source: src/GenPoly/Box.cc @ cdec5af

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsctordeferred_resndemanglergc_noraiijacob/cs343-translationjenkins-sandboxmemorynew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newstringwith_gc
Last change on this file since cdec5af was cdec5af, checked in by Aaron Moss <a3moss@…>, 6 years ago

Added LayoutStructDecls? to box pass

  • Property mode set to 100644
File size: 50.9 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Box.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Rob Schluntz
12// Last Modified On : Thu Nov 26 17:01:55 2015
13// Update Count     : 191
14//
15
16#include <map>
17#include <set>
18#include <sstream>
19#include <stack>
20#include <string>
21#include <iterator>
22#include <algorithm>
23#include <cassert>
24#include <utility>
25
26#include "Box.h"
27#include "PolyMutator.h"
28#include "FindFunction.h"
29#include "ScrubTyVars.h"
30
31#include "Parser/ParseNode.h"
32
33#include "SynTree/Constant.h"
34#include "SynTree/Type.h"
35#include "SynTree/Expression.h"
36#include "SynTree/Initializer.h"
37#include "SynTree/Statement.h"
38#include "SynTree/Mutator.h"
39
40#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"
41
42#include "SymTab/Mangler.h"
43
44#include "SemanticError.h"
45#include "UniqueName.h"
46#include "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                /// Cache for layout struct decls
57                class LayoutStructDecls {
58                public:
59                        /// Gets the layout struct declaration for a given number of members (0 for non-generic); creates declarations as needed.
60                        /// Declarations are allocated with "new", not freed on LayoutStructDecls destruction
61                        StructDecl* get( int members );
62                        /// adds all struct declarations to the translation unit
63                        void addToTranslationUnit( std::list< Declaration* >& translationUnit );
64                private:
65                        /// Layout struct declarations, indexed by number of members in the generic struct (0 for non-generic)
66                        std::map< int, StructDecl* > decls;
67                };
68
69                /// 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
70                class Pass1 : public PolyMutator {
71                  public:
72                        Pass1( LayoutStructDecls &layoutDecls );
73                        virtual Expression *mutate( ApplicationExpr *appExpr );
74                        virtual Expression *mutate( AddressExpr *addrExpr );
75                        virtual Expression *mutate( UntypedExpr *expr );
76                        virtual DeclarationWithType* mutate( FunctionDecl *functionDecl );
77                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
78                        virtual Expression *mutate( CommaExpr *commaExpr );
79                        virtual Expression *mutate( ConditionalExpr *condExpr );
80                        virtual Statement *mutate(ReturnStmt *catchStmt);
81                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
82                        virtual Type *mutate( FunctionType *pointerType );
83 
84                        virtual void doBeginScope();
85                        virtual void doEndScope();
86                  private:
87                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
88                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
89                        Expression *addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::string typeName, std::list< Expression *>::iterator &arg );
90                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
91                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
92                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
93                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
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                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
98                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
99
100                        typedef std::map< std::string, DeclarationWithType *> AdapterMap;
101                        std::map< std::string, DeclarationWithType *> assignOps;
102                        std::stack< AdapterMap > adapters;
103                        DeclarationWithType *retval;
104                        bool useRetval;
105                        UniqueName tempNamer;
106                        LayoutStructDecls &layoutDecls;
107                };
108
109                /// Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters, adds type size and assertion parameters to parameter lists as well
110                class Pass2 : public PolyMutator {
111                  public:
112                        Pass2( LayoutStructDecls &layoutDecls );
113                        template< typename DeclClass >
114                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
115                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl );
116                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl );
117                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl );
118                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *typedefDecl );
119                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType );
120                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType );
121                  private:
122                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
123 
124                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
125                        LayoutStructDecls &layoutDecls;
126                };
127
128                /// 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
