source: src/GenPoly/Box.cc @ f2ff0a6

ADTast-experimental
Last change on this file since f2ff0a6 was 994028dc, checked in by Andrew Beach <ajbeach@…>, 20 months ago

Cleaning old box pass for easier translation. Clean-up more loops.

  • Property mode set to 100644
File size: 87.0 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Box.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Fri Dec 13 23:40:34 2019
13// Update Count     : 347
14//
15
16#include <algorithm>                     // for mismatch
17#include <cassert>                       // for assert, strict_dynamic_cast
18#include <iostream>                      // for operator<<, stringstream
19#include <list>                          // for list, list<>::iterator, _Lis...
20#include <map>                           // for _Rb_tree_const_iterator, map
21#include <memory>                        // for auto_ptr
22#include <set>                           // for set
23#include <string>                        // for string, allocator, basic_string
24#include <utility>                       // for pair
25
26#include "Box.h"
27
28#include "CodeGen/OperatorTable.h"
29#include "Common/PassVisitor.h"          // for PassVisitor
30#include "Common/ScopedMap.h"            // for ScopedMap, ScopedMap<>::iter...
31#include "Common/SemanticError.h"        // for SemanticError
32#include "Common/UniqueName.h"           // for UniqueName
33#include "Common/utility.h"              // for toString
34#include "FindFunction.h"                // for findFunction, findAndReplace...
35#include "GenPoly/ErasableScopedMap.h"   // for ErasableScopedMap<>::const_i...
36#include "GenPoly/GenPoly.h"             // for TyVarMap, isPolyType, mangle...
37#include "InitTweak/InitTweak.h"         // for getFunctionName, isAssignment
38#include "Lvalue.h"                      // for generalizedLvalue
39#include "ResolvExpr/TypeEnvironment.h"  // for EqvClass
40#include "ResolvExpr/typeops.h"          // for typesCompatible
41#include "ScopedSet.h"                   // for ScopedSet, ScopedSet<>::iter...
42#include "ScrubTyVars.h"                 // for ScrubTyVars
43#include "SymTab/Indexer.h"              // for Indexer
44#include "SymTab/Mangler.h"              // for Mangler
45#include "SynTree/LinkageSpec.h"         // for C, Spec, Cforall, Intrinsic
46#include "SynTree/Attribute.h"           // for Attribute
47#include "SynTree/Constant.h"            // for Constant
48#include "SynTree/Declaration.h"         // for DeclarationWithType, ObjectDecl
49#include "SynTree/Expression.h"          // for ApplicationExpr, UntypedExpr
50#include "SynTree/Initializer.h"         // for SingleInit, Initializer, Lis...
51#include "SynTree/Label.h"               // for Label
52#include "SynTree/Mutator.h"             // for maybeMutate, Mutator, mutateAll
53#include "SynTree/Statement.h"           // for ExprStmt, DeclStmt, ReturnStmt
54#include "SynTree/SynTree.h"             // for UniqueId
55#include "SynTree/Type.h"                // for Type, FunctionType, PointerType
56#include "SynTree/TypeSubstitution.h"    // for TypeSubstitution, operator<<
57
58namespace GenPoly {
59        namespace {
60                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars );
61
62                class BoxPass {
63                protected:
64                        BoxPass() : scopeTyVars( TypeDecl::Data{} ) {}
65                        TyVarMap scopeTyVars;
66                };
67
68                /// Adds layout-generation functions to polymorphic types.
69                class LayoutFunctionBuilder final : public WithDeclsToAdd, public WithVisitorRef<LayoutFunctionBuilder>, public WithShortCircuiting {
70                public:
71                        void previsit( StructDecl *structDecl );
72                        void previsit( UnionDecl *unionDecl );
73                };
74
75                /// Replaces polymorphic return types with out-parameters,
76                /// replaces calls to polymorphic functions with adapter calls,
77                /// and adds appropriate type variables to the function call.
78                class Pass1 final : public BoxPass, public WithConstTypeSubstitution, public WithStmtsToAdd, public WithGuards, public WithVisitorRef<Pass1>, public WithShortCircuiting {
79                  public:
80                        Pass1();
81
82                        void premutate( FunctionDecl * functionDecl );
83                        void premutate( TypeDecl * typeDecl );
84                        void premutate( CommaExpr * commaExpr );
85                        Expression * postmutate( ApplicationExpr * appExpr );
86                        Expression * postmutate( UntypedExpr *expr );
87                        void premutate( AddressExpr * addrExpr );
88                        Expression * postmutate( AddressExpr * addrExpr );
89                        void premutate( ReturnStmt * returnStmt );
90                        void premutate( PointerType * pointerType );
91                        void premutate( FunctionType * functionType );
92
93                        void beginScope();
94                        void endScope();
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                struct Pass2 final : public BoxPass, public WithGuards {
132                        void handleAggDecl();
133
134                        DeclarationWithType * postmutate( FunctionDecl *functionDecl );
135                        void premutate( StructDecl *structDecl );
136                        void premutate( UnionDecl *unionDecl );
137                        void premutate( TraitDecl *unionDecl );
138                        void premutate( TypeDecl *typeDecl );
139                        void premutate( PointerType *pointerType );
140                        void premutate( FunctionType *funcType );
141
142                  private:
143                        void addAdapters( FunctionType *functionType );
144
145                        std::map< UniqueId, std::string > adapterName;
146                };
147
148                /// * Replaces member and size/align/offsetof expressions on polymorphic generic types with calculated expressions.
149                /// * Replaces member expressions for polymorphic types with calculated add-field-offset-and-dereference
150                /// * Calculates polymorphic offsetof expressions from offset array
151                /// * Inserts dynamic calculation of polymorphic type layouts where needed
152                class PolyGenericCalculator final : public BoxPass, public WithGuards, public WithVisitorRef<PolyGenericCalculator>, public WithStmtsToAdd, public WithDeclsToAdd, public WithConstTypeSubstitution {
153                public:
154                        PolyGenericCalculator();
155
156                        void premutate( ObjectDecl *objectDecl );
157                        void premutate( FunctionDecl *functionDecl );
158                        void premutate( TypedefDecl *objectDecl );
159                        void premutate( TypeDecl *objectDecl );
160                        Declaration * postmutate( TypeDecl *TraitDecl );
161                        void premutate( PointerType *pointerType );
162                        void premutate( FunctionType *funcType );
163                        void premutate( DeclStmt *declStmt );
164                        Expression *postmutate( MemberExpr *memberExpr );
165                        void premutate( AddressExpr *addrExpr );
166                        Expression *postmutate( AddressExpr *addrExpr );
167                        Expression *postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr );
168                        Expression *postmutate( AlignofExpr *alignofExpr );
169                        Expression *postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr );
170                        Expression *postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr );
171                        void premutate( StructDecl * );
172                        void premutate( UnionDecl * );
173
174                        void beginScope();
175                        void endScope();
176
177                private:
178                        /// Makes a new variable in the current scope with the given name, type & optional initializer
179                        ObjectDecl *makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init = 0 );
180                        /// returns true if the type has a dynamic layout; such a layout will be stored in appropriately-named local variables when the function returns
181                        bool findGeneric( Type *ty );
182                        /// adds type parameters to the layout call; will generate the appropriate parameters if needed
183                        void addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams );
184                        /// change the type of generic aggregate members to char[]
185                        void mutateMembers( AggregateDecl * aggrDecl );
186                        /// returns the calculated sizeof expression for ty, or nullptr for use C sizeof()
187                        Expression* genSizeof( Type* ty );
188
189                        /// Enters a new scope for type-variables, adding the type variables from ty
190                        void beginTypeScope( Type *ty );
191                        /// Enters a new scope for knowLayouts and knownOffsets and queues exit calls
192                        void beginGenericScope();
193
194                        ScopedSet< std::string > knownLayouts;          ///< Set of generic type layouts known in the current scope, indexed by sizeofName
195                        ScopedSet< std::string > knownOffsets;          ///< Set of non-generic types for which the offset array exists in the current scope, indexed by offsetofName
