source: src/GenPoly/Box.cc @ eada3cf

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newwith_gc
Last change on this file since eada3cf was eada3cf, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 4 years ago

Minor cleanup in Box

  • Property mode set to 100644
File size: 89.1 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 : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Wed Jun 21 15:49:59 2017
13// Update Count     : 346
14//
15
16#include <algorithm>                     // for mismatch
17#include <cassert>                       // for assert, strict_dynamic_cast
18#include <iostream>                      // for operator<<, stringstream
19#include <list>                          // for list, list<>::iterator, _Lis...
20#include <map>                           // for _Rb_tree_const_iterator, map
21#include <memory>                        // for auto_ptr
22#include <set>                           // for set
23#include <string>                        // for string, allocator, basic_string
24#include <utility>                       // for pair
25
26#include "Box.h"
27
28#include "CodeGen/OperatorTable.h"
29#include "Common/PassVisitor.h"          // for PassVisitor
30#include "Common/ScopedMap.h"            // for ScopedMap, ScopedMap<>::iter...
31#include "Common/SemanticError.h"        // for SemanticError
32#include "Common/UniqueName.h"           // for UniqueName
33#include "Common/utility.h"              // for toString
34#include "DeclMutator.h"                 // for DeclMutator
35#include "FindFunction.h"                // for findFunction, findAndReplace...
36#include "GenPoly/ErasableScopedMap.h"   // for ErasableScopedMap<>::const_i...
37#include "GenPoly/GenPoly.h"             // for TyVarMap, isPolyType, mangle...
38#include "InitTweak/InitTweak.h"         // for getFunctionName, isAssignment
39#include "Lvalue.h"                      // for generalizedLvalue
40#include "Parser/LinkageSpec.h"          // for C, Spec, Cforall, Intrinsic
41#include "PolyMutator.h"                 // for PolyMutator
42#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"  // for EqvClass
43#include "ResolvExpr/typeops.h"          // for typesCompatible
44#include "ScopedSet.h"                   // for ScopedSet, ScopedSet<>::iter...
45#include "ScrubTyVars.h"                 // for ScrubTyVars
46#include "SymTab/Indexer.h"              // for Indexer
47#include "SymTab/Mangler.h"              // for Mangler
48#include "SynTree/Attribute.h"           // for Attribute
49#include "SynTree/Constant.h"            // for Constant
50#include "SynTree/Declaration.h"         // for DeclarationWithType, ObjectDecl
51#include "SynTree/Expression.h"          // for ApplicationExpr, UntypedExpr
52#include "SynTree/Initializer.h"         // for SingleInit, Initializer, Lis...
53#include "SynTree/Label.h"               // for Label, noLabels
54#include "SynTree/Mutator.h"             // for maybeMutate, Mutator, mutateAll
55#include "SynTree/Statement.h"           // for ExprStmt, DeclStmt, ReturnStmt
56#include "SynTree/SynTree.h"             // for UniqueId
57#include "SynTree/Type.h"                // for Type, FunctionType, PointerType
58#include "SynTree/TypeSubstitution.h"    // for TypeSubstitution, operator<<
59
60namespace GenPoly {
61        namespace {
62                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
63
64                /// Adds layout-generation functions to polymorphic types
65                class LayoutFunctionBuilder final : public DeclMutator {
66                        unsigned int functionNesting;  // current level of nested functions
67                public:
68                        LayoutFunctionBuilder() : functionNesting( 0 ) {}
69
70                        using DeclMutator::mutate;
71                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
72                        virtual Declaration *mutate( StructDecl *structDecl ) override;
73                        virtual Declaration *mutate( UnionDecl *unionDecl ) override;
74                };
75
76                /// 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
77                class Pass1 final : public PolyMutator {
78                  public:
79                        Pass1();
80
81                        using PolyMutator::mutate;
82                        virtual Expression *mutate( ApplicationExpr *appExpr ) override;
83                        virtual Expression *mutate( AddressExpr *addrExpr ) override;
84                        virtual Expression *mutate( UntypedExpr *expr ) override;
85                        virtual DeclarationWithType* mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
86                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl ) override;
87                        virtual Expression *mutate( CommaExpr *commaExpr ) override;
88                        virtual Expression *mutate( ConditionalExpr *condExpr ) override;
89                        virtual Statement * mutate( ReturnStmt *returnStmt ) override;
90                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
91                        virtual Type * mutate( FunctionType *functionType ) override;
92
93                        virtual void doBeginScope() override;
94                        virtual void doEndScope() override;
95                  private:
96                        /// Pass the extra type parameters from polymorphic generic arguments or return types into a function application
97                        void passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes );
98                        /// passes extra type parameters into a polymorphic function application
99                        void passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
100                        /// wraps a function application with a new temporary for the out-parameter return value
101                        Expression *addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
102                        /// Replaces all the type parameters of a generic type with their concrete equivalents under the current environment
103                        void replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params );
104                        /// Replaces a polymorphic type with its concrete equivalant under the current environment (returns itself if concrete).
105                        /// If `doClone` is set to false, will not clone interior types
106                        Type *replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone = true );
107                        /// wraps a function application returning a polymorphic type with a new temporary for the out-parameter return value
108                        Expression *addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, std::list< Expression *>::iterator &arg );
109                        Expression *applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
110                        void boxParam( Type *formal, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars );
111                        void boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars );
112                        void addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars );
113                        /// Stores assignment operators from assertion list in local map of assignment operations
114                        void passAdapters( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, const TyVarMap &exprTyVars );
115                        FunctionDecl *makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars );
116                        /// Replaces intrinsic operator functions with their arithmetic desugaring
117                        Expression *handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr );
118                        /// Inserts a new temporary variable into the current scope with an auto-generated name
119                        ObjectDecl *makeTemporary( Type *type );
120
121                        ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* > adapters;     ///< Set of adapter functions in the current scope
122
123                        std::map< ApplicationExpr *, Expression * > retVals;
124
125                        DeclarationWithType *retval;
126                        UniqueName tempNamer;
127                };
128
129                /// * Moves polymorphic returns in function types to pointer-type parameters
130                /// * adds type size and assertion parameters to parameter lists
131                class Pass2 final : public PolyMutator {
132                  public:
133                        template< typename DeclClass >
134                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl );
135                        template< typename AggDecl >
136                        AggDecl * handleAggDecl( AggDecl * aggDecl );
137
138                        typedef PolyMutator Parent;
139                        using Parent::mutate;
140                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
141                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl ) override;
142                        virtual StructDecl *mutate( StructDecl *structDecl ) override;
143                        virtual UnionDecl *mutate( UnionDecl *unionDecl ) override;
144                        virtual TraitDecl *mutate( TraitDecl *unionDecl ) override;
145                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *typeDecl ) override;
146                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) override;
147                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
148                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType ) override;
149
150                  private:
151                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
152
153                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
154                };
155
156                /// Replaces member and size/align/offsetof expressions on polymorphic generic types with calculated expressions.
157                /// * Replaces member expressions for polymorphic types with calculated add-field-offset-and-dereference
158                /// * Calculates polymorphic offsetof expressions from offset array
159                /// * Inserts dynamic calculation of polymorphic type layouts where needed
160                class PolyGenericCalculator final : public WithGuards, public WithVisitorRef<PolyGenericCalculator>, public WithStmtsToAdd, public WithDeclsToAdd, public WithTypeSubstitution {
161                public:
162                        PolyGenericCalculator();
163
164                        void premutate( ObjectDecl *objectDecl );
165                        void premutate( FunctionDecl *functionDecl );
166                        void premutate( TypedefDecl *objectDecl );
167                        void premutate( TypeDecl *objectDecl );
168                        Declaration * postmutate( TypeDecl *TraitDecl );
169                        void premutate( PointerType *pointerType );
170                        void premutate( FunctionType *funcType );
171                        void premutate( DeclStmt *declStmt );
172                        Expression *postmutate( MemberExpr *memberExpr );
173                        Expression *postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr );
174                        Expression *postmutate( AlignofExpr *alignofExpr );
175                        Expression *postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr );
176                        Expression *postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr );
177
178                        void beginScope();
179                        void endScope();
180
181                private:
182                        /// Makes a new variable in the current scope with the given name, type & optional initializer
183                        ObjectDecl *makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init = 0 );
184                        /// returns true if the type has a dynamic layout; such a layout will be stored in appropriately-named local variables when the function returns
185                        bool findGeneric( Type *ty );
186                        /// adds type parameters to the layout call; will generate the appropriate parameters if needed
187                        void addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams );
188
189                        /// Enters a new scope for type-variables, adding the type variables from ty
190                        void beginTypeScope( Type *ty );
191                        /// Exits the type-variable scope
192                        void endTypeScope();
193                        /// Enters a new scope for knowLayouts and knownOffsets and queues exit calls
194                        void beginGenericScope();
195
196                        ScopedSet< std::string > knownLayouts;          ///< Set of generic type layouts known in the current scope, indexed by sizeofName
197                        ScopedSet< std::string > knownOffsets;          ///< Set of non-generic types for which the offset array exists in the current scope, indexed by offsetofName
198                        UniqueName bufNamer;                           ///< Namer for VLA buffers
199                        TyVarMap scopeTyVars;
200                };
201
202                /// Replaces initialization of polymorphic values with alloca, declaration of dtype/ftype with appropriate void expression, sizeof expressions of polymorphic types with the proper variable, and strips fields from generic struct declarations.