129                class Pass3 : public PolyMutator {
130                  public:
131                        Pass3( LayoutStructDecls &layoutDecls );
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                  private:
142                        LayoutStructDecls &layoutDecls;
143                };
144
145        } // anonymous namespace
146
147        void printAllNotBuiltin( const std::list< Declaration *>& translationUnit, std::ostream &os ) {
148                for ( std::list< Declaration *>::const_iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
149                        if ( ! LinkageSpec::isBuiltin( (*i)->get_linkage() ) ) {
150                                (*i)->print( os );
151                                os << std::endl;
152                        } // if
153                } // for
154        }
155
156        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
157                LayoutStructDecls layoutStructs;
158                Pass1 pass1( layoutStructs );
159                Pass2 pass2( layoutStructs );
160                Pass3 pass3( layoutStructs );
161                mutateAll( translationUnit, pass1 );
162                mutateAll( translationUnit, pass2 );
163                mutateAll( translationUnit, pass3 );
164                layoutStructs.addToTranslationUnit( translationUnit );
165        }
166
167        //////////////////////////////////// LayoutStructDecls //////////////////////////////////////////////
168
169        namespace {
170                StructDecl* LayoutStructDecls::get( int members ) {
171                        // Attempt to read declaration already in map
172                        std::map< int, StructDecl* >::iterator decl = decls.find( members );
173                        if ( decl != decls.end() ) return decl->second;
174
175                        // Insert if not found
176                        std::string member_str;
177                        if ( members > 0 ) {
178                                std::stringstream ss;
179                                ss << members;
180                                member_str = ss.str();
181                        }
182                        StructDecl *newDecl = new StructDecl( std::string("_layout") + member_str );
183
184                        newDecl->get_members().push_back(
185                                        new ObjectDecl( "size", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 ) );
186                        newDecl->get_members().push_back(
187                                        new ObjectDecl( "align", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 ) );
188                        if ( members > 0 ) {
189                                ArrayType *aType =
190                                                new ArrayType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ),
191                                                                           new ConstantExpr( Constant( new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::SignedInt ), member_str ) ), false, false );
192                                newDecl->get_members().push_back(
193                                        new ObjectDecl( "offsets", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, aType, 0 ) );
194                        }
195
196                        decls.insert( std::make_pair( members, newDecl ) );
197
198                        return newDecl;
199                }
200
201                void LayoutStructDecls::addToTranslationUnit( std::list< Declaration* >& translationUnit ) {
202                        for ( std::map< int, StructDecl* >::reverse_iterator decl = decls.rbegin(); decl != decls.rend(); ++decl ) {
203                                translationUnit.push_front( decl->second );
204                        }
205                }
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 ( isPolyVal( (*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 ( isPolyVal( (*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( LayoutStructDecls &layoutDecls )
248                        : useRetval( false ), tempNamer( "_temp" ), layoutDecls( layoutDecls ) {
249                        adapters.push(AdapterMap());
250                }
251
252                bool checkAssignment( DeclarationWithType *decl, std::string &name ) {
253                        if ( decl->get_name() == "?=?" ) {
254                                if ( PointerType *ptrType = dynamic_cast< PointerType *>( decl->get_type() ) ) {
255                                        if ( FunctionType *funType = dynamic_cast< FunctionType *>( ptrType->get_base() ) ) {
256                                                if ( funType->get_parameters().size() == 2 ) {
257                                                        if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( funType->get_parameters().front()->get_type() ) ) {
258                                                                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( pointer->get_base() ) ) {
259                                                                        name = typeInst->get_name();
260                                                                        return true;
261                                                                } // if
262                                                        } // if
263                                                } // if
264                                        } // if
265                                } // if
266                        } // if
267                        return false;
268                }
269
270                void Pass1::findAssignOps( const std::list< TypeDecl *> &forall ) {
271                        // what if a nested function uses an assignment operator?