196                        UniqueName bufNamer;                           ///< Namer for VLA buffers
197                        Expression * addrMember = nullptr;             ///< AddressExpr argument is MemberExpr?
198                        bool expect_func_type = false;                 ///< used to avoid recursing too deep in type decls
199                };
200
201                /// Replaces initialization of polymorphic values with alloca,
202                /// declaration of dtype/ftype with appropriate void expression,
203                /// sizeof expressions of polymorphic types with the proper variable,
204                /// and strips fields from generic struct declarations.
205                struct Pass3 final : public BoxPass, public WithGuards {
206                        template< typename DeclClass >
207                        void handleDecl( DeclClass * decl, Type * type );
208
209                        void premutate( ObjectDecl * objectDecl );
210                        void premutate( FunctionDecl * functionDecl );
211                        void premutate( TypedefDecl * typedefDecl );
212                        void premutate( StructDecl * structDecl );
213                        void premutate( UnionDecl * unionDecl );
214                        void premutate( TypeDecl * typeDecl );
215                        void premutate( PointerType * pointerType );
216                        void premutate( FunctionType * funcType );
217                };
218        } // anonymous namespace
219
220        void box( std::list< Declaration *>& translationUnit ) {
221                PassVisitor<LayoutFunctionBuilder> layoutBuilder;
222                PassVisitor<Pass1> pass1;
223                PassVisitor<Pass2> pass2;
224                PassVisitor<PolyGenericCalculator> polyCalculator;
225                PassVisitor<Pass3> pass3;
226
227                acceptAll( translationUnit, layoutBuilder );
228                mutateAll( translationUnit, pass1 );
229                mutateAll( translationUnit, pass2 );
230                mutateAll( translationUnit, polyCalculator );
231                mutateAll( translationUnit, pass3 );
232        }
233
234        ////////////////////////////////// LayoutFunctionBuilder ////////////////////////////////////////////
235
236        /// Get a list of type declarations that will affect a layout function
237        std::list< TypeDecl* > takeOtypeOnly( std::list< TypeDecl* > &decls ) {
238                std::list< TypeDecl * > otypeDecls;
239
240                for ( TypeDecl * const decl : decls ) {
241                        if ( decl->isComplete() ) {
242                                otypeDecls.push_back( decl );
243                        }
244                }
245
246                return otypeDecls;
247        }
248
249        /// Adds parameters for otype layout to a function type
250        void addOtypeParams( FunctionType *layoutFnType, std::list< TypeDecl* > &otypeParams ) {
251                BasicType sizeAlignType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
252
253                for ( TypeDecl * const param : otypeParams ) {
254                        TypeInstType paramType( Type::Qualifiers(), param->get_name(), param );
255                        std::string paramName = mangleType( &paramType );
256                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( sizeofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
257                        layoutFnType->get_parameters().push_back( new ObjectDecl( alignofName( paramName ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignType.clone(), 0 ) );
258                }
259        }
260
261        /// Builds a layout function declaration
262        FunctionDecl *buildLayoutFunctionDecl( AggregateDecl *typeDecl, bool isInFunction, FunctionType *layoutFnType ) {
263                // Routines at global scope marked "static" to prevent multiple definitions is separate translation units
264                // because each unit generates copies of the default routines for each aggregate.
265                FunctionDecl *layoutDecl = new FunctionDecl( layoutofName( typeDecl ),
266                                                                                                         isInFunction ? Type::StorageClasses() : Type::StorageClasses( Type::Static ),
267                                                                                                         LinkageSpec::AutoGen, layoutFnType, new CompoundStmt(),
268                                                                                                         std::list< Attribute * >(), Type::FuncSpecifiers( Type::Inline ) );
269                layoutDecl->fixUniqueId();
270                return layoutDecl;
271        }
272
273        /// Makes a binary operation
274        Expression *makeOp( const std::string &name, Expression *lhs, Expression *rhs ) {
275                UntypedExpr *expr = new UntypedExpr( new NameExpr( name ) );
276                expr->args.push_back( lhs );
277                expr->args.push_back( rhs );
278                return expr;
279        }
280
281        /// Returns the dereference of a local pointer variable
282        Expression *derefVar( ObjectDecl *var ) {
283                return UntypedExpr::createDeref( new VariableExpr( var ) );
284        }
285
286        /// makes an if-statement with a single-expression if-block and no then block
287        Statement *makeCond( Expression *cond, Expression *ifPart ) {
288                return new IfStmt( cond, new ExprStmt( ifPart ), 0 );
289        }
290
291        /// makes a statement that assigns rhs to lhs if lhs < rhs
292        Statement *makeAssignMax( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
293                return makeCond( makeOp( "?<?", lhs, rhs ), makeOp( "?=?", lhs->clone(), rhs->clone() ) );
294        }
295
296        /// makes a statement that aligns lhs to rhs (rhs should be an integer power of two)
297        Statement *makeAlignTo( Expression *lhs, Expression *rhs ) {
298                // check that the lhs is zeroed out to the level of rhs
299                Expression *ifCond = makeOp( "?&?", lhs, makeOp( "?-?", rhs, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
300                // if not aligned, increment to alignment
301                Expression *ifExpr = makeOp( "?+=?", lhs->clone(), makeOp( "?-?", rhs->clone(), ifCond->clone() ) );
302                return makeCond( ifCond, ifExpr );
303        }
304
305        /// adds an expression to a compound statement
306        void addExpr( CompoundStmt *stmts, Expression *expr ) {
307                stmts->get_kids().push_back( new ExprStmt( expr ) );
308        }
309
310        /// adds a statement to a compound statement
311        void addStmt( CompoundStmt *stmts, Statement *stmt ) {
312                stmts->get_kids().push_back( stmt );
313        }
314
315        void LayoutFunctionBuilder::previsit( StructDecl *structDecl ) {
316                // do not generate layout function for "empty" tag structs
317                visit_children = false;
318                if ( structDecl->get_members().empty() ) return;
319
320                // get parameters that can change layout, exiting early if none
321                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( structDecl->get_parameters() );
322                if ( otypeParams.empty() ) return;
323
324                // build layout function signature
325                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
326                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
327                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
328
329                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
330                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
331                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
332                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
333                ObjectDecl *offsetParam = new ObjectDecl( offsetofName( structDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
334                layoutFnType->get_parameters().push_back( offsetParam );
335                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
336
337                // build function decl
338                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( structDecl, isInFunction(), layoutFnType );
339
340                // calculate struct layout in function body
341
342                // initialize size and alignment to 0 and 1 (will have at least one member to re-edit size)
343                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) ) ) );
344                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
345                for ( auto index_member : enumerate( structDecl->members ) ) {
346                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( index_member.val );
347                        assert( dwt );
348                        Type *memberType = dwt->get_type();
349
350                        if ( 0 < index_member.idx ) {
351                                // make sure all members after the first (automatically aligned at 0) are properly padded for alignment
352                                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
353                        }
354
355                        // place current size in the current offset index
356                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", makeOp( "?[?]", new VariableExpr( offsetParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( index_member.idx ) ) ),