203                class Pass3 final : public PolyMutator {
204                  public:
205                        template< typename DeclClass >
206                        DeclClass *handleDecl( DeclClass *decl, Type *type );
207
208                        using PolyMutator::mutate;
209                        virtual DeclarationWithType *mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
210                        virtual Declaration *mutate( StructDecl *structDecl ) override;
211                        virtual Declaration *mutate( UnionDecl *unionDecl ) override;
212                        virtual ObjectDecl *mutate( ObjectDecl *objectDecl ) override;
213                        virtual TypedefDecl *mutate( TypedefDecl *objectDecl ) override;
214                        virtual TypeDecl *mutate( TypeDecl *objectDecl ) override;
215                        virtual Type *mutate( PointerType *pointerType ) override;
216                        virtual Type *mutate( FunctionType *funcType ) override;
217                  private:
218                };
219        } // anonymous namespace
220
221        /// version of mutateAll with special handling for translation unit so you can check the end of the prelude when debugging
222        template< typename MutatorType >
223        inline void mutateTranslationUnit( std::list< Declaration* > &translationUnit, MutatorType &mutator ) {
224                bool seenIntrinsic = false;
225                SemanticError errors;
226                for ( typename std::list< Declaration* >::iterator i = translationUnit.begin(); i != translationUnit.end(); ++i ) {
227                        try {
228                                if ( *i ) {
229                                        if ( (*i)->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
230                                                seenIntrinsic = true;
231                                        } else if ( seenIntrinsic ) {
232                                                seenIntrinsic = false; // break on this line when debugging for end of prelude
233                                        }
234
235                                        *i = dynamic_cast< Declaration* >( (*i)->acceptMutator( mutator ) );
236                                        assert( *i );
237                                } // if
238                        } catch( SemanticError &e ) {
239                                e.set_location( (*i)->location );
240                                errors.append( e );
241                        } // try
242                } // for
243                if ( ! errors.isEmpty() ) {
244                        throw errors;
245                } // if
246        }
247
248        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
249                LayoutFunctionBuilder layoutBuilder;
250                Pass1 pass1;
251                Pass2 pass2;
252                PassVisitor<PolyGenericCalculator> polyCalculator;
253                Pass3 pass3;
254
255                layoutBuilder.mutateDeclarationList( translationUnit );
256                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass1 );
257                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass2 );
258                mutateAll( translationUnit, polyCalculator );
259                mutateTranslationUnit/*All*/( translationUnit, pass3 );
260        }
261
262        ////////////////////////////////// LayoutFunctionBuilder ////////////////////////////////////////////
263
264        DeclarationWithType *LayoutFunctionBuilder::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
265                functionDecl->set_functionType( maybeMutate( functionDecl->get_functionType(), *this ) );
266                ++functionNesting;
267                functionDecl->set_statements( maybeMutate( functionDecl->get_statements(), *this ) );
268                --functionNesting;
269                return functionDecl;
270        }
271
272        /// Get a list of type declarations that will affect a layout function
273        std::list< TypeDecl* > takeOtypeOnly( std::list< TypeDecl* > &decls ) {
274                std::list< TypeDecl * > otypeDecls;
275
276                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator decl = decls.begin(); decl != decls.end(); ++decl ) {
277                        if ( (*decl)->isComplete() ) {
278                                otypeDecls.push_back( *decl );
279                        }
280                }
281
282                return otypeDecls;
283        }
284
285        /// Adds parameters for otype layout to a function type
286        void addOtypeParams( FunctionType *layoutFnType, std::list< TypeDecl* > &otypeParams ) {
287                BasicType sizeAlignType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
288
289                for ( std::list< TypeDecl* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
290                        TypeInstType paramType( Type::Qualifiers(), (*param)->get_name(), *param );
291                        std::string paramName = mangleType( &paramType );
292                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( sizeofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
293                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( alignofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
294                }
295        }
296
297        /// Builds a layout function declaration
298        FunctionDecl *buildLayoutFunctionDecl( AggregateDecl *typeDecl, unsigned int functionNesting, FunctionType *layoutFnType ) {
299                // Routines at global scope marked "static" to prevent multiple definitions is separate translation units
300                // because each unit generates copies of the default routines for each aggregate.
301                FunctionDecl *layoutDecl = new FunctionDecl( layoutofName( typeDecl ),
302                                                                                                         functionNesting > 0 ? Type::StorageClasses() : Type::StorageClasses( Type::Static ),
303                                                                                                         LinkageSpec::AutoGen, layoutFnType, new CompoundStmt( noLabels ),
304                                                                                                         std::list< Attribute * >(), Type::FuncSpecifiers( Type::Inline ) );
305                layoutDecl->fixUniqueId();
306                return layoutDecl;
307        }
308
309        /// Makes a unary operation
310        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *arg ) {
311                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
312                expr->get_args().push_back( arg );
313                return expr;
314        }
315
316        /// Makes a binary operation
317        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *lhs, Expression *rhs ) {
318                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
319                expr->get_args().push_back( lhs );
320                expr->get_args().push_back( rhs );
321                return expr;
322        }
323
324        /// Returns the dereference of a local pointer variable
325        Expression *derefVar( ObjectDecl *var ) {
326                return makeOp( "*?", new VariableExpr( var ) );
327        }
328
329        /// makes an if-statement with a single-expression if-block and no then block
330        Statement *makeCond( Expression *cond, Expression *ifPart ) {
331                return new IfStmt( noLabels, cond, new ExprStmt( noLabels, ifPart ), 0 );
332        }
333
334        /// makes a statement that assigns rhs to lhs if lhs < rhs
335        Statement *makeAssignMax( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
336                return makeCond( makeOp( "?<?", lhs, rhs ), makeOp( "?=?", lhs->clone(), rhs->clone() ) );
337        }
338
339        /// makes a statement that aligns lhs to rhs (rhs should be an integer power of two)
340        Statement *makeAlignTo( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
341                // check that the lhs is zeroed out to the level of rhs
342                Expression *ifCond = makeOp( "?&?", lhs, makeOp( "?-?", rhs, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
343                // if not aligned, increment to alignment
344                Expression *ifExpr = makeOp( "?+=?", lhs->clone(), makeOp( "?-?", rhs->clone(), ifCond->clone() ) );
345                return makeCond( ifCond, ifExpr );
346        }
347
348        /// adds an expression to a compound statement
349        void addExpr( CompoundStmt *stmts, Expression *expr ) {
350                stmts->get_kids().push_back( new ExprStmt( noLabels, expr ) );
351        }
352
353        /// adds a statement to a compound statement
354        void addStmt( CompoundStmt *stmts, Statement *stmt ) {
355                stmts->get_kids().push_back( stmt );
356        }
357
358        Declaration *LayoutFunctionBuilder::mutate( StructDecl *structDecl ) {
359                // do not generate layout function for "empty" tag structs
360                if ( structDecl->get_members().empty() ) return structDecl;
361
362                // get parameters that can change layout, exiting early if none
363                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( structDecl->get_parameters() );
364                if ( otypeParams.empty() ) return structDecl;
365
366                // build layout function signature
367                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
368                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
369                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
370
371                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
372                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
373                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
374                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
375                ObjectDecl *offsetParam = new ObjectDecl( offsetofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
376                layoutFnType->get_parameters().push_back( offsetParam );
377                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
378
379                // build function decl
380                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( structDecl, functionNesting, layoutFnType );
381
382                // calculate struct layout in function body
383
384                // initialize size and alignment to 0 and 1 (will have at least one member to re-edit size)
385                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) ) ) );
386                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
387                unsigned long n_members = 0;
388                bool firstMember = true;
389                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = structDecl->get_members().begin(); member != structDecl->get_members().end(); ++member ) {
390                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
391                        assert( dwt );
392                        Type *memberType = dwt->get_type();
393
394                        if ( firstMember ) {
395                                firstMember = false;
396                        } else {
397                                // make sure all members after the first (automatically aligned at 0) are properly padded for alignment
398                                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
399                        }
400
401                        // place current size in the current offset index
402                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", makeOp( "?[?]", new VariableExpr( offsetParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( n_members ) ) ),
403                                                                              derefVar( sizeParam ) ) );
404                        ++n_members;
405
406                        // add member size to current size
407                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?+=?", derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
408
409                        // take max of member alignment and global alignment
410                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
411                }
412                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
413                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
414
415                addDeclarationAfter( layoutDecl );
416                return structDecl;
417        }
418
419        Declaration *LayoutFunctionBuilder::mutate( UnionDecl *unionDecl ) {
420                // do not generate layout function for "empty" tag unions
421                if ( unionDecl->get_members().empty() ) return unionDecl;
422
423                // get parameters that can change layout, exiting early if none
424                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( unionDecl->get_parameters() );
425                if ( otypeParams.empty() ) return unionDecl;
426
427                // build layout function signature
428                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
429                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
430                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
431
432                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
433                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
434                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
435                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
436                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
437
438                // build function decl
439                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( unionDecl, functionNesting, layoutFnType );
