_env( 0 );
861                                                        } // if
862                                                        appExpr->get_args().clear();
863                                                        delete appExpr;
864                                                        return ret;
865                                                } // if
866                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
867                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
868                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
869                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
870                                                        Type *tempType = appExpr->get_results().front()->clone();
871                                                        if ( env ) {
872                                                                env->apply( tempType );
873                                                        } // if
874                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
875                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
876                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
877                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
878                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
879                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
880                                                        } else {
881                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
882                                                        } // if
883                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
884                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
885                                                } // if
886                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
887                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
888                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
889                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
890                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
891                                                } // if
892                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
893                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
894                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
895                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
896                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), scopeTyVars, env );
897                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
898                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
899                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
900                                                        divide->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
901                                                        divide->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
902                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
903                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
904                                                                appExpr->set_env( 0 );
905                                                        } // if
906                                                        return divide;
907                                                } else if ( baseType1 ) {
908                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
909                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
910                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType1 ) ) );
911                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
912                                                } else if ( baseType2 ) {
913                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
914                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
915                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType2 ) ) );
916                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
917                                                } // if
918                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
919                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
920                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
921                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), scopeTyVars, env );
922                                                if ( baseType ) {
923                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
924                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
925                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( baseType ) ) );
926                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
927                                                } // if
928                                        } // if
929                                        return appExpr;
930                                } // if
931                        } // if
932                        return 0;
933                }
934
935                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
936                        // std::cerr << "mutate appExpr: ";
937                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
938                        //      std::cerr << i->first << " ";
939                        // }
940                        // std::cerr << "\n";
941                        bool oldUseRetval = useRetval;
942                        useRetval = false;
943                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
944                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
945                        useRetval = oldUseRetval;
946
947                        assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
948                        PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
949                        assert( pointer );
950                        FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
951                        assert( function );
952
953                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
954                                return newExpr;
955                        } // if
956
957                        Expression *ret = appExpr;
958
959                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
960                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
961
962                        TyVarMap exprTyVars;
963                        makeTyVarMap( function, exprTyVars );
964                        ReferenceToType *polyRetType = isPolyRet( function );
965
966                        if ( polyRetType ) {
967                                ret = addPolyRetParam( appExpr, function, polyRetType, arg );
968                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) ) {
969                                // std::cerr << "needs adapter: ";
970                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
971                                //      std::cerr << i->first << " ";
972                                // }
973                                // std::cerr << "\n";
974                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
975                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
976                        } // if
977                        arg = appExpr->get_args().begin();
978
979                        passTypeVars( appExpr, polyRetType, arg, exprTyVars );
980                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
981
982                        arg = paramBegin;
983
984                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
985
986                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
987
988                        return ret;
989                }
990
991                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
992                        if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
993                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
994                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
995                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
996                                                expr->get_args().clear();
997                                                delete expr;
998                                                return ret->acceptMutator( *this );
999                                        } // if
1000                                } // if
1001                        } // if
1002                        return PolyMutator::mutate( expr );
1003                }
1004
1005                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
1006                        assert( ! addrExpr->get_arg()->get_results().empty() );
1007
1008                        bool needs = false;
1009                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
1010                                if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), scopeTyVars, env ) ) {
1011                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1012                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
1013                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
1014                                                                assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
1015                                                                PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
1016                                                                assert( pointer );
1017                                                                FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
1018                                                                assert( function );
1019                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
1020                                                        } // if
1021                                                } // if
1022                                        } // if
1023                                } // if
1024                        } // if
1025                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
1026                        if ( isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_results().front(), scopeTyVars, env ) || needs ) {
1027                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1028                                delete ret->get_results().front();
1029                                ret->get_results().front() = addrExpr->get_results().front()->clone();
1030                                addrExpr->set_arg( 0 );
1031                                delete addrExpr;
1032                                return ret;
1033                        } else {
1034                                return addrExpr;
1035                        } // if
1036                }
1037
1038                /// Wraps a function declaration in a new pointer-to-function variable expression
1039                VariableExpr *wrapFunctionDecl( DeclarationWithType *functionDecl ) {
1040                        // line below cloned from FixFunction.cc
1041                        ObjectDecl *functionObj = new ObjectDecl( functionDecl->get_name(), functionDecl->get_storageClass(), functionDecl->get_linkage(), 0,
1042                                                                  new PointerType( Type::Qualifiers(), functionDecl->get_type()->clone() ), 0 );
1043                        functionObj->set_mangleName( functionDecl->get_mangleName() );
1044                        return new VariableExpr( functionObj );
1045                }
1046               
1047                Statement * Pass1::mutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1048                        if ( retval && returnStmt->get_expr() ) {
1049                                assert( ! returnStmt->get_expr()->get_results().empty() );
1050                                // ***** Code Removal ***** After introducing a temporary variable for all return expressions, the following code appears superfluous.