357                                                                              derefVar( sizeParam ) ) );
358
359                        // add member size to current size
360                        addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?+=?", derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
361
362                        // take max of member alignment and global alignment
363                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
364                }
365                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
366                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
367
368                declsToAddAfter.push_back( layoutDecl );
369        }
370
371        void LayoutFunctionBuilder::previsit( UnionDecl *unionDecl ) {
372                // do not generate layout function for "empty" tag unions
373                visit_children = false;
374                if ( unionDecl->get_members().empty() ) return;
375
376                // get parameters that can change layout, exiting early if none
377                std::list< TypeDecl* > otypeParams = takeOtypeOnly( unionDecl->get_parameters() );
378                if ( otypeParams.empty() ) return;
379
380                // build layout function signature
381                FunctionType *layoutFnType = new FunctionType( Type::Qualifiers(), false );
382                BasicType *sizeAlignType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
383                PointerType *sizeAlignOutType = new PointerType( Type::Qualifiers(), sizeAlignType );
384
385                ObjectDecl *sizeParam = new ObjectDecl( sizeofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType, 0 );
386                layoutFnType->get_parameters().push_back( sizeParam );
387                ObjectDecl *alignParam = new ObjectDecl( alignofName( unionDecl->get_name() ), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, sizeAlignOutType->clone(), 0 );
388                layoutFnType->get_parameters().push_back( alignParam );
389                addOtypeParams( layoutFnType, otypeParams );
390
391                // build function decl
392                FunctionDecl *layoutDecl = buildLayoutFunctionDecl( unionDecl, isInFunction(), layoutFnType );
393
394                // calculate union layout in function body
395                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( sizeParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
396                addExpr( layoutDecl->get_statements(), makeOp( "?=?", derefVar( alignParam ), new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 1 ) ) ) );
397                for ( Declaration * const member : unionDecl->members ) {
398                        DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType * >( member );
399                        assert( dwt );
400                        Type *memberType = dwt->get_type();
401
402                        // take max member size and global size
403                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( sizeParam ), new SizeofExpr( memberType->clone() ) ) );
404
405                        // take max of member alignment and global alignment
406                        addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAssignMax( derefVar( alignParam ), new AlignofExpr( memberType->clone() ) ) );
407                }
408                // make sure the type is end-padded to a multiple of its alignment
409                addStmt( layoutDecl->get_statements(), makeAlignTo( derefVar( sizeParam ), derefVar( alignParam ) ) );
410
411                declsToAddAfter.push_back( layoutDecl );
412        }
413
414        ////////////////////////////////////////// Pass1 ////////////////////////////////////////////////////
415
416        namespace {
417                std::string makePolyMonoSuffix( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
418                        std::stringstream name;
419
420                        // NOTE: this function previously used isPolyObj, which failed to produce
421                        // the correct thing in some situations. It's not clear to me why this wasn't working.
422
423                        // if the return type or a parameter type involved polymorphic types, then the adapter will need
424                        // to take those polymorphic types as pointers. Therefore, there can be two different functions
425                        // with the same mangled name, so we need to further mangle the names.
426                        for ( DeclarationWithType * const ret : function->get_returnVals() ) {
427                                if ( isPolyType( ret->get_type(), tyVars ) ) {
428                                        name << "P";
429                                } else {
430                                        name << "M";
431                                }
432                        }
433                        name << "_";
434                        for ( DeclarationWithType * const arg : function->get_parameters() ) {
435                                if ( isPolyType( arg->get_type(), tyVars ) ) {
436                                        name << "P";
437                                } else {
438                                        name << "M";
439                                }
440                        } // for
441                        return name.str();
442                }
443
444                std::string mangleAdapterName( FunctionType * function, const TyVarMap &tyVars ) {
445                        return SymTab::Mangler::mangle( function ) + makePolyMonoSuffix( function, tyVars );
446                }
447
448                std::string makeAdapterName( const std::string &mangleName ) {
449                        return "_adapter" + mangleName;
450                }
451
452                Pass1::Pass1() : tempNamer( "_temp" ) {}
453
454                void Pass1::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
455                        if ( functionDecl->get_statements() ) {         // empty routine body ?
456                                // std::cerr << "mutating function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
457                                GuardScope( scopeTyVars );
458                                GuardValue( retval );
459
460                                // process polymorphic return value
461                                retval = nullptr;
462                                FunctionType *functionType = functionDecl->type;
463                                if ( isDynRet( functionType ) && functionDecl->linkage != LinkageSpec::C ) {
464                                        retval = functionType->returnVals.front();
465
466                                        // give names to unnamed return values
467                                        if ( retval->name == "" ) {
468                                                retval->name = "_retparm";
469                                                retval->linkage = LinkageSpec::C;
470                                        } // if
471                                } // if
472
473                                makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
474
475                                std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->parameters;
476                                std::list< FunctionType *> functions;
477                                for ( TypeDecl * const tyVar : functionType->forall ) {
478                                        for ( DeclarationWithType * const assert : tyVar->assertions ) {
479                                                findFunction( assert->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
480                                        } // for
481                                } // for
482                                for ( DeclarationWithType * const arg : paramList ) {
483                                        findFunction( arg->get_type(), functions, scopeTyVars, needsAdapter );
484                                } // for
485
486                                for ( FunctionType * const funType : functions ) {
487                                        std::string mangleName = mangleAdapterName( funType, scopeTyVars );
488                                        if ( adapters.find( mangleName ) == adapters.end() ) {
489                                                std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
490                                                adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, nullptr, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( funType, scopeTyVars ) ), nullptr ) ) );
491                                        } // if
492                                } // for
493                                // std::cerr << "end function: " << functionDecl->get_mangleName() << std::endl;
494                        } // if
495                }
496
497                void Pass1::premutate( TypeDecl *typeDecl ) {
498                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
499                }
500
501                void Pass1::premutate( CommaExpr *commaExpr ) {
502                        // Attempting to find application expressions that were mutated by the copy constructor passes
503                        // to use an explicit return variable, so that the variable can be reused as a parameter to the
504                        // call rather than creating a new temp variable. Previously this step was an optimization, but
505                        // with the introduction of tuples and UniqueExprs, it is necessary to ensure that they use the same variable.