440
441                // calculate union layout in function body
442                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
443                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
444                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = unionDecl->get_members().begin(); member != unionDecl->get_members().end(); ++member ) {
445                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( *member );
446                        assert( dwt );
447                        Type *memberType = dwt->get_type();
448
449                        // take max member size and global size
450                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
451
452                        // take max of member alignment and global alignment
453                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
454                }
455                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
456                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
457
458                addDeclarationAfter( layoutDecl );
459                return unionDecl;
460        }
461
462        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
463
464        namespace {
465                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
466                        std::stringstream name;
467
468                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
469                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
470
471                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
472                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
473                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
474                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator retval = function->get_returnVals().begin(); retval != function->get_returnVals().end(); ++retval ) {
475                                if ( isPolyType( (*retval)->get_type(), tyVars ) ) {
476                                        name << "P";
477                                } else {
478                                        name << "M";
479                                }
480                        }
481                        name << "_";
482                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = function->get_parameters();
483                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
484                                if ( isPolyType( (*arg)->get_type(), tyVars ) ) {
485                                        name << "P";
486                                } else {
487                                        name << "M";
488                                }
489                        } // for
490                        return name.str();
491                }
492
493                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
494                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
495                }
496
497                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
498                        return "_adapter" + mangleName;
499                }
500
501                Pass1::Pass1() : tempNamer( "_temp" ) {}
502
503                DeclarationWithType *Pass1::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
504                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
505                                // std::cerr << "mutating function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
506                                doBeginScope();
507                                scopeTyVars.beginScope();
508
509                                DeclarationWithType *oldRetval = retval;
510
511                                // process polymorphic return value
512                                retval = nullptr;
513                                if ( isDynRet( functionDecl->get_functionType() ) && functionDecl->get_linkage() != LinkageSpec::C ) {
514                                        retval = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals().front();
515
516                                        // give names to unnamed return values
517                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
518                                                retval->set_name( "_retparm" );
519                                                retval->set_linkage( LinkageSpec::C );
520                                        } // if
521                                } // if
522
523                                FunctionType *functionType = functionDecl->get_functionType();
524                                makeTyVarMap( functionDecl->get_functionType(), scopeTyVars );
525
526                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
527                                std::list< FunctionType *> functions;
528                                for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
529                                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
530                                                findFunction( (*assert)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
531                                        } // for
532                                } // for
533                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
534                                        findFunction( (*arg)->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
535                                } // for
536
537                                for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
538                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
539                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
540                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
541                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, nullptr, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), nullptr ) ) );
542                                        } // if
543                                } // for
544
545                                functionDecl->set_statements( functionDecl->get_statements()->acceptMutator( *this ) );
546
547                                scopeTyVars.endScope();
548                                retval = oldRetval;
549                                doEndScope();
550                                // std::cerr << "end function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
551                        } // if
552                        return functionDecl;
553                }
554
555                TypeDecl *Pass1::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
556                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
557                        return dynamic_cast<TypeDecl*>( Mutator::mutate( typeDecl ) );
558                }
559
560                Expression *Pass1::mutate( CommaExpr *commaExpr ) {
561                        // Attempting to find application expressions that were mutated by the copy constructor passes
562                        // to use an explicit return variable, so that the variable can be reused as a parameter to the
563                        // call rather than creating a new temp variable. Previously this step was an optimization, but
564                        // with the introduction of tuples and UniqueExprs, it is necessary to ensure that they use the same variable.
565                        // Essentially, looking for pattern: (x=f(...), x)
566                        // To compound the issue, the right side can be *x, etc. because of lvalue-returning functions
567                        if ( UntypedExpr * assign = dynamic_cast< UntypedExpr * >( commaExpr->get_arg1() ) ) {
568                                if ( CodeGen::isAssignment( InitTweak::getFunctionName( assign ) ) ) {
569                                        assert( assign->get_args().size() == 2 );
570                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * > ( assign->get_args().back() ) ) {
571                                                // first argument is assignable, so it must be an lvalue, so it should be legal to take its address.
572                                                retVals[appExpr] = assign->get_args().front();
573                                        }
574                                }
575                        }
576
577                        commaExpr->set_arg1( maybeMutate( commaExpr->get_arg1(), *this ) );
578                        commaExpr->set_arg2( maybeMutate( commaExpr->get_arg2(), *this ) );
579                        return commaExpr;
580                }
581
582                Expression *Pass1::mutate( ConditionalExpr *condExpr ) {
583                        condExpr->set_arg1( maybeMutate( condExpr->get_arg1(), *this ) );
584                        condExpr->set_arg2( maybeMutate( condExpr->get_arg2(), *this ) );
585                        condExpr->set_arg3( maybeMutate( condExpr->get_arg3(), *this ) );
586                        return condExpr;
587
588                }
589
590                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
591                        Type *polyType = isPolyType( parmType, exprTyVars );
592                        if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
593                                std::string typeName = mangleType( polyType );
594                                if ( seenTypes.count( typeName ) ) return;
595
596                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
597                                arg++;
598                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
599                                arg++;
600                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
601                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
602                                                // zero-length arrays are forbidden by C, so don't pass offset for empty struct
603                                                if ( ! argBaseStructType->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
604                                                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, new OffsetPackExpr( argBaseStructType->clone() ) );
605                                                        arg++;
606                                                }
607                                        } else {
608                                                throw SemanticError( "Cannot pass non-struct type for generic struct: ", argBaseType );
609                                        }
610                                }
611
612                                seenTypes.insert( typeName );
613                        }
614                }
615
616                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
617                        // pass size/align for type variables
618                        for ( TyVarMap::const_iterator tyParm = exprTyVars.begin(); tyParm != exprTyVars.end(); ++tyParm ) {
619                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
620                                assert( env );
621                                if ( tyParm->second.isComplete ) {
622                                        Type *concrete = env->lookup( tyParm->first );
623                                        if ( concrete ) {
624                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
625                                                arg++;
626                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
627                                                arg++;
628                                        } else {
629                                                // xxx - should this be an assertion?
630                                                throw SemanticError( toString( *env, "\nunbound type variable: ", tyParm->first, " in application " ), appExpr );
631                                        } // if
632                                } // if
633                        } // for
634
635                        // add size/align for generic types to parameter list
636                        if ( ! appExpr->get_function()->has_result() ) return;
637                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
638                        assert( funcType );
639
640                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
641                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
642                        std::set< std::string > seenTypes; ///< names for generic types we've seen
643
644                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
645                        if ( polyRetType ) {
646                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
647                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
648                                ++fnArg; // skip the return parameter in the argument list
649                        }
650
651                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
652                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
653                                if ( ! (*fnArg)->get_result() ) continue;
654                                Type * argType = (*fnArg)->get_result();
655                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), argType, arg, exprTyVars, seenTypes );
656                        }
657                }
658
659                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
660                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
661                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
662                        return newObj;
663                }
664
665                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
666                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
667                        // using a comma expression.