1051                                // if ( returnStmt->get_expr()->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
1052                                // by this point, a cast expr on a polymorphic return value is redundant
1053                                while ( CastExpr *castExpr = dynamic_cast< CastExpr *>( returnStmt->get_expr() ) ) {
1054                                        returnStmt->set_expr( castExpr->get_arg() );
1055                                        returnStmt->get_expr()->set_env( castExpr->get_env() );
1056                                        castExpr->set_env( 0 );
1057                                        castExpr->set_arg( 0 );
1058                                        delete castExpr;
1059                                } //while
1060
1061                                // find assignment operator for (polymorphic) return type
1062                                ApplicationExpr *assignExpr = 0;
1063                                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( retval->get_type() ) ) {
1064                                        // find assignment operator for type variable
1065                                        std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assignIter = assignOps.find( typeInst->get_name() );
1066                                        if ( assignIter == assignOps.end() ) {
1067                                                throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype object in ", returnStmt->get_expr() );
1068                                        } // if
1069                                        assignExpr = new ApplicationExpr( new VariableExpr( assignIter->second ) );
1070                                } else if ( ReferenceToType *refType = dynamic_cast< ReferenceToType *>( retval->get_type() ) ) {
1071                                        // find assignment operator for generic type
1072                                        DeclarationWithType *functionDecl = scopedAssignOps.find( refType );
1073                                        if ( ! functionDecl ) {
1074                                                throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype generic object in ", returnStmt->get_expr() );
1075                                        }
1076
1077                                        // wrap it up in an application expression
1078                                        assignExpr = new ApplicationExpr( wrapFunctionDecl( functionDecl ) );
1079                                        assignExpr->set_env( env->clone() );
1080
1081                                        // find each of its needed secondary assignment operators
1082                                        std::list< Expression* > &tyParams = refType->get_parameters();
1083                                        std::list< TypeDecl* > &forallParams = functionDecl->get_type()->get_forall();
1084                                        std::list< Expression* >::const_iterator tyIt = tyParams.begin();
1085                                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator forallIt = forallParams.begin();
1086                                        for ( ; tyIt != tyParams.end() && forallIt != forallParams.end(); ++tyIt, ++forallIt ) {
1087                                                if ( (*forallIt)->get_kind() != TypeDecl::Any ) continue; // skip types with no assign op (ftype/dtype)
1088
1089                                                std::list< DeclarationWithType* > &asserts = (*forallIt)->get_assertions();
1090                                                assert( ! asserts.empty() && "Type param needs assignment operator assertion" );
1091                                                DeclarationWithType *actualDecl = asserts.front();
1092                                                TypeInstType *actualType = isTypeInstAssignment( actualDecl );
1093                                                assert( actualType && "First assertion of type with assertions should be assignment operator" );
1094                                                TypeExpr *formalTypeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *tyIt );
1095                                                assert( formalTypeExpr && "type parameters must be type expressions" );
1096                                                Type *formalType = formalTypeExpr->get_type();
1097                                                assignExpr->get_env()->add( actualType->get_name(), formalType );
1098                                               
1099                                                DeclarationWithType *assertAssign = 0;
1100                                                if ( TypeInstType *formalTypeInstType = dynamic_cast< TypeInstType* >( formalType ) ) {
1101                                                        std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assertAssignIt = assignOps.find( formalTypeInstType->get_name() );
1102                                                        if ( assertAssignIt == assignOps.end() ) {
1103                                                                throw SemanticError( "No assignment operation found for ", formalTypeInstType );
1104                                                        }
1105                                                        assertAssign = assertAssignIt->second;
1106                                                } else {
1107                                                        assertAssign = scopedAssignOps.find( formalType );
1108                                                        if ( ! assertAssign ) {
1109                                                                throw SemanticError( "No assignment operation found for ", formalType );
1110                                                        }
1111                                                }
1112                                               
1113
1114                                                assignExpr->get_inferParams()[ actualDecl->get_uniqueId() ]
1115                                                        = ParamEntry( assertAssign->get_uniqueId(), assertAssign->get_type()->clone(), actualDecl->get_type()->clone(), wrapFunctionDecl( assertAssign ) );
1116                                        }
1117                                }
1118                                assert( assignExpr );
1119
1120                                // replace return statement with appropriate assignment to out parameter
1121                                Expression *retParm = new NameExpr( retval->get_name() );
1122                                retParm->get_results().push_back( new PointerType( Type::Qualifiers(), retval->get_type()->clone() ) );
1123                                assignExpr->get_args().push_back( retParm );
1124                                assignExpr->get_args().push_back( returnStmt->get_expr() );
1125                                stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( assignExpr ) ) );
1126                                // } else {
1127                                //      useRetval = true;
1128                                //      stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) ) );
1129                                //      useRetval = false;
1130                                // } // if
1131                                returnStmt->set_expr( 0 );
1132                        } else {