272                        // assignOps.clear();
273                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator i = forall.begin(); i != forall.end(); ++i ) {
274                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator assert = (*i)->get_assertions().begin(); assert != (*i)->get_assertions().end(); ++assert ) {
275                                        std::string typeName;
276                                        if ( checkAssignment( *assert, typeName ) ) {
277                                                assignOps[ typeName ] = *assert;
278                                        } // if
279                                } // for
280                        } // for
281                }
282
283                DeclarationWithType *Pass1::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
284                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
285                                doBeginScope();
286                                TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
287                                std::map< std::string, DeclarationWithType *> oldassignOps = assignOps;
288                                DeclarationWithType *oldRetval = retval;
289                                bool oldUseRetval = useRetval;
290
291                                // process polymorphic return value
292                                retval = 0;
293                                std::string typeName;
294                                if ( isPolyRet( functionDecl->get_functionType(), typeName ) && functionDecl->get_linkage() == LinkageSpec::Cforall ) {
295                                        retval = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals().front();
296 
297                                        // give names to unnamed return values
298                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
299                                                retval->set_name( "_retparm" );
300                                                retval->set_linkage( LinkageSpec::C );
301                                        } // if
302                                } // if
303       
304                                FunctionType *functionType = functionDecl->get_functionType();
305                                makeTyVarMap( functionDecl->get_functionType(), scopeTyVars );
306                                findAssignOps( functionDecl->get_functionType()->get_forall() );
307
308                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
309                                std::list< FunctionType *> functions;
310                                for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
311                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
312                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
313                                        } // for
314                                } // for
315                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
316                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
317                                } // for
318                                AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
319                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
320                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
321                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
322                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
323                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) ) );
324                                        } // if
325                                } // for
326
327                                functionDecl->set_statements( functionDecl->get_statements()->acceptMutator( *this ) );
328 
329                                scopeTyVars = oldtyVars;
330                                assignOps = oldassignOps;
331                                // std::cerr << "end FunctionDecl: ";
332                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
333                                //      std::cerr << i->first << " ";
334                                // }
335                                // std::cerr << "\n";
336                                retval = oldRetval;
337                                useRetval = oldUseRetval;
338                                doEndScope();
339                        } // if
340                        return functionDecl;
341                }
342
343                TypeDecl *Pass1::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
344///     std::cerr << "add " << typeDecl->get_name() << "\n";
345                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
346                        return Mutator::mutate( typeDecl );
347                }
348
349                Expression *Pass1::mutate( CommaExpr *commaExpr ) {
350                        bool oldUseRetval = useRetval;
351                        useRetval = false;
352                        commaExpr->set_arg1( maybeMutate( commaExpr->get_arg1(), *this ) );
353                        useRetval = oldUseRetval;
354                        commaExpr->set_arg2( maybeMutate( commaExpr->get_arg2(), *this ) );
355                        return commaExpr;
356                }
357
358                Expression *Pass1::mutate( ConditionalExpr *condExpr ) {
359                        bool oldUseRetval = useRetval;
360                        useRetval = false;
361                        condExpr->set_arg1( maybeMutate( condExpr->get_arg1(), *this ) );
362                        useRetval = oldUseRetval;
363                        condExpr->set_arg2( maybeMutate( condExpr->get_arg2(), *this ) );
364                        condExpr->set_arg3( maybeMutate( condExpr->get_arg3(), *this ) );
365                        return condExpr;
366
367                }
368
369                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
370                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
371                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
372                                assert( env );
373                                if ( tyParm->second == TypeDecl::Any ) {
374                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
375                                        if ( concrete ) {
376                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
377                                                arg++;
378                                        } else {
379                                                throw SemanticError( "unbound type variable in application ", appExpr );
380                                        } // if
381                                } // if
382                        } // for
383                }
384
385                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
386                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
387                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
388                        return newObj;
389                }
390
391                TypeInstType *isPolyType( Type *type, const TypeSubstitution *env, const TyVarMap &tyVars ) {
392                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( type ) ) {
393                                if ( env ) {
394                                        if ( Type *newType = env->lookup( typeInst->get_name() ) ) {
395                                                return isPolyType( newType, env, tyVars );
396                                        } // if
397                                } // if
398                                if ( tyVars.find( typeInst->get_name() ) != tyVars.end() ) {
399                                        return typeInst;
400                                } else {
401                                        return 0;
402                                } // if
403                        } else {
404                                return 0;
405                        } // if
406                }
407
408                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
409                        if ( useRetval ) {
410                                assert( retval );
411                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new VariableExpr( retval ) );
412                                arg++;
413                        } else {
414                                ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
415                                Expression *paramExpr = new VariableExpr( newObj );
416                                if ( ! isPolyType( newObj->get_type(), env, scopeTyVars ) ) {
417                                        paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
418                                } // if
419                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr );
420                                arg++;
421///     stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, appExpr ) );
422                                CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, new VariableExpr( newObj ) );
423                                commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