668                        assert( retType );
669
670                        Expression * paramExpr = nullptr;
671                        // try to use existing return value parameter if it exists, otherwise create a new temporary
672                        if ( retVals.count( appExpr ) ) {
673                                paramExpr = retVals[appExpr]->clone();
674                        } else {
675                                ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
676                                paramExpr = new VariableExpr( newObj );
677                        }
678                        Expression * retExpr = paramExpr->clone();
679
680                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
681                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
682                        if ( ! isPolyType( paramExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
683                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
684                        } // if
685                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
686                        arg++;
687                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
688                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, retExpr );
689                        commaExpr->set_env( appExpr->get_env() );
690                        appExpr->set_env( 0 );
691                        return commaExpr;
692                }
693
694                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
695                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
696                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
697                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
698                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
699                        }
700                }
701
702                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
703                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
704                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
705                                if ( concrete == 0 ) {
706                                        return typeInst;
707                                } // if
708                                return concrete;
709                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
710                                if ( doClone ) {
711                                        structType = structType->clone();
712                                }
713                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
714                                return structType;
715                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
716                                if ( doClone ) {
717                                        unionType = unionType->clone();
718                                }
719                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
720                                return unionType;
721                        }
722                        return type;
723                }
724
725                Expression *Pass1::addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *dynType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
726                        assert( env );
727                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, dynType );
728                        // add out-parameter for return value
729                        return addRetParam( appExpr, concrete, arg );
730                }
731
732                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
733                        Expression *ret = appExpr;
734//                      if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
735                        if ( isDynRet( function, tyVars ) ) {
736                                ret = addRetParam( appExpr, function->get_returnVals().front()->get_type(), arg );
737                        } // if
738                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
739                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
740
741                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
742                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
743                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->get_function(), adapteeType ) );
744                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) ); // xxx - result is never set on NameExpr
745
746                        return ret;
747                }
748
749                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
750                        assertf( arg->has_result(), "arg does not have result: %s", toString( arg ).c_str() );
751                        if ( isPolyType( param, exprTyVars ) ) {
752                                Type * newType = arg->get_result()->clone();
753                                if ( env ) env->apply( newType );
754                                std::unique_ptr<Type> manager( newType );
755                                if ( isPolyType( newType ) ) {
756                                        // if the argument's type is polymorphic, we don't need to box again!
757                                        return;
758                                } else if ( arg->get_result()->get_lvalue() ) {
759                                        // argument expression may be CFA lvalue, but not C lvalue -- apply generalizedLvalue transformations.
760                                        // if ( VariableExpr * varExpr = dynamic_cast< VariableExpr * >( arg ) ) {
761                                        //      if ( dynamic_cast<ArrayType *>( varExpr->var->get_type() ) ){
762                                        //              // temporary hack - don't box arrays, because &arr is not the same as &arr[0]
763                                        //              return;
764                                        //      }
765                                        // }
766                                        arg =  generalizedLvalue( new AddressExpr( arg ) );
767                                        if ( ! ResolvExpr::typesCompatible( param, arg->get_result(), SymTab::Indexer() ) ) {
768                                                // silence warnings by casting boxed parameters when the actual type does not match up with the formal type.
769                                                arg = new CastExpr( arg, param->clone() );
770                                        }
771                                } else {
772                                        // use type computed in unification to declare boxed variables
773                                        Type * newType = param->clone();
774                                        if ( env ) env->apply( newType );
775                                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, newType, 0 );
776                                        newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
777                                        stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
778                                        UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) ); // TODO: why doesn't this just use initialization syntax?
779                                        assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
780                                        assign->get_args().push_back( arg );
781                                        stmtsToAdd.push_back( new ExprStmt( noLabels, assign ) );
782                                        arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
783                                } // if
784                        } // if
785                }
786
787                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
788                /// void * if they are type parameters in the formal type.
789                /// this gets rid of warnings from gcc.
790                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
791                        if ( getFunctionType( formal ) ) {
792                                Type * newType = formal->clone();
793                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
794                                actual = new CastExpr( actual, newType );
795                        } // if
796                }
797
798                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
799                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::const_iterator param = function->get_parameters().begin(); param != function->get_parameters().end(); ++param, ++arg ) {
800                                assertf( arg != appExpr->get_args().end(), "boxParams: missing argument for param %s to %s in %s", toString( *param ).c_str(), toString( function ).c_str(), toString( appExpr ).c_str() );
801                                addCast( *arg, (*param)->get_type(), exprTyVars );
802                                boxParam( (*param)->get_type(), *arg, exprTyVars );
803                        } // for
804                }
805
806                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
807                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
808                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
809                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
810                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->get_inferParams().find( (*assert)->get_uniqueId() );
811                                        if ( inferParam == appExpr->get_inferParams().end() ) {
812                                                std::cerr << "looking for assertion: " << (*assert) << std::endl << appExpr << std::endl;
813                                        }
814                                        assertf( inferParam != appExpr->get_inferParams().end(), "NOTE: Explicit casts of polymorphic functions to compatible monomorphic functions are currently unsupported" );
815                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
816                                        addCast( newExpr, (*assert)->get_type(), tyVars );
817                                        boxParam( (*assert)->get_type(), newExpr, tyVars );
818                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
819                                } // for
820                        } // for
821                }
822
823                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
824                        DeclarationWithType *retParm = funcType->get_returnVals().front();
825
826                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
827                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
828                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
829
830                        // we don't need the return value any more
831                        funcType->get_returnVals().clear();
832                }
833
834                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
835                        // actually make the adapter type
836                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
837//                      if ( ! adapter->get_returnVals().empty() && isPolyType( adapter->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
838                        if ( isDynRet( adapter, tyVars ) ) {
839                                makeRetParm( adapter );
840                        } // if
841                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
842                        return adapter;
843                }
844
845                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
846                        assert( param );
847                        assert( arg );
848                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
849                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
850                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
851                                        deref->get_args().push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
852                                        deref->set_result( arg->get_type()->clone() );
853                                        return deref;
854                                } // if
855                        } // if
856                        return new VariableExpr( param );
857                }
858
859                void addAdapterParams( ApplicationExpr *adapteeApp, std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg, std::list< DeclarationWithType *>::iterator param, std::list< DeclarationWithType *>::iterator paramEnd, std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
860                        UniqueName paramNamer( "_p" );
861                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
862                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
863                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
864                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
865                                } // if
866                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
867                        } // for
868                }
869
870                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
871                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
872                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
873                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
874                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
875                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
876                        Statement *bodyStmt;
877
878                        Type::ForallList::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
879                        Type::ForallList::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
880                        Type::ForallList::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
881                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
882                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
883                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
884                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
885                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
886                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
887                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
888                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
889                                } // for
890                        } // for
891
892                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
893                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
894                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
895                        param++;                // skip adaptee parameter in the adapter type
896                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
897                                // void return
898                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
899                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, adapteeApp );
900                        } else if ( isDynType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
901                                // return type T
902                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
903                                        (*param)->set_name( "_ret" );
904                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
905                                } // if
906                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
907                                UntypedExpr *deref = UntypedExpr::createDeref( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
908                                assign->get_args().push_back( deref );
909                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
910                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
911                                bodyStmt = new ExprStmt( noLabels, assign );
912                        } else {
913                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
914                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
915                                bodyStmt = new ReturnStmt( noLabels, adapteeApp );
916                        } // if
917                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt( noLabels );
918                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
919                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
920                        return new FunctionDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody );
921                }
922
923                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
924                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
925                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
926                        std::list< FunctionType *> functions;
927                        for ( Type::ForallList::iterator tyVar = functionType->get_forall().begin(); tyVar != functionType->get_forall().end(); ++tyVar ) {
928                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyVar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyVar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
929                                        findFunction( (*assert)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
930                                } // for
931                        } // for
932                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
933                                findFunction( (*arg)->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
934                        } // for
935
936                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
937                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
938                        std::set< std::string > adaptersDone;
939
940                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
941                                FunctionType *originalFunction = (*funType)->clone();
942                                FunctionType *realFunction = (*funType)->clone();
943                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
944
945                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
946                                // pre-substitution parameter function type.