506                        // Essentially, looking for pattern: (x=f(...), x)
507                        // To compound the issue, the right side can be *x, etc. because of lvalue-returning functions
508                        if ( UntypedExpr * assign = dynamic_cast< UntypedExpr * >( commaExpr->get_arg1() ) ) {
509                                if ( CodeGen::isAssignment( InitTweak::getFunctionName( assign ) ) ) {
510                                        assert( assign->get_args().size() == 2 );
511                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * > ( assign->get_args().back() ) ) {
512                                                // first argument is assignable, so it must be an lvalue, so it should be legal to take its address.
513                                                retVals[appExpr] = assign->get_args().front();
514                                        }
515                                }
516                        }
517                }
518
519                void Pass1::passArgTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *parmType, Type *argBaseType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars, std::set< std::string > &seenTypes ) {
520                        Type *polyType = isPolyType( parmType, exprTyVars );
521                        if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
522                                std::string typeName = mangleType( polyType );
523                                if ( seenTypes.count( typeName ) ) return;
524
525                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( argBaseType->clone() ) );
526                                arg++;
527                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( argBaseType->clone() ) );
528                                arg++;
529                                if ( dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
530                                        if ( StructInstType *argBaseStructType = dynamic_cast< StructInstType* >( argBaseType ) ) {
531                                                // zero-length arrays are forbidden by C, so don't pass offset for empty struct
532                                                if ( ! argBaseStructType->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
533                                                        arg = appExpr->get_args().insert( arg, new OffsetPackExpr( argBaseStructType->clone() ) );
534                                                        arg++;
535                                                }
536                                        } else {
537                                                SemanticError( argBaseType, "Cannot pass non-struct type for generic struct: " );
538                                        }
539                                }
540
541                                seenTypes.insert( typeName );
542                        }
543                }
544
545                void Pass1::passTypeVars( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyRetType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
546                        // pass size/align for type variables
547                        for ( std::pair<std::string, TypeDecl::Data> const & tyParam : exprTyVars ) {
548                                ResolvExpr::EqvClass eqvClass;
549                                assert( env );
550                                if ( tyParam.second.isComplete ) {
551                                        Type *concrete = env->lookup( tyParam.first );
552                                        if ( concrete ) {
553                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new SizeofExpr( concrete->clone() ) );
554                                                arg++;
555                                                arg = appExpr->get_args().insert( arg, new AlignofExpr( concrete->clone() ) );
556                                                arg++;
557                                        } else {
558                                                // xxx - should this be an assertion?
559                                                SemanticError( appExpr, toString( *env, "\nunbound type variable: ", tyParam.first, " in application " ) );
560                                        } // if
561                                } // if
562                        } // for
563
564                        // add size/align for generic types to parameter list
565                        if ( ! appExpr->get_function()->result ) return;
566                        FunctionType *funcType = getFunctionType( appExpr->get_function()->get_result() );
567                        assert( funcType );
568
569                        std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator fnParm = funcType->get_parameters().begin();
570                        std::list< Expression* >::const_iterator fnArg = arg;
571                        std::set< std::string > seenTypes; ///< names for generic types we've seen
572
573                        // a polymorphic return type may need to be added to the argument list
574                        if ( polyRetType ) {
575                                Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, polyRetType );
576                                passArgTypeVars( appExpr, polyRetType, concRetType, arg, exprTyVars, seenTypes );
577                                ++fnArg; // skip the return parameter in the argument list
578                        }
579
580                        // add type information args for presently unseen types in parameter list
581                        for ( ; fnParm != funcType->get_parameters().end() && fnArg != appExpr->get_args().end(); ++fnParm, ++fnArg ) {
582                                if ( ! (*fnArg)->get_result() ) continue;
583                                Type * argType = (*fnArg)->get_result();
584                                passArgTypeVars( appExpr, (*fnParm)->get_type(), argType, arg, exprTyVars, seenTypes );
585                        }
586                }
587
588                ObjectDecl *Pass1::makeTemporary( Type *type ) {
589                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( tempNamer.newName(), Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, type, 0 );
590                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newObj ) );
591                        return newObj;
592                }
593
594                Expression *Pass1::addRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *retType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
595                        // Create temporary to hold return value of polymorphic function and produce that temporary as a result
596                        // using a comma expression.
597                        assert( retType );
598
599                        Expression * paramExpr = nullptr;
600                        // try to use existing return value parameter if it exists, otherwise create a new temporary
601                        if ( retVals.count( appExpr ) ) {
602                                paramExpr = retVals[appExpr]->clone();
603                        } else {
604                                ObjectDecl *newObj = makeTemporary( retType->clone() );
605                                paramExpr = new VariableExpr( newObj );
606                        }
607                        Expression * retExpr = paramExpr->clone();
608
609                        // If the type of the temporary is not polymorphic, box temporary by taking its address;
610                        // otherwise the temporary is already boxed and can be used directly.
611                        if ( ! isPolyType( paramExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
612                                paramExpr = new AddressExpr( paramExpr );
613                        } // if
614                        arg = appExpr->args.insert( arg, paramExpr ); // add argument to function call
615                        arg++;
616                        // Build a comma expression to call the function and emulate a normal return.