424                                appExpr->set_env( 0 );
425                                return commaExpr;
426                        } // if
427                        return appExpr;
428                }
429
430                Expression *Pass1::addPolyRetParam( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::string typeName, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
431                        ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
432                        assert( env );
433                        Type *concrete = env->lookup( typeName );
434                        if ( concrete == 0 ) {
435                                throw SemanticError( "Unbound type variable " + typeName + " in ", appExpr );
436                        } // if
437                        return addRetParam( appExpr, function, concrete, arg );
438                }
439
440                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
441                        Expression *ret = appExpr;
442                        if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyVal( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
443                                ret = addRetParam( appExpr, function, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
444                        } // if
445                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
446                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
447
448                        appExpr->get_args().push_front( appExpr->get_function() );
449                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) );
450 
451                        return ret;
452                }
453
454                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
455                        assert( ! arg->get_results().empty() );
456///   if ( ! dynamic_cast< PointerType *>( arg->get_results().front() ) ) {
457                        TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( param );
458                        if ( typeInst && exprTyVars.find( typeInst->get_name() ) != exprTyVars.end() ) {
459                                if ( dynamic_cast< TypeInstType *>( arg->get_results().front() ) ) {
460                                        // if the argument's type is a type parameter, we don't need to box again!
461                                        return;
462                                } else if ( arg->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
463                                        // VariableExpr and MemberExpr are lvalues
464                                        arg = new AddressExpr( arg );
465                                } else {
466                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, arg->get_results().front()->clone(), 0 );
467                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
468                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
469                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
470                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
471                                        assign->get_args().push_back( arg );
472                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
473                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
474                                } // if
475                        } // if
476///   }
477                }
478
479                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
480                        Type *newType = formal->clone();
481                        std::list< FunctionType *> functions;
482                        // instead of functions needing adapters, this really ought to look for
483                        // any function mentioning a polymorphic type
484                        findAndReplaceFunction( newType, functions, tyVars, needsAdapter );
485                        if ( ! functions.empty() ) {
486                                actual = new CastExpr( actual, newType );
487                        } else {
488                                delete newType;
489                        } // if
490                }
491
492                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
493///   std::cout << "function is ";
494///   function->print( std::cout );
495                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
496///     std::cout << "parameter is ";
497///     (*param)->print( std::fcout );
498///     std::cout << std::endl << "argument is ";
499///     (*arg)->print( std::cout );
500                                assert( arg != appExpr->get_args().end() );
501                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
502                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
503                        } // for
504                }
505
506                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
507                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
508                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
509                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
510                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
511                                        assert( inferParam != appExpr->get_inferParams().end() && "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
512                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
513                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
514                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
515                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
516                                } // for
517                        } // for
518                }
519
520                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
521                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
522
523                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
524                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
525                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
526
527                        // we don't need the return value any more
528                        funcType->get_returnVals().clear();
529                }
530
531                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
532                        // actually make the adapter type
533                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
534                        if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyVal( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
535                                makeRetParm( adapter );
536                        } // if
537                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
538                        return adapter;
539                }
540
541                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
542                        assert( param );
543                        assert( arg );
544///   std::cout << "arg type is ";
545///   arg->get_type()->print( std::cout );
546///   std::cout << "param type is ";
547///   param->get_type()->print( std::cout );
548///   std::cout << " tyVars are: ";
549///   printTyVarMap( std::cout, tyVars );
550                        if ( isPolyVal( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
551///     if ( dynamic_cast< PointerType *>( arg->get_type() ) ) {
552///       return new CastExpr( new VariableExpr( param ), arg->get_type()->clone() );
553///     } else {
554                                if ( dynamic_cast<TypeInstType *>(arg->get_type()) == NULL ) {
555                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
556                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
557                                        deref->get_results().push_back( arg->get_type()->clone() );
558                                        return deref;
559                                } // if
560///     }
561                        } // if
562                        return new VariableExpr( param );
563                }
564
565                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 ) {
566                        UniqueName paramNamer( "_p" );
567                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
568                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
569                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
570                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
571                                } // if
572                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
573                        } // for
574                }
575
576
577
578                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
579                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
580                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
581                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
582                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
583                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
584                        Statement *bodyStmt;
585 
586                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