947                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
948                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
949
950                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
951                                        assert( env );
952                                        env->apply( realFunction );
953                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
954                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
955
956                                        typedef ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* >::iterator AdapterIter;
957                                        AdapterIter adapter = adapters.find( mangleName );
958                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
959                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
960                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( *funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
961                                                std::pair< AdapterIter, bool > answer = adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
962                                                adapter = answer.first;
963                                                stmtsToAdd.push_back( new DeclStmt( noLabels, newAdapter ) );
964                                        } // if
965                                        assert( adapter != adapters.end() );
966
967                                        // add the appropriate adapter as a parameter
968                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
969                                } // if
970                        } // for
971                } // passAdapters
972
973                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
974                        NameExpr *opExpr;
975                        if ( isIncr ) {
976                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
977                        } else {
978                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
979                        } // if
980                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
981                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
982                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
983                        } else {
984                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
985                        } // if
986                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( mangleType( polyType ) ) ) );
987                        addAssign->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
988                        if ( appExpr->get_env() ) {
989                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
990                                appExpr->set_env( 0 );
991                        } // if
992                        appExpr->get_args().clear();
993                        delete appExpr;
994                        return addAssign;
995                }
996
997                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
998                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->get_function() ) ) {
999                                if ( varExpr->get_var()->get_linkage() == LinkageSpec::Intrinsic ) {
1000                                        if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?[?]" ) {
1001                                                assert( appExpr->has_result() );
1002                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1003                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1004                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1005                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
1006                                                UntypedExpr *ret = 0;
1007                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
1008                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1009                                                } // if
1010                                                if ( baseType1 ) {
1011                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1012                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1013                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1014                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1015                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1016                                                } else if ( baseType2 ) {
1017                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1018                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1019                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1020                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
1021                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1022                                                } // if
1023                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
1024                                                        delete ret->get_result();
1025                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1026                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1027                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1028                                                                appExpr->set_env( 0 );
1029                                                        } // if
1030                                                        appExpr->get_args().clear();
1031                                                        delete appExpr;
1032                                                        return ret;
1033                                                } // if
1034                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
1035                                                assert( appExpr->has_result() );
1036                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
1037                                                if ( isPolyType( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1038                                                        // remove dereference from polymorphic types since they are boxed.
1039                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
1040                                                        // fix expr type to remove pointer
1041                                                        delete ret->get_result();
1042                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1043                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1044                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
1045                                                                appExpr->set_env( 0 );
1046                                                        } // if
1047                                                        appExpr->get_args().clear();
1048                                                        delete appExpr;
1049                                                        return ret;
1050                                                } // if
1051                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
1052                                                assert( appExpr->has_result() );
1053                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1054                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1055                                                        Type *tempType = appExpr->get_result()->clone();
1056                                                        if ( env ) {
1057                                                                env->apply( tempType );
1058                                                        } // if
1059                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
1060                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
1061                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
1062                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
1063                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
1064                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
1065                                                        } else {
1066                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
1067                                                        } // if
1068                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
1069                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
1070                                                } // if
1071                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
1072                                                assert( appExpr->has_result() );
1073                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1074                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1075                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
1076                                                } // if
1077                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
1078                                                assert( appExpr->has_result() );
1079                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1080                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1081                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1082                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
1083                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
1084                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
1085                                                        divide->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1086                                                        divide->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1087                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1088                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
1089                                                                appExpr->set_env( 0 );
1090                                                        } // if
1091                                                        return divide;
1092                                                } else if ( baseType1 ) {
1093                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1094                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1095                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1096                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1097                                                } else if ( baseType2 ) {
1098                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1099                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1100                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1101                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
1102                                                } // if
1103                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
1104                                                assert( appExpr->has_result() );
1105                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1106                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env );
1107                                                if ( baseType ) {
1108                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1109                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1110                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType->clone() ) );
1111                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1112                                                } // if
1113                                        } // if
1114                                        return appExpr;
1115                                } // if
1116                        } // if
1117                        return 0;
1118                }
1119
1120                Expression *Pass1::mutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
1121                        // std::cerr << "mutate appExpr: " << InitTweak::getFunctionName( appExpr ) << std::endl;
1122                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
1123                        //      std::cerr << i->first << " ";
1124                        // }
1125                        // std::cerr << "\n";
1126                        appExpr->get_function()->acceptMutator( *this );
1127                        mutateAll( appExpr->get_args(), *this );
1128
1129                        assert( appExpr->get_function()->has_result() );
1130                        FunctionType * function = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
1131                        assertf( function, "ApplicationExpr has non-function type: %s", toString( appExpr->get_function()->get_result() ).c_str() );
1132
1133                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
1134                                return newExpr;
1135                        } // if
1136
1137                        Expression *ret = appExpr;
1138
1139                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
1140                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
1141
1142                        TyVarMap exprTyVars( TypeDecl::Data{} );
1143                        makeTyVarMap( function, exprTyVars ); // xxx - should this take into account the variables already bound in scopeTyVars (i.e. remove them from exprTyVars?)
1144                        ReferenceToType *dynRetType = isDynRet( function, exprTyVars );
1145
1146                        // std::cerr << function << std::endl;
1147                        // std::cerr << "scopeTyVars: ";
1148                        // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1149                        // std::cerr << "exprTyVars: ";
1150                        // printTyVarMap( std::cerr, exprTyVars );
1151                        // std::cerr << "env: " << *env << std::endl;
1152                        // std::cerr << needsAdapter( function, scopeTyVars ) << ! needsAdapter( function, exprTyVars) << std::endl;
1153
1154                        // NOTE: addDynRetParam needs to know the actual (generated) return type so it can make a temp variable, so pass the result type from the appExpr
1155                        // passTypeVars needs to know the program-text return type (i.e. the distinction between _conc_T30 and T3(int))
1156                        // concRetType may not be a good name in one or both of these places. A more appropriate name change is welcome.
1157                        if ( dynRetType ) {
1158                                // std::cerr << "dynRetType: " << dynRetType << std::endl;
1159                                Type *concRetType = appExpr->get_result()->isVoid() ? nullptr : appExpr->get_result();
1160                                ret = addDynRetParam( appExpr, concRetType, arg ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType
1161                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) && ! needsAdapter( function, exprTyVars) ) { // xxx - exprTyVars is used above...?
1162                                // xxx - the ! needsAdapter check may be incorrect. It seems there is some situation where an adapter is applied where it shouldn't be, and this fixes it for some cases. More investigation is needed.
1163
1164                                // std::cerr << "needs adapter: ";
1165                                // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1166                                // std::cerr << *env << std::endl;
1167                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
1168                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
1169                        } // if
1170                        arg = appExpr->get_args().begin();
1171
1172                        Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, dynRetType );
1173                        passTypeVars( appExpr, concRetType, arg, exprTyVars ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType; this changed so that the correct type paramaters are passed for return types (it should be the concrete type's parameters, not the formal type's)
1174                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1175
1176                        arg = paramBegin;
1177
1178                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1179                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
1180
1181                        return ret;
1182                }
1183
1184                Expression *Pass1::mutate( UntypedExpr *expr ) {
1185                        if ( expr->has_result() && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1186                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1187                                        if ( name->get_name() == "*?" ) {
1188                                                Expression *ret = expr->get_args().front();
1189                                                expr->get_args().clear();
1190                                                delete expr;
1191                                                return ret->acceptMutator( *this );
1192                                        } // if
1193                                } // if
1194                        } // if
1195                        return PolyMutator::mutate( expr );
1196                }
1197
1198                Expression *Pass1::mutate( AddressExpr *addrExpr ) {
1199                        assert( addrExpr->get_arg()->has_result() && ! addrExpr->get_arg()->get_result()->isVoid() );
1200
1201                        bool needs = false;
1202                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->get_arg() ) ) {
1203                                if ( expr->has_result() && isPolyType( expr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1204                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->get_function() ) ) {
1205                                                if ( name->get_name() == "*?" ) {
1206                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->get_args().front() ) ) {
1207                                                                assert( appExpr->get_function()->has_result() );
1208                                                                FunctionType *function = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
1209                                                                assert( function );
1210                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
1211                                                        } // if
1212                                                } // if
1213                                        } // if
1214                                } // if
1215                        } // if
1216                        // isPolyType check needs to happen before mutating addrExpr arg, so pull it forward
1217                        // out of the if condition.