617                        CommaExpr *commaExpr = new CommaExpr( appExpr, retExpr );
618                        commaExpr->env = appExpr->env;
619                        appExpr->env = nullptr;
620                        return commaExpr;
621                }
622
623                void Pass1::replaceParametersWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, std::list< Expression* >& params ) {
624                        for ( Expression * const param : params ) {
625                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( param );
626                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
627                                paramType->set_type( replaceWithConcrete( appExpr, paramType->get_type(), false ) );
628                        }
629                }
630
631                Type *Pass1::replaceWithConcrete( ApplicationExpr *appExpr, Type *type, bool doClone ) {
632                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
633                                Type *concrete = env->lookup( typeInst->get_name() );
634                                if ( concrete == 0 ) {
635                                        return typeInst;
636                                } // if
637                                return concrete;
638                        } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
639                                if ( doClone ) {
640                                        structType = structType->clone();
641                                }
642                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, structType->get_parameters() );
643                                return structType;
644                        } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
645                                if ( doClone ) {
646                                        unionType = unionType->clone();
647                                }
648                                replaceParametersWithConcrete( appExpr, unionType->get_parameters() );
649                                return unionType;
650                        }
651                        return type;
652                }
653
654                Expression *Pass1::addDynRetParam( ApplicationExpr *appExpr, Type *dynType, std::list< Expression *>::iterator &arg ) {
655                        assert( env );
656                        Type *concrete = replaceWithConcrete( appExpr, dynType );
657                        // add out-parameter for return value
658                        return addRetParam( appExpr, concrete, arg );
659                }
660
661                Expression *Pass1::applyAdapter( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
662                        Expression *ret = appExpr;
663//                      if ( ! function->get_returnVals().empty() && isPolyType( function->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
664                        if ( isDynRet( function, tyVars ) ) {
665                                ret = addRetParam( appExpr, function->returnVals.front()->get_type(), arg );
666                        } // if
667                        std::string mangleName = mangleAdapterName( function, tyVars );
668                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
669
670                        // cast adaptee to void (*)(), since it may have any type inside a polymorphic function
671                        Type * adapteeType = new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) );
672                        appExpr->get_args().push_front( new CastExpr( appExpr->function, adapteeType ) );
673                        appExpr->set_function( new NameExpr( adapterName ) ); // xxx - result is never set on NameExpr
674
675                        return ret;
676                }
677
678                void Pass1::boxParam( Type *param, Expression *&arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
679                        assertf( arg->result, "arg does not have result: %s", toString( arg ).c_str() );
680                        if ( ! needsBoxing( param, arg->result, exprTyVars, env ) ) return;
681
682                        if ( arg->get_lvalue() ) {
683                                // argument expression may be CFA lvalue, but not C lvalue -- apply generalizedLvalue transformations.
684                                // if ( VariableExpr * varExpr = dynamic_cast< VariableExpr * >( arg ) ) {
685                                //      if ( dynamic_cast<ArrayType *>( varExpr->var->get_type() ) ){
686                                //              // temporary hack - don't box arrays, because &arr is not the same as &arr[0]
687                                //              return;
688                                //      }
689                                // }
690                                arg =  generalizedLvalue( new AddressExpr( arg ) );
691                                if ( ! ResolvExpr::typesCompatible( param, arg->get_result(), SymTab::Indexer() ) ) {
692                                        // silence warnings by casting boxed parameters when the actual type does not match up with the formal type.
693                                        arg = new CastExpr( arg, param->clone() );
694                                }
695                        } else {
696                                // use type computed in unification to declare boxed variables
697                                Type * newType = param->clone();
698                                if ( env ) env->apply( newType );
699                                ObjectDecl *newObj = ObjectDecl::newObject( tempNamer.newName(), newType, nullptr );
700                                newObj->get_type()->get_qualifiers() = Type::Qualifiers(); // TODO: is this right???
701                                stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newObj ) );
702                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) ); // TODO: why doesn't this just use initialization syntax?
703                                assign->get_args().push_back( new VariableExpr( newObj ) );
704                                assign->get_args().push_back( arg );
705                                stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( assign ) );
706                                arg = new AddressExpr( new VariableExpr( newObj ) );
707                        } // if
708                }
709
710                // find instances of polymorphic type parameters
711                struct PolyFinder {
712                        const TyVarMap * tyVars = nullptr;
713                        bool found = false;
714
715                        void previsit( TypeInstType * t ) {
716                                if ( isPolyType( t, *tyVars ) ) {
717                                        found = true;
718                                }
719                        }
720                };
721
722                // true if there is an instance of a polymorphic type parameter in t
723                bool hasPolymorphism( Type * t, const TyVarMap &tyVars ) {
724                        PassVisitor<PolyFinder> finder;
725                        finder.pass.tyVars = &tyVars;
726                        maybeAccept( t, finder );
727                        return finder.pass.found;
728                }
729
730                /// cast parameters to polymorphic functions so that types are replaced with
731                /// void * if they are type parameters in the formal type.
732                /// this gets rid of warnings from gcc.
733                void addCast( Expression *&actual, Type *formal, const TyVarMap &tyVars ) {
734                        // type contains polymorphism, but isn't exactly a polytype, in which case it
735                        // has some real actual type (e.g. unsigned int) and casting to void * is wrong
736                        if ( hasPolymorphism( formal, tyVars ) && ! isPolyType( formal, tyVars ) ) {
737                                Type * newType = formal->clone();
738                                newType = ScrubTyVars::scrub( newType, tyVars );
739                                actual = new CastExpr( actual, newType );
740                        } // if
741                }
742
743                void Pass1::boxParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *function, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &exprTyVars ) {
744                        for ( DeclarationWithType * param : function->parameters ) {
745                                assertf( arg != appExpr->args.end(), "boxParams: missing argument for param %s to %s in %s", toString( param ).c_str(), toString( function ).c_str(), toString( appExpr ).c_str() );
746                                addCast( *arg, param->get_type(), exprTyVars );
747                                boxParam( param->get_type(), *arg, exprTyVars );
748                                ++arg;
749                        } // for
750                }
751
752                void Pass1::addInferredParams( ApplicationExpr *appExpr, FunctionType *functionType, std::list< Expression *>::iterator &arg, const TyVarMap &tyVars ) {
753                        std::list< Expression *>::iterator cur = arg;
754                        for ( TypeDecl * const tyVar : functionType->forall ) {
755                                for ( DeclarationWithType * const assert : tyVar->assertions ) {
756                                        InferredParams::const_iterator inferParam = appExpr->inferParams.find( assert->get_uniqueId() );
757                                        assertf( inferParam != appExpr->inferParams.end(), "addInferredParams missing inferred parameter: %s in: %s", toString( assert ).c_str(), toString( appExpr ).c_str() );
758                                        Expression *newExpr = inferParam->second.expr->clone();
759                                        addCast( newExpr, assert->get_type(), tyVars );
760                                        boxParam( assert->get_type(), newExpr, tyVars );
761                                        appExpr->get_args().insert( cur, newExpr );