1133                                returnStmt->set_expr( mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) );
1134                        } // if
1135                        return returnStmt;
1136                }
1137
1138                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
1139                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1140                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1141
1142                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1143
1144                        scopeTyVars = oldtyVars;
1145                        return ret;
1146                }
1147
1148                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
1149                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1150                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1151
1152                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1153
1154                        scopeTyVars = oldtyVars;
1155                        return ret;
1156                }
1157
1158                void Pass1::doBeginScope() {
1159                        // push a copy of the current map
1160                        adapters.push(adapters.top());
1161                        scopedAssignOps.beginScope();
1162                }
1163
1164                void Pass1::doEndScope() {
1165                        adapters.pop();
1166                        scopedAssignOps.endScope();
1167                }
1168
1169////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1170
1171                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1172                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1173                        std::list< FunctionType *> functions;
1174                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1175                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1176                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1177                                (*arg)->set_type( orig );
1178                        }
1179                        std::set< std::string > adaptersDone;
1180                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1181                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1182                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1183                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1184                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) );
1185                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1186                                }
1187                        }
1188//  deleteAll( functions );
1189                }
1190
1191                template< typename DeclClass >
1192                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1193                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1194
1195                        return ret;
1196                }
1197
1198                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1199                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1200                }
1201
1202                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1203                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1204                }
1205
1206                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1207                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1208                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1209                                return handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() );
1210                        } else {
1211                                return Mutator::mutate( typeDecl );
1212                        }
1213                }
1214
1215                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1216                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1217                }
1218
1219                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1220                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1221                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1222
1223                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1224
1225                        scopeTyVars = oldtyVars;
1226                        return ret;
1227                }
1228
1229                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1230                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1231                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1232
1233                        // move polymorphic return type to parameter list
1234                        if ( isPolyRet( funcType ) ) {
1235                                DeclarationWithType *ret = funcType->get_returnVals().front();
1236                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1237                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1238                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1239                        }
1240
1241                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1242                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1243                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1244                        ObjectDecl newObj( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 );
1245                        ObjectDecl newPtr( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0,
1246                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1247//   ObjectDecl *newFunPtr = new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 );
1248                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1249                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1250                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1251                                if ( (*tyParm)->get_kind() == TypeDecl::Any ) {
1252                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1253
1254                                        sizeParm = newObj.clone();
1255                                        sizeParm->set_name( sizeofName( &parmType ) );
1256                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1257                                        ++last;
1258
1259                                        alignParm = newObj.clone();
1260                                        alignParm->set_name( alignofName( &parmType ) );
1261                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1262                                        ++last;
1263                                }
1264                                // move all assertions into parameter list
1265                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1266//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1267                                        inferredParams.push_back( *assert );
1268                                }
1269                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1270                        }
1271
1272                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1273                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1274                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1275                                Type *polyBase = hasPolyBase( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1276                                if ( polyBase && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyBase ) ) {