1218                        addrExpr->set_arg( mutateExpression( addrExpr->get_arg() ) );
1219                        // ... but must happen after mutate, since argument might change (e.g. intrinsic *?, ?[?]) - re-evaluate above comment
1220                        bool polytype = isPolyType( addrExpr->get_arg()->get_result(), scopeTyVars, env );
1221                        if ( polytype || needs ) {
1222                                Expression *ret = addrExpr->get_arg();
1223                                delete ret->get_result();
1224                                ret->set_result( addrExpr->get_result()->clone() );
1225                                addrExpr->set_arg( 0 );
1226                                delete addrExpr;
1227                                return ret;
1228                        } else {
1229                                return addrExpr;
1230                        } // if
1231                }
1232
1233                Statement * Pass1::mutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1234                        if ( retval && returnStmt->get_expr() ) {
1235                                assert( returnStmt->get_expr()->has_result() && ! returnStmt->get_expr()->get_result()->isVoid() );
1236                                delete returnStmt->get_expr();
1237                                returnStmt->set_expr( 0 );
1238                        } else {
1239                                returnStmt->set_expr( mutateExpression( returnStmt->get_expr() ) );
1240                        } // if
1241                        return returnStmt;
1242                }
1243
1244                Type * Pass1::mutate( PointerType *pointerType ) {
1245                        scopeTyVars.beginScope();
1246                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1247
1248                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1249
1250                        scopeTyVars.endScope();
1251                        return ret;
1252                }
1253
1254                Type * Pass1::mutate( FunctionType *functionType ) {
1255                        scopeTyVars.beginScope();
1256                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1257
1258                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1259
1260                        scopeTyVars.endScope();
1261                        return ret;
1262                }
1263
1264                void Pass1::doBeginScope() {
1265                        adapters.beginScope();
1266                }
1267
1268                void Pass1::doEndScope() {
1269                        adapters.endScope();
1270                }
1271
1272////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1273
1274                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1275                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->get_parameters();
1276                        std::list< FunctionType *> functions;
1277                        for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = paramList.begin(); arg != paramList.end(); ++arg ) {
1278                                Type *orig = (*arg)->get_type();
1279                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1280                                (*arg)->set_type( orig );
1281                        }
1282                        std::set< std::string > adaptersDone;
1283                        for ( std::list< FunctionType *>::iterator funType = functions.begin(); funType != functions.end(); ++funType ) {
1284                                std::string mangleName = mangleAdapterName( *funType, scopeTyVars );
1285                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1286                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1287                                        // adapter may not be used in body, pass along with unused attribute.
1288                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( *funType, scopeTyVars ) ), 0, { new Attribute( "unused" ) } ) );
1289                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1290                                }
1291                        }
1292//  deleteAll( functions );
1293                }
1294
1295                template< typename DeclClass >
1296                DeclClass * Pass2::handleDecl( DeclClass *decl ) {
1297                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Parent::mutate( decl ) );
1298
1299                        return ret;
1300                }
1301
1302                DeclarationWithType * Pass2::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1303                        functionDecl = strict_dynamic_cast< FunctionDecl * > ( handleDecl( functionDecl ) );
1304                        FunctionType * ftype = functionDecl->get_functionType();
1305                        if ( ! ftype->get_returnVals().empty() && functionDecl->get_statements() ) {
1306                                if ( ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_thunk" ) && ! isPrefix( functionDecl->get_name(), "_adapter" ) ) { // xxx - remove check for prefix once thunks properly use ctor/dtors
1307                                        assert( ftype->get_returnVals().size() == 1 );
1308                                        DeclarationWithType * retval = ftype->get_returnVals().front();
1309                                        if ( retval->get_name() == "" ) {
1310                                                retval->set_name( "_retval" );
1311                                        }
1312                                        functionDecl->get_statements()->get_kids().push_front( new DeclStmt( noLabels, retval ) );
1313                                        DeclarationWithType * newRet = retval->clone(); // for ownership purposes
1314                                        ftype->get_returnVals().front() = newRet;
1315                                }
1316                        }
1317                        // errors should have been caught by this point, remove initializers from parameters to allow correct codegen of default arguments
1318                        for ( Declaration * param : functionDecl->get_functionType()->get_parameters() ) {
1319                                if ( ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( param ) ) {
1320                                        delete obj->get_init();
1321                                        obj->set_init( nullptr );
1322                                }
1323                        }
1324                        return functionDecl;
1325                }
1326
1327                ObjectDecl * Pass2::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1328                        return handleDecl( objectDecl );
1329                }
1330
1331                template< typename AggDecl >
1332                AggDecl * Pass2::handleAggDecl( AggDecl * aggDecl ) {
1333                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1334                        scopeTyVars.beginScope();
1335                        Parent::mutate( aggDecl );
1336                        scopeTyVars.endScope();
1337                        return aggDecl;
1338                }
1339
1340                StructDecl * Pass2::mutate( StructDecl *aggDecl ) {
1341                        return handleAggDecl( aggDecl );
1342                }
1343
1344                UnionDecl * Pass2::mutate( UnionDecl *aggDecl ) {
1345                        return handleAggDecl( aggDecl );
1346                }
1347
1348                TraitDecl * Pass2::mutate( TraitDecl *aggDecl ) {
1349                        return handleAggDecl( aggDecl );
1350                }
1351
1352                TypeDecl * Pass2::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1353                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1354                        if ( typeDecl->get_base() ) {
1355                                return handleDecl( typeDecl );
1356                        } else {
1357                                return dynamic_cast<TypeDecl*>( Parent::mutate( typeDecl ) );
1358                        }
1359                }
1360
1361                TypedefDecl * Pass2::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1362                        return handleDecl( typedefDecl );
1363                }
1364
1365                Type * Pass2::mutate( PointerType *pointerType ) {
1366                        scopeTyVars.beginScope();
1367                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1368
1369                        Type *ret = Parent::mutate( pointerType );
1370
1371                        scopeTyVars.endScope();
1372                        return ret;
1373                }
1374
1375                Type *Pass2::mutate( FunctionType *funcType ) {
1376                        scopeTyVars.beginScope();
1377
1378                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1379
1380                        // move polymorphic return type to parameter list
1381                        if ( isDynRet( funcType ) ) {
1382                                ObjectDecl *ret = strict_dynamic_cast< ObjectDecl* >( funcType->get_returnVals().front() );
1383                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1384                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1385                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1386                                ret->set_init( nullptr ); // xxx - memory leak?