587                        std::list< TypeDecl *>::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
588                        std::list< TypeDecl *>::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
589                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
590                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
591                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
592                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
593                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
594                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
595                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
596                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
597                                } // for
598                        } // for
599 
600                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
601                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
602                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
603                        param++;                // skip adaptee parameter
604                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
605                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
606                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
607                        } else if ( isPolyVal( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
608                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
609                                        (*param)->set_name( "_ret" );
610                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
611                                } // if
612                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
613                                UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
614                                deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
615                                assign->get_args().push_back( deref );
616                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
617                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
618                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
619                        } else {
620                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
621                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
622                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
623                        } // if
624                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
625                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
626                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
627                        return new FunctionDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody, false, false );
628                }
629
630                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
631                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
632                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
633                        std::list< FunctionType *> functions;
634                        for ( std::list< TypeDecl *>::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
635                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
636                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
637                                } // for
638                        } // for
639                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
640                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
641                        } // for
642
643                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
644                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
645                        std::set< std::string > adaptersDone;
646
647                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
648                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
649                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
650                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
651
652                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
653                                // pre-substitution parameter function type.
654                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
655                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
656                                       
657                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
658                                        assert( env );
659                                        env->apply( realFunction );
660                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction ); 
661                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
662
663                                        AdapterMap & adapters = Pass1::adapters.top();
664                                        AdapterMap::iterator adapter = adapters.find( mangleName );
665                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
666                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
667                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
668                                                adapter = adapters.insert( adapters.begin(), std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
669                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
670                                        } // if
671                                        assert( adapter != adapters.end() );
672
673                                        // add the appropriate adapter as a parameter
674                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
675                                } // if
676                        } // for
677                } // passAdapters
678
679                TypeInstType *isPolyPtr( Type *type, const TypeSubstitution *env, const TyVarMap &tyVars ) {
680                        if ( PointerType *ptr = dynamic_cast< PointerType *>( type ) ) {
681                                return isPolyType( ptr->get_base(), env, tyVars );
682                        } else if ( env ) {
683                                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( type ) ) {
684                                        if ( Type *newType = env->lookup( typeInst->get_name() ) ) {
685                                                return isPolyPtr( newType, env, tyVars );
686                                        } // if
687                                } // if
688                        } // if
689                        return 0;
690                }
691
692                TypeInstType *isPolyPtrPtr( Type *type, const TypeSubstitution *env, const TyVarMap &tyVars ) {
693                        if ( PointerType *ptr = dynamic_cast< PointerType *>( type ) ) {
694                                return isPolyPtr( ptr->get_base(), env, tyVars );
695                        } else if ( env ) {
696                                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( type ) ) {
697                                        if ( Type *newType = env->lookup( typeInst->get_name() ) ) {
698                                                return isPolyPtrPtr( newType, env, tyVars );
699                                        } // if
700                                } // if
701                        } // if
702                        return 0;
703                }
704
705                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, std::string polyName, bool isIncr ) {
706                        NameExpr *opExpr;
707                        if ( isIncr ) {
708                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
709                        } else {
710                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
711                        } // if
712                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
713                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
714                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
715                        } else {
716                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
717                        } // if
718                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( polyName ) );
719                        addAssign->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
720                        if ( appExpr->get_env() ) {
721                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
722                                appExpr->set_env( 0 );
723                        } // if
724                        appExpr->get_args().clear();
725                        delete appExpr;
726                        return addAssign;
727                }
728
729                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
730                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
731                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