1277                                        std::string sizeName = sizeofName( polyBase );
1278                                        if ( seenTypes.count( sizeName ) ) continue;
1279
1280                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1281                                        sizeParm = newObj.clone();
1282                                        sizeParm->set_name( sizeName );
1283                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1284                                        ++last;
1285
1286                                        alignParm = newObj.clone();
1287                                        alignParm->set_name( alignofName( polyBase ) );
1288                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1289                                        ++last;
1290
1291                                        if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyBase ) ) {
1292                                                offsetParm = newPtr.clone();
1293                                                offsetParm->set_name( offsetofName( polyBase ) );
1294                                                last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1295                                                ++last;
1296                                        }
1297
1298                                        seenTypes.insert( sizeName );
1299                                }
1300                        }
1301
1302                        // splice assertion parameters into parameter list
1303                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1304                        addAdapters( funcType );
1305                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1306                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1307
1308                        scopeTyVars = oldtyVars;
1309                        return funcType;
1310                }
1311
1312////////////////////////////////////////// MemberExprFixer ////////////////////////////////////////////////////
1313
1314                template< typename DeclClass >
1315                DeclClass * MemberExprFixer::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1316                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1317                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1318
1319                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1320
1321                        scopeTyVars = oldtyVars;
1322                        return ret;
1323                }
1324
1325                ObjectDecl * MemberExprFixer::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1326                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1327                }
1328
1329                DeclarationWithType * MemberExprFixer::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1330                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1331                }
1332
1333                TypedefDecl * MemberExprFixer::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1334                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1335                }
1336
1337                TypeDecl * MemberExprFixer::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1338                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1339                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1340                }
1341
1342                Type * MemberExprFixer::mutate( PointerType *pointerType ) {
1343                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1344                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1345
1346                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1347
1348                        scopeTyVars = oldtyVars;
1349                        return ret;
1350                }
1351
1352                Type * MemberExprFixer::mutate( FunctionType *functionType ) {
1353                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1354                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1355
1356                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1357
1358                        scopeTyVars = oldtyVars;
1359                        return ret;
1360                }
1361
1362                Statement *MemberExprFixer::mutate( DeclStmt *declStmt ) {
1363                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1364                                if ( isPolyType( objectDecl->get_type(), scopeTyVars ) ) {
1365                                        // change initialization of a polymorphic value object
1366                                        // to allocate storage with alloca
1367                                        Type *declType = objectDecl->get_type();
1368                                        UntypedExpr *alloc = new UntypedExpr( new NameExpr( "__builtin_alloca" ) );
1369                                        alloc->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( declType ) ) );
1370
1371                                        delete objectDecl->get_init();
1372
1373                                        std::list<Expression*> designators;
1374                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( alloc, designators, false ) ); // not constructed
1375                                }
1376                        }
1377                        return Mutator::mutate( declStmt );
1378                }
1379
1380                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1381                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1382                        long i = 0;
1383                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1384                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1385
1386                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1387                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1388                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1389                                        else continue;
1390                                } else return i;
1391                        }
1392                        return -1;
1393                }
1394
1395                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1396                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1397                        std::stringstream offset_namer;
1398                        offset_namer << i;
1399                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), offset_namer.str() ) );
1400                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1401                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( objectType ) ) );
1402                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1403                        return fieldOffset;
1404                }
1405
1406                /// Returns an expression dereferenced n times
1407                Expression *makeDerefdVar( Expression *derefdVar, long n ) {
1408                        for ( int i = 1; i < n; ++i ) {
1409                                UntypedExpr *derefExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
1410                                derefExpr->get_args().push_back( derefdVar );
1411                                derefdVar = derefExpr;
1412                        }