1387                        }
1388
1389                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1390                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1391                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1392                        // size/align/offset parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1393                        ObjectDecl newObj( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0,
1394                                           { new Attribute( "unused" ) } );
1395                        ObjectDecl newPtr( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1396                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1397                        for ( Type::ForallList::const_iterator tyParm = funcType->get_forall().begin(); tyParm != funcType->get_forall().end(); ++tyParm ) {
1398                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1399                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1400                                if ( (*tyParm)->isComplete() ) {
1401                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), (*tyParm)->get_name(), *tyParm );
1402                                        std::string parmName = mangleType( &parmType );
1403
1404                                        sizeParm = newObj.clone();
1405                                        sizeParm->set_name( sizeofName( parmName ) );
1406                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1407                                        ++last;
1408
1409                                        alignParm = newObj.clone();
1410                                        alignParm->set_name( alignofName( parmName ) );
1411                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1412                                        ++last;
1413                                }
1414                                // move all assertions into parameter list
1415                                for ( std::list< DeclarationWithType *>::iterator assert = (*tyParm)->get_assertions().begin(); assert != (*tyParm)->get_assertions().end(); ++assert ) {
1416//      *assert = (*assert)->acceptMutator( *this );
1417                                        // assertion parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1418                                        (*assert)->get_attributes().push_back( new Attribute( "unused" ) );
1419                                        inferredParams.push_back( *assert );
1420                                }
1421                                (*tyParm)->get_assertions().clear();
1422                        }
1423
1424                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1425                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1426                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = last; fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1427                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1428                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1429                                        std::string typeName = mangleType( polyType );
1430                                        if ( seenTypes.count( typeName ) ) continue;
1431
1432                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1433                                        sizeParm = newObj.clone();
1434                                        sizeParm->set_name( sizeofName( typeName ) );
1435                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1436                                        ++last;
1437
1438                                        alignParm = newObj.clone();
1439                                        alignParm->set_name( alignofName( typeName ) );
1440                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1441                                        ++last;
1442
1443                                        if ( StructInstType *polyBaseStruct = dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
1444                                                // NOTE zero-length arrays are illegal in C, so empty structs have no offset array
1445                                                if ( ! polyBaseStruct->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
1446                                                        offsetParm = newPtr.clone();
1447                                                        offsetParm->set_name( offsetofName( typeName ) );
1448                                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1449                                                        ++last;
1450                                                }
1451                                        }
1452
1453                                        seenTypes.insert( typeName );
1454                                }
1455                        }
1456
1457                        // splice assertion parameters into parameter list
1458                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1459                        addAdapters( funcType );
1460                        mutateAll( funcType->get_returnVals(), *this );
1461                        mutateAll( funcType->get_parameters(), *this );
1462
1463                        scopeTyVars.endScope();
1464                        return funcType;
1465                }
1466
1467////////////////////////////////////////// PolyGenericCalculator ////////////////////////////////////////////////////
1468
1469                PolyGenericCalculator::PolyGenericCalculator()
1470                        : knownLayouts(), knownOffsets(), bufNamer( "_buf" ), scopeTyVars( TypeDecl::Data{} ) {}
1471
1472                void PolyGenericCalculator::beginTypeScope( Type *ty ) {
1473                        GuardScope( scopeTyVars );
1474                        makeTyVarMap( ty, scopeTyVars );
1475                }
1476
1477                void PolyGenericCalculator::beginGenericScope() {
1478                        GuardScope( *this );
1479                }
1480
1481                void PolyGenericCalculator::premutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1482                        beginTypeScope( objectDecl->get_type() );
1483                }
1484
1485                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1486                        beginGenericScope();
1487
1488                        beginTypeScope( functionDecl->get_functionType() );
1489                }
1490
1491                void PolyGenericCalculator::premutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1492                        beginTypeScope( typedefDecl->get_base() );
1493                }
1494
1495                void PolyGenericCalculator::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1496                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1497                }
1498
1499                Declaration * PolyGenericCalculator::postmutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1500                        if ( Type * base = typeDecl->base ) {
1501                                // add size/align variables for opaque type declarations
1502                                TypeInstType inst( Type::Qualifiers(), typeDecl->name, typeDecl );
1503                                std::string typeName = mangleType( &inst );
1504                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1505
1506                                ObjectDecl * sizeDecl = ObjectDecl::newObject( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new SizeofExpr( base->clone() ) ) );
1507                                ObjectDecl * alignDecl = ObjectDecl::newObject( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new AlignofExpr( base->clone() ) ) );
1508
1509                                // ensure that the initializing sizeof/alignof exprs are properly mutated
1510                                sizeDecl->acceptMutator( *visitor );
1511                                alignDecl->acceptMutator( *visitor );
1512
1513                                // can't use makeVar, because it inserts into stmtsToAdd and TypeDecls can occur at global scope
1514                                declsToAddAfter.push_back( alignDecl );
1515                                // replace with sizeDecl
1516                                return sizeDecl;
1517                        }
1518                        return typeDecl;
1519                }
1520
1521                void PolyGenericCalculator::premutate( PointerType *pointerType ) {
1522                        beginTypeScope( pointerType );
1523                }
1524
1525                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionType *funcType ) {
1526                        beginTypeScope( funcType );
1527
1528                        // make sure that any type information passed into the function is accounted for
1529                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin(); fnParm != funcType->get_parameters().end(); ++fnParm ) {
1530                                // condition here duplicates that in Pass2::mutate( FunctionType* )
1531                                Type *polyType = isPolyType( (*fnParm)->get_type(), scopeTyVars );
1532                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1533                                        knownLayouts.insert( mangleType( polyType ) );
1534                                }
1535                        }
1536                }
1537
1538                void PolyGenericCalculator::premutate( DeclStmt *declStmt ) {
1539                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1540                                if ( findGeneric( objectDecl->get_type() ) ) {
1541                                        // change initialization of a polymorphic value object to allocate via a VLA
1542                                        // (alloca was previously used, but can't be safely used in loops)
1543                                        Type *declType = objectDecl->get_type();
1544                                        ObjectDecl *newBuf = new ObjectDecl( bufNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1545                                                new ArrayType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Kind::Char), new NameExpr( sizeofName( mangleType(declType) ) ),
1546                                                true, false, std::list<Attribute*>{ new Attribute( "aligned", std::list<Expression*>{ new ConstantExpr( Constant::from_int(8) ) } ) } ), 0 );
1547                                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( noLabels, newBuf ) );
1548
1549                                        delete objectDecl->get_init();
1550                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( new VariableExpr( newBuf ) ) );
1551                                }
1552                        }
1553                }
1554
1555                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1556                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1557                        long i = 0;
1558                        for(std::list< Declaration* >::const_iterator decl = baseDecls.begin(); decl != baseDecls.end(); ++decl, ++i ) {
1559                                if ( memberDecl->get_name() != (*decl)->get_name() ) continue;
1560
1561                                if ( DeclarationWithType *declWithType = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *decl ) ) {
1562                                        if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty()
1563                                             || memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() ) return i;
1564                                        else continue;
1565                                } else return i;
1566                        }
1567                        return -1;
1568                }
1569
1570                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1571                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1572                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant::from_ulong( i ) );
1573                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1574                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( mangleType( objectType ) ) ) );
1575                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1576                        return fieldOffset;
1577                }
1578
1579                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1580                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1581                        int tyDepth;
1582                        Type *objectType = hasPolyBase( memberExpr->get_aggregate()->get_result(), scopeTyVars, &tyDepth );
1583                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1584                        findGeneric( objectType ); // ensure layout for this type is available
1585
1586                        // replace member expression with dynamically-computed layout expression
1587                        Expression *newMemberExpr = 0;
1588                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1589                                // look up offset index
1590                                long i = findMember( memberExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1591                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1592
1593                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1594                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1595                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1596                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1597                                aggr->set_env( nullptr );
1598                                fieldLoc->get_args().push_back( aggr );
1599                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1600                                fieldLoc->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1601                                newMemberExpr = fieldLoc;
1602                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1603                                // union members are all at offset zero, so just use the aggregate expr
1604                                Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone();
1605                                delete aggr->get_env(); // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1606                                aggr->set_env( nullptr );
1607                                newMemberExpr = aggr;
1608                                newMemberExpr->set_result( memberExpr->get_result()->clone() );
1609                        } else return memberExpr;
1610                        assert( newMemberExpr );
1611
1612                        Type *memberType = memberExpr->get_member()->get_type();
1613                        if ( ! isPolyType( memberType, scopeTyVars ) ) {
1614                                // 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
1615                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), memberType->clone() ) );
1616                                UntypedExpr *derefExpr = UntypedExpr::createDeref( ptrCastExpr );
1617                                newMemberExpr = derefExpr;
1618                        }
1619
1620                        delete memberExpr;
1621                        return newMemberExpr;
1622                }
1623
1624                ObjectDecl *PolyGenericCalculator::makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init ) {
1625                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( name, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, init );
1626                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( noLabels, newObj ) );
1627                        return newObj;
1628                }
1629
1630                void PolyGenericCalculator::addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams ) {
1631                        for ( std::list< Type* >::const_iterator param = otypeParams.begin(); param != otypeParams.end(); ++param ) {
1632                                if ( findGeneric( *param ) ) {
1633                                        // push size/align vars for a generic parameter back