732                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
733                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
734                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
735                                                TypeInstType *typeInst1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), env, scopeTyVars );
736                                                TypeInstType *typeInst2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), env, scopeTyVars );
737                                                assert( ! typeInst1 || ! typeInst2 );
738                                                UntypedExpr *ret = 0;
739                                                if ( typeInst1 || typeInst2 ) {
740                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
741                                                } // if
742                                                if ( typeInst1 ) {
743                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
744                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
745                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( typeInst1->get_name() ) );
746                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
747                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
748                                                } else if ( typeInst2 ) {
749                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
750                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
751                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( typeInst2->get_name() ) );
752                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
753                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
754                                                } // if
755                                                if ( typeInst1 || typeInst2 ) {
756                                                        ret->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
757                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
758                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
759                                                                appExpr->set_env( 0 );
760                                                        } // if
761                                                        appExpr->get_args().clear();
762                                                        delete appExpr;
763                                                        return ret;
764                                                } // if
765                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
766                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
767                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
768                                                if ( isPolyType( appExpr->get_results().front(), env, scopeTyVars ) ) {
769                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
770                                                        delete ret->get_results().front();
771                                                        ret->get_results().front() = appExpr->get_results().front()->clone();
772                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
773                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
774                                                                appExpr->set_env( 0 );
775                                                        } // if
776                                                        appExpr->get_args().clear();
777                                                        delete appExpr;
778                                                        return ret;
779                                                } // if
780                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
781                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
782                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
783                                                if ( TypeInstType *typeInst = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), env, scopeTyVars ) ) {
784                                                        Type *tempType = appExpr->get_results().front()->clone();
785                                                        if ( env ) {
786                                                                env->apply( tempType );
787                                                        } // if
788                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
789                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
790                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
791                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
792                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
793                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
794                                                        } else {
795                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
796                                                        } // if
797                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, typeInst->get_name(), varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
798                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
799                                                } // if
800                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
801                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
802                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
803                                                if ( TypeInstType *typeInst = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), env, scopeTyVars ) ) {
804                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, typeInst->get_name(), varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
805                                                } // if
806                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
807                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
808                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
809                                                TypeInstType *typeInst1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_results().front(), env, scopeTyVars );
810                                                TypeInstType *typeInst2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_results().front(), env, scopeTyVars );
811                                                if ( typeInst1 && typeInst2 ) {
812                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
813                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
814                                                        divide->get_args().push_back( new NameExpr( typeInst1->get_name() ) );
815                                                        divide->get_results().push_front( appExpr->get_results().front()->clone() );
816                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
817                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
818                                                                appExpr->set_env( 0 );
819                                                        } // if
820                                                        return divide;
821                                                } else if ( typeInst1 ) {
822                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
823                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
824                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( typeInst1->get_name() ) );
825                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
826                                                } else if ( typeInst2 ) {
827                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
828                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
829                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( typeInst2->get_name() ) );
830                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
831                                                } // if
832                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
833                                                assert( ! appExpr->get_results().empty() );
834                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
835                                                TypeInstType *typeInst = isPolyPtr( appExpr->get_results().front(), env, scopeTyVars );
836                                                if ( typeInst ) {
837                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
838                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
839                                                        multiply->get_args().push_back( new NameExpr( typeInst->get_name() ) );
840                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
841                                                } // if
842                                        } // if