762                                } // for
763                        } // for
764                }
765
766                void makeRetParm( FunctionType *funcType ) {
767                        DeclarationWithType *retParm = funcType->returnVals.front();
768
769                        // make a new parameter that is a pointer to the type of the old return value
770                        retParm->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), retParm->get_type() ) );
771                        funcType->get_parameters().push_front( retParm );
772
773                        // we don't need the return value any more
774                        funcType->get_returnVals().clear();
775                }
776
777                FunctionType *makeAdapterType( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
778                        // actually make the adapter type
779                        FunctionType *adapter = adaptee->clone();
780                        if ( isDynRet( adapter, tyVars ) ) {
781                                makeRetParm( adapter );
782                        } // if
783                        adapter->get_parameters().push_front( new ObjectDecl( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), new FunctionType( Type::Qualifiers(), true ) ), 0 ) );
784                        return adapter;
785                }
786
787                Expression *makeAdapterArg( DeclarationWithType *param, DeclarationWithType *arg, DeclarationWithType *realParam, const TyVarMap &tyVars ) {
788                        assert( param );
789                        assert( arg );
790                        if ( isPolyType( realParam->get_type(), tyVars ) ) {
791                                if ( ! isPolyType( arg->get_type() ) ) {
792                                        UntypedExpr *deref = new UntypedExpr( new NameExpr( "*?" ) );
793                                        deref->args.push_back( new CastExpr( new VariableExpr( param ), new PointerType( Type::Qualifiers(), arg->get_type()->clone() ) ) );
794                                        deref->result = arg->get_type()->clone();
795                                        return deref;
796                                } // if
797                        } // if
798                        return new VariableExpr( param );
799                }
800
801                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 ) {
802                        UniqueName paramNamer( "_p" );
803                        for ( ; param != paramEnd; ++param, ++arg, ++realParam ) {
804                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
805                                        (*param)->set_name( paramNamer.newName() );
806                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
807                                } // if
808                                adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *param, *arg, *realParam, tyVars ) );
809                        } // for
810                }
811
812                FunctionDecl *Pass1::makeAdapter( FunctionType *adaptee, FunctionType *realType, const std::string &mangleName, const TyVarMap &tyVars ) {
813                        FunctionType *adapterType = makeAdapterType( adaptee, tyVars );
814                        adapterType = ScrubTyVars::scrub( adapterType, tyVars );
815                        DeclarationWithType *adapteeDecl = adapterType->get_parameters().front();
816                        adapteeDecl->set_name( "_adaptee" );
817                        // do not carry over attributes to real type parameters/return values
818                        for ( DeclarationWithType * dwt : realType->parameters ) {
819                                deleteAll( dwt->get_type()->attributes );
820                                dwt->get_type()->attributes.clear();
821                        }
822                        for ( DeclarationWithType * dwt : realType->returnVals ) {
823                                deleteAll( dwt->get_type()->attributes );
824                                dwt->get_type()->attributes.clear();
825                        }
826                        ApplicationExpr *adapteeApp = new ApplicationExpr( new CastExpr( new VariableExpr( adapteeDecl ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType ) ) );
827                        Statement *bodyStmt;
828
829                        Type::ForallList::iterator tyArg = realType->get_forall().begin();
830                        Type::ForallList::iterator tyParam = adapterType->get_forall().begin();
831                        Type::ForallList::iterator realTyParam = adaptee->get_forall().begin();
832                        for ( ; tyParam != adapterType->get_forall().end(); ++tyArg, ++tyParam, ++realTyParam ) {
833                                assert( tyArg != realType->get_forall().end() );
834                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertArg = (*tyArg)->get_assertions().begin();
835                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator assertParam = (*tyParam)->get_assertions().begin();
836                                std::list< DeclarationWithType *>::iterator realAssertParam = (*realTyParam)->get_assertions().begin();
837                                for ( ; assertParam != (*tyParam)->get_assertions().end(); ++assertArg, ++assertParam, ++realAssertParam ) {
838                                        assert( assertArg != (*tyArg)->get_assertions().end() );
839                                        adapteeApp->get_args().push_back( makeAdapterArg( *assertParam, *assertArg, *realAssertParam, tyVars ) );
840                                } // for
841                        } // for
842
843                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator arg = realType->get_parameters().begin();
844                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator param = adapterType->get_parameters().begin();
845                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator realParam = adaptee->get_parameters().begin();
846                        param++;                // skip adaptee parameter in the adapter type
847                        if ( realType->get_returnVals().empty() ) {
848                                // void return
849                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
850                                bodyStmt = new ExprStmt( adapteeApp );
851                        } else if ( isDynType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
852                                // return type T
853                                if ( (*param)->get_name() == "" ) {
854                                        (*param)->set_name( "_ret" );
855                                        (*param)->set_linkage( LinkageSpec::C );
856                                } // if
857                                UntypedExpr *assign = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
858                                UntypedExpr *deref = UntypedExpr::createDeref( new CastExpr( new VariableExpr( *param++ ), new PointerType( Type::Qualifiers(), realType->get_returnVals().front()->get_type()->clone() ) ) );
859                                assign->get_args().push_back( deref );
860                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
861                                assign->get_args().push_back( adapteeApp );
862                                bodyStmt = new ExprStmt( assign );
863                        } else {
864                                // adapter for a function that returns a monomorphic value
865                                addAdapterParams( adapteeApp, arg, param, adapterType->get_parameters().end(), realParam, tyVars );
866                                bodyStmt = new ReturnStmt( adapteeApp );
867                        } // if
868                        CompoundStmt *adapterBody = new CompoundStmt();
869                        adapterBody->get_kids().push_back( bodyStmt );
870                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
871                        return new FunctionDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, adapterType, adapterBody );
872                }
873
874                void Pass1::passAdapters( ApplicationExpr * appExpr, FunctionType * functionType, const TyVarMap & exprTyVars ) {
875                        // collect a list of function types passed as parameters or implicit parameters (assertions)
876                        std::list< FunctionType*> functions;
877                        for ( TypeDecl * const tyVar : functionType->get_forall() ) {
878                                for ( DeclarationWithType * const assert : tyVar->get_assertions() ) {
879                                        findFunction( assert->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
880                                } // for
881                        } // for
882                        for ( DeclarationWithType * const arg : functionType->get_parameters() ) {
883                                findFunction( arg->get_type(), functions, exprTyVars, needsAdapter );
884                        } // for
885
886                        // parameter function types for which an appropriate adapter has been generated.  we cannot use the types
887                        // after applying substitutions, since two different parameter types may be unified to the same type
888                        std::set< std::string > adaptersDone;
889
890                        for ( FunctionType * const funType : functions ) {
891                                FunctionType *originalFunction = funType->clone();
892                                FunctionType *realFunction = funType->clone();
893                                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
894
895                                // only attempt to create an adapter or pass one as a parameter if we haven't already done so for this
896                                // pre-substitution parameter function type.