1634                                        std::string paramName = mangleType( *param );
1635                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( paramName ) ) );
1636                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( alignofName( paramName ) ) );
1637                                } else {
1638                                        layoutCall->get_args().push_back( new SizeofExpr( (*param)->clone() ) );
1639                                        layoutCall->get_args().push_back( new AlignofExpr( (*param)->clone() ) );
1640                                }
1641                        }
1642                }
1643
1644                /// returns true if any of the otype parameters have a dynamic layout and puts all otype parameters in the output list
1645                bool findGenericParams( std::list< TypeDecl* > &baseParams, std::list< Expression* > &typeParams, std::list< Type* > &out ) {
1646                        bool hasDynamicLayout = false;
1647
1648                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator baseParam = baseParams.begin();
1649                        std::list< Expression* >::const_iterator typeParam = typeParams.begin();
1650                        for ( ; baseParam != baseParams.end() && typeParam != typeParams.end(); ++baseParam, ++typeParam ) {
1651                                // skip non-otype parameters
1652                                if ( ! (*baseParam)->isComplete() ) continue;
1653                                TypeExpr *typeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *typeParam );
1654                                assert( typeExpr && "all otype parameters should be type expressions" );
1655
1656                                Type *type = typeExpr->get_type();
1657                                out.push_back( type );
1658                                if ( isPolyType( type ) ) hasDynamicLayout = true;
1659                        }
1660                        assert( baseParam == baseParams.end() && typeParam == typeParams.end() );
1661
1662                        return hasDynamicLayout;
1663                }
1664
1665                bool PolyGenericCalculator::findGeneric( Type *ty ) {
1666                        ty = replaceTypeInst( ty, env );
1667
1668                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1669                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() ) {
1670                                        // NOTE assumes here that getting put in the scopeTyVars included having the layout variables set
1671                                        return true;
1672                                }
1673                                return false;
1674                        } else if ( StructInstType *structTy = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1675                                // check if this type already has a layout generated for it
1676                                std::string typeName = mangleType( ty );
1677                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1678
1679                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1680                                std::list< Type* > otypeParams;
1681                                if ( ! findGenericParams( *structTy->get_baseParameters(), structTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1682
1683                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1684                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1685                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1686
1687                                int n_members = structTy->get_baseStruct()->get_members().size();
1688                                if ( n_members == 0 ) {
1689                                        // all empty structs have the same layout - size 1, align 1
1690                                        makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1691                                        makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1692                                        // NOTE zero-length arrays are forbidden in C, so empty structs have no offsetof array
1693                                } else {
1694                                        ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1695                                        ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1696                                        ObjectDecl *offsetVar = makeVar( offsetofName( typeName ), new ArrayType( Type::Qualifiers(), layoutType->clone(), new ConstantExpr( Constant::from_int( n_members ) ), false, false ) );
1697
1698                                        // generate call to layout function
1699                                        UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( structTy->get_baseStruct() ) ) );
1700                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1701                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1702                                        layoutCall->get_args().push_back( new VariableExpr( offsetVar ) );
1703                                        addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1704
1705                                        stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( noLabels, layoutCall ) );
1706                                }
1707
1708                                return true;
1709                        } else if ( UnionInstType *unionTy = dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1710                                // check if this type already has a layout generated for it
1711                                std::string typeName = mangleType( ty );
1712                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1713
1714                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1715                                std::list< Type* > otypeParams;
1716                                if ( ! findGenericParams( *unionTy->get_baseParameters(), unionTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1717
1718                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1719                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1720                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1721
1722                                ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1723                                ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1724
1725                                // generate call to layout function
1726                                UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( unionTy->get_baseUnion() ) ) );
1727                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1728                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1729                                addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1730
1731                                stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( noLabels, layoutCall ) );
1732
1733                                return true;
1734                        }
1735
1736                        return false;
1737                }
1738
1739                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1740                        Type *ty = sizeofExpr->get_isType() ? sizeofExpr->get_type() : sizeofExpr->get_expr()->get_result();
1741                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1742                                Expression *ret = new NameExpr( sizeofName( mangleType( ty ) ) );
1743                                delete sizeofExpr;
1744                                return ret;
1745                        }
1746                        return sizeofExpr;
1747                }
1748
1749                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1750                        Type *ty = alignofExpr->get_isType() ? alignofExpr->get_type() : alignofExpr->get_expr()->get_result();
1751                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1752                                Expression *ret = new NameExpr( alignofName( mangleType( ty ) ) );
1753                                delete alignofExpr;
1754                                return ret;
1755                        }
1756                        return alignofExpr;
1757                }
1758
1759                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1760                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1761                        Type *ty = offsetofExpr->get_type();
1762                        if ( ! findGeneric( ty ) ) return offsetofExpr;
1763
1764                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1765                                // replace offsetof expression by index into offset array
1766                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1767                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1768
1769                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1770                                delete offsetofExpr;
1771                                return offsetInd;
1772                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1773                                // all union members are at offset zero
1774                                delete offsetofExpr;
1775                                return new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) );
1776                        } else return offsetofExpr;
1777                }
1778
1779                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1780                        StructInstType *ty = offsetPackExpr->get_type();
1781
1782                        Expression *ret = 0;
1783                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1784                                // pull offset back from generated type information
1785                                ret = new NameExpr( offsetofName( mangleType( ty ) ) );
1786                        } else {
1787                                std::string offsetName = offsetofName( mangleType( ty ) );
1788                                if ( knownOffsets.find( offsetName ) != knownOffsets.end() ) {
1789                                        // use the already-generated offsets for this type
1790                                        ret = new NameExpr( offsetName );
1791                                } else {
1792                                        knownOffsets.insert( offsetName );
1793
1794                                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
1795                                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1796
1797                                        // build initializer list for offset array
1798                                        std::list< Initializer* > inits;
1799                                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
1800                                                if ( DeclarationWithType *memberDecl = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
1801                                                        inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ) ) );
1802                                                } else {
1803                                                        assertf( false, "Requesting offset of Non-DWT member: %s", toString( *member ).c_str() );
1804                                                }
1805                                        }
1806
1807                                        // build the offset array and replace the pack with a reference to it
1808                                        ObjectDecl *offsetArray = makeVar( offsetName, new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( baseMembers.size() ) ), false, false ),
1809                                                        new ListInit( inits ) );
1810                                        ret = new VariableExpr( offsetArray );
1811                                }
1812                        }
1813
1814                        delete offsetPackExpr;
1815                        return ret;
1816                }
1817
1818                void PolyGenericCalculator::beginScope() {
1819                        knownLayouts.beginScope();
1820                        knownOffsets.beginScope();
1821                }
1822
1823                void PolyGenericCalculator::endScope() {
1824                        knownLayouts.endScope();
1825                        knownOffsets.endScope();
1826                }
1827
1828////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1829
1830                template< typename DeclClass >
1831                DeclClass * Pass3::handleDecl( DeclClass *decl, Type *type ) {
1832                        scopeTyVars.beginScope();
1833                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1834
1835                        DeclClass *ret = static_cast< DeclClass *>( Mutator::mutate( decl ) );
1836                        // ScrubTyVars::scrub( decl, scopeTyVars );
1837                        ScrubTyVars::scrubAll( decl );
1838
1839                        scopeTyVars.endScope();
1840                        return ret;
1841                }
1842
1843                ObjectDecl * Pass3::mutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1844                        return handleDecl( objectDecl, objectDecl->get_type() );
1845                }
1846
1847                DeclarationWithType * Pass3::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1848                        return handleDecl( functionDecl, functionDecl->get_functionType() );
1849                }
1850
1851                TypedefDecl * Pass3::mutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1852                        return handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->get_base() );
1853                }
1854
1855                /// Strips the members from a generic aggregate
1856                void stripGenericMembers(AggregateDecl* decl) {
1857                        if ( ! decl->get_parameters().empty() ) decl->get_members().clear();
1858                }
1859
1860                Declaration *Pass3::mutate( StructDecl *structDecl ) {
1861                        stripGenericMembers( structDecl );
1862                        return structDecl;
1863                }
1864
1865                Declaration *Pass3::mutate( UnionDecl *unionDecl ) {
1866                        stripGenericMembers( unionDecl );
1867                        return unionDecl;
1868                }
1869
1870                TypeDecl * Pass3::mutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1871//   Initializer *init = 0;
1872//   std::list< Expression *> designators;
1873//   addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1874//   if ( typeDecl->get_base() ) {
1875//     init = new SimpleInit( new SizeofExpr( handleDecl( typeDecl, typeDecl->get_base() ) ), designators );
1876//   }
1877//   return new ObjectDecl( typeDecl->get_name(), Declaration::Extern, LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::UnsignedInt ), init );
1878
1879                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1880                        return dynamic_cast<TypeDecl*>( Mutator::mutate( typeDecl ) );
1881                }
1882
1883                Type * Pass3::mutate( PointerType *pointerType ) {
1884                        scopeTyVars.beginScope();
1885                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1886
1887                        Type *ret = Mutator::mutate( pointerType );
1888
1889                        scopeTyVars.endScope();
1890                        return ret;
1891                }
1892
1893                Type * Pass3::mutate( FunctionType *functionType ) {
1894                        scopeTyVars.beginScope();
1895                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1896
1897                        Type *ret = Mutator::mutate( functionType );
1898
1899                        scopeTyVars.endScope();
1900                        return ret;
1901                }
1902        } // anonymous namespace
1903} // namespace GenPoly
1904
1905// Local Variables: //
1906// tab-width: 4 //
1907// mode: c++ //
1908// compile-command: "make install" //
1909// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.