1413                        return derefdVar;
1414                }
1415
1416                Expression *MemberExprFixer::mutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1417                        // mutate, exiting early if no longer MemberExpr
1418                        Expression *expr = Mutator::mutate( memberExpr );
1419                        memberExpr = dynamic_cast< MemberExpr* >( expr );
1420                        if ( ! memberExpr ) return expr;
1421
1422                        // get declaration for base struct, exiting early if not found
1423                        int varDepth;
1424                        VariableExpr *varExpr = getBaseVar( memberExpr->get_aggregate(), &varDepth );
1425                        if ( ! varExpr ) return memberExpr;
1426                        ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl* >( varExpr->get_var() );
1427                        if ( ! objectDecl ) return memberExpr;
1428
1429                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1430                        int tyDepth;
1431                        Type *objectType = hasPolyBase( objectDecl->get_type(), scopeTyVars, &tyDepth );
1432                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1433
1434                        Expression *newMemberExpr = 0;
1435                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1436                                // look up offset index
1437                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1438                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1439
1440                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1441                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1442                                fieldLoc->get_args().push_back( makeDerefdVar( varExpr->clone(), varDepth ) );
1443                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1444                                newMemberExpr = fieldLoc;
1445                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1446                                // union members are all at offset zero, so build appropriately-dereferenced variable
1447                                newMemberExpr = makeDerefdVar( varExpr->clone(), varDepth );
1448                        } else return memberExpr;
1449                        assert( newMemberExpr );
1450
1451                        Type *memberType = memberExpr->get_member()->get_type();
1452                        if ( ! isPolyType( memberType, scopeTyVars ) ) {
1453                                // 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
1454                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), memberType->clone() ) );
1455                                UntypedExpr *derefExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
1456                                derefExpr->get_args().push_back( ptrCastExpr );
1457                                newMemberExpr = derefExpr;
1458                        }
1459
1460                        delete memberExpr;
1461                        return newMemberExpr;
1462                }
1463
1464                Expression *MemberExprFixer::mutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1465                        // mutate, exiting early if no longer OffsetofExpr
1466                        Expression *expr = Mutator::mutate( offsetofExpr );
1467                        offsetofExpr = dynamic_cast< OffsetofExpr* >( expr );
1468                        if ( ! offsetofExpr ) return expr;
1469
1470                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1471                        Type *ty = isPolyType( offsetofExpr->get_type(), scopeTyVars );
1472                        if ( ! ty ) return offsetofExpr;
1473
1474                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1475                                // replace offsetof expression by index into offset array
1476                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1477                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1478
1479                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1480                                delete offsetofExpr;
1481                                return offsetInd;
1482                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1483                                // all union members are at offset zero
1484                                delete offsetofExpr;
1485                                return new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), std::string("0") ) );
1486                        } else return offsetofExpr;
1487                }
1488
1489////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1490
1491                template< typename DeclClass >
1492                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1493                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1494                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1495
1496                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1497                        ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1498
1499                        scopeTyVars = oldtyVars;
1500                        return ret;
1501                }
1502
1503                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1504                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1505                }
1506
1507                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1508                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1509                }
1510
1511                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1512                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1513                }
1514
1515                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1516//   Initializer *init = 0;
1517//   std::list< Expression *> designators;
1518//   scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1519//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1520//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1521//   }
1522//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1523
1524                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1525                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1526                }
1527
1528                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1529                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1530                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1531
1532                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1533
1534                        scopeTyVars = oldtyVars;
1535                        return ret;
1536                }
1537
1538                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1539                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1540                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1541
1542                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1543
1544                        scopeTyVars = oldtyVars;
1545                        return ret;
1546                }
1547        } // anonymous namespace
1548} // namespace GenPoly
1549
1550// Local Variables: //
1551// tab-width: 4 //
1552// mode: c++ //
1553// compile-command: "make install" //
1554// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.