897                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
898                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
899
900                                        // apply substitution to type variables to figure out what the adapter's type should look like
901                                        assert( env );
902                                        env->apply( realFunction );
903                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( realFunction );
904                                        mangleName += makePolyMonoSuffix( originalFunction, exprTyVars );
905
906                                        typedef ScopedMap< std::string, DeclarationWithType* >::iterator AdapterIter;
907                                        AdapterIter adapter = adapters.find( mangleName );
908                                        if ( adapter == adapters.end() ) {
909                                                // adapter has not been created yet in the current scope, so define it
910                                                FunctionDecl *newAdapter = makeAdapter( funType, realFunction, mangleName, exprTyVars );
911                                                std::pair< AdapterIter, bool > answer = adapters.insert( std::pair< std::string, DeclarationWithType *>( mangleName, newAdapter ) );
912                                                adapter = answer.first;
913                                                stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newAdapter ) );
914                                        } // if
915                                        assert( adapter != adapters.end() );
916
917                                        // add the appropriate adapter as a parameter
918                                        appExpr->get_args().push_front( new VariableExpr( adapter->second ) );
919                                } // if
920                        } // for
921                } // passAdapters
922
923                Expression *makeIncrDecrExpr( ApplicationExpr *appExpr, Type *polyType, bool isIncr ) {
924                        NameExpr *opExpr;
925                        if ( isIncr ) {
926                                opExpr = new NameExpr( "?+=?" );
927                        } else {
928                                opExpr = new NameExpr( "?-=?" );
929                        } // if
930                        UntypedExpr *addAssign = new UntypedExpr( opExpr );
931                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
932                                addAssign->get_args().push_back( address->get_arg() );
933                        } else {
934                                addAssign->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
935                        } // if
936                        addAssign->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( mangleType( polyType ) ) ) );
937                        addAssign->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
938                        if ( appExpr->get_env() ) {
939                                addAssign->set_env( appExpr->get_env() );
940                                appExpr->set_env( 0 );
941                        } // if
942                        appExpr->get_args().clear();
943                        delete appExpr;
944                        return addAssign;
945                }
946
947                Expression *Pass1::handleIntrinsics( ApplicationExpr *appExpr ) {
948                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr *>( appExpr->function ) ) {
949                                if ( varExpr->var->linkage == LinkageSpec::Intrinsic ) {
950                                        if ( varExpr->var->name == "?[?]" ) {
951                                                assert( appExpr->result );
952                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
953                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->args.front()->result, scopeTyVars, env );
954                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->args.back()->result, scopeTyVars, env );
955                                                assert( ! baseType1 || ! baseType2 ); // the arguments cannot both be polymorphic pointers
956                                                UntypedExpr *ret = 0;
957                                                if ( baseType1 || baseType2 ) { // one of the arguments is a polymorphic pointer
958                                                        ret = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
959                                                } // if
960                                                if ( baseType1 ) {
961                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
962                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
963                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
964                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
965                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
966                                                } else if ( baseType2 ) {
967                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
968                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
969                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
970                                                        ret->get_args().push_back( multiply );
971                                                        ret->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
972                                                } // if
973                                                if ( baseType1 || baseType2 ) {
974                                                        delete ret->get_result();
975                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
976                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
977                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
978                                                                appExpr->set_env( 0 );
979                                                        } // if
980                                                        appExpr->get_args().clear();
981                                                        delete appExpr;
982                                                        return ret;
983                                                } // if
984                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "*?" ) {
985                                                assert( appExpr->result );
986                                                assert( ! appExpr->get_args().empty() );
987                                                if ( isPolyType( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
988                                                        // remove dereference from polymorphic types since they are boxed.
989                                                        Expression *ret = appExpr->get_args().front();
990                                                        // fix expr type to remove pointer
991                                                        delete ret->get_result();
992                                                        ret->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
993                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
994                                                                ret->set_env( appExpr->get_env() );
995                                                                appExpr->set_env( 0 );
996                                                        } // if
997                                                        appExpr->get_args().clear();
998                                                        delete appExpr;
999                                                        return ret;
1000                                                } // if
1001                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?++" || varExpr->get_var()->get_name() == "?--" ) {
1002                                                assert( appExpr->result );
1003                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1004                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1005                                                        Type *tempType = appExpr->get_result()->clone();
1006                                                        if ( env ) {
1007                                                                env->apply( tempType );
1008                                                        } // if
1009                                                        ObjectDecl *newObj = makeTemporary( tempType );
1010                                                        VariableExpr *tempExpr = new VariableExpr( newObj );
1011                                                        UntypedExpr *assignExpr = new UntypedExpr( new NameExpr( "?=?" ) );
1012                                                        assignExpr->get_args().push_back( tempExpr->clone() );
1013                                                        if ( AddressExpr *address = dynamic_cast< AddressExpr *>( appExpr->get_args().front() ) ) {
1014                                                                assignExpr->get_args().push_back( address->get_arg()->clone() );
1015                                                        } else {
1016                                                                assignExpr->get_args().push_back( appExpr->get_args().front()->clone() );
1017                                                        } // if
1018                                                        CommaExpr *firstComma = new CommaExpr( assignExpr, makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "?++" ) );
1019                                                        return new CommaExpr( firstComma, tempExpr );
1020                                                } // if
1021                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "++?" || varExpr->get_var()->get_name() == "--?" ) {
1022                                                assert( appExpr->result );
1023                                                assert( appExpr->get_args().size() == 1 );
1024                                                if ( Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env ) ) {
1025                                                        return makeIncrDecrExpr( appExpr, baseType, varExpr->get_var()->get_name() == "++?" );
1026                                                } // if
1027                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-?" ) {
1028                                                assert( appExpr->result );
1029                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1030                                                Type *baseType1 = isPolyPtr( appExpr->get_args().front()->get_result(), scopeTyVars, env );
1031                                                Type *baseType2 = isPolyPtr( appExpr->get_args().back()->get_result(), scopeTyVars, env );
1032                                                if ( baseType1 && baseType2 ) {
1033                                                        UntypedExpr *divide = new UntypedExpr( new NameExpr( "?/?" ) );
1034                                                        divide->get_args().push_back( appExpr );
1035                                                        divide->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1036                                                        divide->set_result( appExpr->get_result()->clone() );
1037                                                        if ( appExpr->get_env() ) {
1038                                                                divide->set_env( appExpr->get_env() );
1039                                                                appExpr->set_env( 0 );
1040                                                        } // if
1041                                                        return divide;
1042                                                } else if ( baseType1 ) {
1043                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1044                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1045                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType1->clone() ) );
1046                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1047                                                } else if ( baseType2 ) {
1048                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1049                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().front() );
1050                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType2->clone() ) );
1051                                                        appExpr->get_args().front() = multiply;
1052                                                } // if
1053                                        } else if ( varExpr->get_var()->get_name() == "?+=?" || varExpr->get_var()->get_name() == "?-=?" ) {
1054                                                assert( appExpr->result );
1055                                                assert( appExpr->get_args().size() == 2 );
1056                                                Type *baseType = isPolyPtr( appExpr->get_result(), scopeTyVars, env );
1057                                                if ( baseType ) {
1058                                                        UntypedExpr *multiply = new UntypedExpr( new NameExpr( "?*?" ) );
1059                                                        multiply->get_args().push_back( appExpr->get_args().back() );
1060                                                        multiply->get_args().push_back( new SizeofExpr( baseType->clone() ) );
1061                                                        appExpr->get_args().back() = multiply;
1062                                                } // if
1063                                        } // if
1064                                        return appExpr;
1065                                } // if
1066                        } // if
1067                        return 0;
1068                }
1069
1070                Expression *Pass1::postmutate( ApplicationExpr *appExpr ) {
1071                        // std::cerr << "mutate appExpr: " << InitTweak::getFunctionName( appExpr ) << std::endl;
1072                        // for ( TyVarMap::iterator i = scopeTyVars.begin(); i != scopeTyVars.end(); ++i ) {
1073                        //      std::cerr << i->first << " ";
1074                        // }
1075                        // std::cerr << "\n";
1076
1077                        assert( appExpr->function->result );
1078                        FunctionType * function = getFunctionType( appExpr->function->result );
1079                        assertf( function, "ApplicationExpr has non-function type: %s", toString( appExpr->function->result ).c_str() );
1080
1081                        if ( Expression *newExpr = handleIntrinsics( appExpr ) ) {
1082                                return newExpr;
1083                        } // if
1084
1085                        Expression *ret = appExpr;
1086
1087                        std::list< Expression *>::iterator arg = appExpr->get_args().begin();
1088                        std::list< Expression *>::iterator paramBegin = appExpr->get_args().begin();
1089
1090                        TyVarMap exprTyVars( TypeDecl::Data{} );
1091                        makeTyVarMap( function, exprTyVars ); // xxx - should this take into account the variables already bound in scopeTyVars (i.e. remove them from exprTyVars?)