843                                        return appExpr;
844                                } // if
845                        } // if
846                        return 0;
847                }
848
849                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
850                        // std::cerr << "mutate appExpr: ";
851                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
852                        //      std::cerr << i->first << " ";
853                        // }
854                        // std::cerr << "\n";
855                        bool oldUseRetval = useRetval;
856                        useRetval = false;
857                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
858                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
859                        useRetval = oldUseRetval;
860 
861                        assert( ! appExpr->get_function()->get_results().empty() );
862                        PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType *>( appExpr->get_function()->get_results().front() );
863                        assert( pointer );
864                        FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType *>( pointer->get_base() );
865                        assert( function );
866 
867                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
868                                return newExpr;
869                        } // if
870 
871                        Expression *ret = appExpr;
872 
873                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
874                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
875 
876                        std::string typeName;
877                        if ( isPolyRet( function, typeName ) ) {
878                                ret = addPolyRetParam( appExpr, function, typeName, arg );
879                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) ) {
880                                // std::cerr << "needs adapter: ";
881                                // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
882                                //      std::cerr << i->first << " ";
883                                // }
884                                // std::cerr << "\n";
885                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
886                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
887                        } // if
888                        arg = appExpr->get_args().begin();
889 
890                        TyVarMap exprTyVars;
891                        makeTyVarMap( function, exprTyVars );
892 
893                        passTypeVars( appExpr, arg, exprTyVars );
894                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
895
896                        arg = paramBegin;
897 
898                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
899
900                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
901
902                        return ret;
903                }
904
905                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
906                        if ( ! expr->get_results().empty() && isPolyType( expr->get_results().front(), env, scopeTyVars ) ) {
907                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
908                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
909                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
910                                                expr->get_args().clear();
911                                                delete expr;
912                                                return ret->acceptMutator( *this );
913                                        } // if
914                                } // if
915                        } // if
916                        return PolyMutator::mutate( expr );
917                }
918
919                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
920                        assert( ! addrExpr->get_arg()->get_results().empty() );
921                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
922                        if ( isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_results().front(), env, scopeTyVars ) ) {
923                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
924                                delete ret->get_results().front();
925                                ret->get_results().front() = addrExpr->get_results().front()->clone();
926                                addrExpr->set_arg( 0 );
927                                delete addrExpr;
928                                return ret;
929                        } else {
930                                return addrExpr;
931                        } // if
932                }
933
934                Statement * Pass1::mutate(ReturnStmt *retStmt) {
935                        // a cast expr on a polymorphic return value is either redundant or invalid
936                        while ( CastExpr *castExpr = dynamic_cast< CastExpr *>( retStmt->get_expr() ) ) {
937                                retStmt->set_expr( castExpr->get_arg() );
938                                retStmt->get_expr()->set_env( castExpr->get_env() );
939                                castExpr->set_env( 0 );
940                                castExpr->set_arg( 0 );
941                                delete castExpr;
942                        }
943                        if ( retval && retStmt->get_expr() ) {
944                                assert( ! retStmt->get_expr()->get_results().empty() );
945                                if ( retStmt->get_expr()->get_results().front()->get_isLvalue() ) {
946///       retStmt->set_expr( mutateExpression( retStmt->get_expr() ) );
947                                        TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( retval->get_type() );
948                                        assert( typeInst );
949                                        std::map< std::string, DeclarationWithType *>::const_iterator assignIter = assignOps.find( typeInst->get_name() );
950                                        if ( assignIter == assignOps.end() ) {
951                                                throw SemanticError( "Attempt to return dtype or ftype object in ", retStmt->get_expr() );
952                                        } // if
953                                        ApplicationExpr *assignExpr = new ApplicationExpr( new VariableExpr( assignIter->second ) );
954                                        Expression *retParm = new NameExpr( retval->get_name() );
955                                        retParm->get_results().push_back( new PointerType( Type::Qualifiers(), retval->get_type()->clone() ) );
956                                        assignExpr->get_args().push_back( retParm );
957                                        assignExpr->get_args().push_back( retStmt->get_expr() );
958                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( assignExpr ) ) );
959                                } else {
960                                        useRetval = true;
961                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, mutateExpression( retStmt->get_expr() ) ) );
962                                        useRetval = false;
963                                } // if
964                                retStmt->set_expr( 0 );
965                        } else {
966                                retStmt->set_expr( mutateExpression( retStmt->get_expr() ) );
967                        } // if
968                        return retStmt;
969                }
970
971                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
972                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
973                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
974 
975                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
976 
977                        scopeTyVars = oldtyVars;
978                        return ret;
979                }
980
981                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
982                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
983                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
984 
985                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
986 
987                        scopeTyVars = oldtyVars;
988                        return ret;
989                }
990
991                void Pass1::doBeginScope() {
992                        // push a copy of the current map
993                        adapters.push(adapters.top());
994                }
995
996                void Pass1::doEndScope() {
997                        adapters.pop();
998                }
999
1000////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1001
1002                Pass2::Pass2( LayoutStructDecls &layoutDecls ) : layoutDecls(layoutDecls) {}
1003
1004                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1005                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1006                        std::list< FunctionType *> functions;
1007                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1008                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1009                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1010                                (*arg)->set_type( orig );
1011                        }
1012                        std::set< std::string > adaptersDone;
1013                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1014                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1015                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1016                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1017                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0 ) );
1018                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1019                                }
1020                        }
1021///  deleteAll( functions );
1022                }
1023
1024                template< typename DeclClass >
1025                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1026                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1027
1028                        return ret;
1029                }
1030
1031                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1032                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1033                }
1034
1035                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1036                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1037                }
1038
1039                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1040                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1041                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1042                                return handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() );
1043                        } else {
1044                                return Mutator::mutate( typeDecl );
1045                        }
1046                }
1047
1048                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1049                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1050                }
1051
1052                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1053                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1054                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1055 
1056                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1057 
1058                        scopeTyVars = oldtyVars;
1059                        return ret;
1060                }
1061
1062                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1063                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1064                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1065 
1066                        std::string typeName;
1067                        if ( isPolyRet( funcType, typeName ) ) {
1068                                DeclarationWithType *ret = funcType->get_returnVals().front();
1069                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1070                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1071                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1072                        }
1073 
1074                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1075                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1076                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0 );
1077//   ObjectDecl *newFunPtr = new ObjectDecl( "", DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 );
1078                        for ( std::list< TypeDecl *>::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1079                                ObjectDecl *thisParm;
1080                                // add all size parameters to parameter list
1081                                if ( (*tyParm)->get_kind() == TypeDecl::Any ) {
1082                                        thisParm = newObj->clone();
1083                                        thisParm->set_name( (*tyParm)->get_name() );
1084                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, thisParm );
1085                                        ++last;
1086                                }
1087                                // move all assertions into parameter list
1088                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1089//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1090                                        inferredParams.push_back( *assert );
1091                                }
1092                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1093                        }
1094                        delete newObj;
1095                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1096                        addAdapters( funcType );
1097                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1098                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1099 
1100                        scopeTyVars = oldtyVars;
1101                        return funcType;
1102                }
1103
1104////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1105
1106                Pass3::Pass3( LayoutStructDecls &layoutDecls ) : layoutDecls(layoutDecls) {}
1107
1108                template< typename DeclClass >
1109                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1110                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1111                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1112 
1113                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1114                        ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1115
1116                        scopeTyVars = oldtyVars;
1117                        return ret;
1118                }
1119
1120                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1121                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1122                }
1123
1124                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1125                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1126                }
1127
1128                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1129                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1130                }
1131
1132                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1133//   Initializer *init = 0;
1134//   std::list< Expression *> designators;
1135//   scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1136//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1137//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1138//   }
1139//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1140
1141                        scopeTyVars[ typeDecl->get_name() ] = typeDecl->get_kind();
1142                        return Mutator::mutate( typeDecl );
1143                }
1144
1145                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1146                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1147                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1148 
1149                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1150 
1151                        scopeTyVars = oldtyVars;
1152                        return ret;
1153                }
1154
1155                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1156                        TyVarMap oldtyVars = scopeTyVars;
1157                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1158 
1159                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1160 
1161                        scopeTyVars = oldtyVars;
1162                        return ret;
1163                }
1164
1165                Statement *Pass3::mutate( DeclStmt *declStmt ) {
1166                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1167                                if ( isPolyVal( objectDecl->get_type(), scopeTyVars ) ) {
1168                                        // change initialization of a polymorphic value object
1169                                        // to allocate storage with alloca
1170                                        TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType *>( objectDecl->get_type() );
1171                                        assert( typeInst );
1172                                        UntypedExpr *alloc = new UntypedExpr( new NameExpr( "__builtin_alloca" ) );
1173                                        alloc->get_args().push_back( new NameExpr( typeInst->get_name() ) );
1174
1175                                        delete objectDecl->get_init();
1176
1177                                        std::list<Expression*> designators;
1178                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( alloc, designators ) );
1179                                }
1180                        }
1181                        return Mutator::mutate( declStmt );
1182                }
1183        } // anonymous namespace
1184} // namespace GenPoly
1185
1186// Local Variables: //
1187// tab-width: 4 //
1188// mode: c++ //
1189// compile-command: "make install" //
1190// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.