1092                        ReferenceToType *dynRetType = isDynRet( function, exprTyVars );
1093
1094                        // std::cerr << function << std::endl;
1095                        // std::cerr << "scopeTyVars: ";
1096                        // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1097                        // std::cerr << "exprTyVars: ";
1098                        // printTyVarMap( std::cerr, exprTyVars );
1099                        // std::cerr << "env: " << *env << std::endl;
1100                        // std::cerr << needsAdapter( function, scopeTyVars ) << ! needsAdapter( function, exprTyVars) << std::endl;
1101
1102                        // 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
1103                        // passTypeVars needs to know the program-text return type (i.e. the distinction between _conc_T30 and T3(int))
1104                        // concRetType may not be a good name in one or both of these places. A more appropriate name change is welcome.
1105                        if ( dynRetType ) {
1106                                // std::cerr << "dynRetType: " << dynRetType << std::endl;
1107                                Type *concRetType = appExpr->get_result()->isVoid() ? nullptr : appExpr->get_result();
1108                                ret = addDynRetParam( appExpr, concRetType, arg ); // xxx - used to use dynRetType instead of concRetType
1109                        } else if ( needsAdapter( function, scopeTyVars ) && ! needsAdapter( function, exprTyVars) ) { // xxx - exprTyVars is used above...?
1110                                // 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.
1111
1112                                // std::cerr << "needs adapter: ";
1113                                // printTyVarMap( std::cerr, scopeTyVars );
1114                                // std::cerr << *env << std::endl;
1115                                // change the application so it calls the adapter rather than the passed function
1116                                ret = applyAdapter( appExpr, function, arg, scopeTyVars );
1117                        } // if
1118                        arg = appExpr->get_args().begin();
1119
1120                        Type *concRetType = replaceWithConcrete( appExpr, dynRetType );
1121                        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)
1122                        addInferredParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1123
1124                        arg = paramBegin;
1125
1126                        boxParams( appExpr, function, arg, exprTyVars );
1127                        passAdapters( appExpr, function, exprTyVars );
1128
1129                        return ret;
1130                }
1131
1132                Expression * Pass1::postmutate( UntypedExpr *expr ) {
1133                        if ( expr->result && isPolyType( expr->result, scopeTyVars, env ) ) {
1134                                if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->function ) ) {
1135                                        if ( name->name == "*?" ) {
1136                                                Expression *ret = expr->args.front();
1137                                                expr->args.clear();
1138                                                delete expr;
1139                                                return ret;
1140                                        } // if
1141                                } // if
1142                        } // if
1143                        return expr;
1144                }
1145
1146                void Pass1::premutate( AddressExpr * ) { visit_children = false; }
1147                Expression * Pass1::postmutate( AddressExpr * addrExpr ) {
1148                        assert( addrExpr->arg->result && ! addrExpr->arg->result->isVoid() );
1149
1150                        bool needs = false;
1151                        if ( UntypedExpr *expr = dynamic_cast< UntypedExpr *>( addrExpr->arg ) ) {
1152                                if ( expr->result && isPolyType( expr->result, scopeTyVars, env ) ) {
1153                                        if ( NameExpr *name = dynamic_cast< NameExpr *>( expr->function ) ) {
1154                                                if ( name->name == "*?" ) {
1155                                                        if ( ApplicationExpr * appExpr = dynamic_cast< ApplicationExpr * >( expr->args.front() ) ) {
1156                                                                assert( appExpr->function->result );
1157                                                                FunctionType *function = getFunctionType( appExpr->function->result );
1158                                                                assert( function );
1159                                                                needs = needsAdapter( function, scopeTyVars );
1160                                                        } // if
1161                                                } // if
1162                                        } // if
1163                                } // if
1164                        } // if
1165                        // isPolyType check needs to happen before mutating addrExpr arg, so pull it forward
1166                        // out of the if condition.
1167                        addrExpr->arg = addrExpr->arg->acceptMutator( *visitor );
1168                        // ... but must happen after mutate, since argument might change (e.g. intrinsic *?, ?[?]) - re-evaluate above comment
1169                        bool polytype = isPolyType( addrExpr->arg->result, scopeTyVars, env );
1170                        if ( polytype || needs ) {
1171                                Expression *ret = addrExpr->arg;
1172                                delete ret->result;
1173                                ret->result = addrExpr->result->clone();
1174                                addrExpr->arg = nullptr;
1175                                delete addrExpr;
1176                                return ret;
1177                        } else {
1178                                return addrExpr;
1179                        } // if
1180                }
1181
1182                void Pass1::premutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
1183                        if ( retval && returnStmt->expr ) {
1184                                assert( returnStmt->expr->result && ! returnStmt->expr->result->isVoid() );
1185                                delete returnStmt->expr;
1186                                returnStmt->expr = nullptr;
1187                        } // if
1188                }
1189
1190                void Pass1::premutate( PointerType *pointerType ) {
1191                        GuardScope( scopeTyVars );
1192                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1193                }
1194
1195                void Pass1::premutate( FunctionType *functionType ) {
1196                        GuardScope( scopeTyVars );
1197                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1198                }
1199
1200                void Pass1::beginScope() {
1201                        adapters.beginScope();
1202                }
1203
1204                void Pass1::endScope() {
1205                        adapters.endScope();
1206                }
1207
1208////////////////////////////////////////// Pass2 ////////////////////////////////////////////////////
1209
1210                void Pass2::addAdapters( FunctionType *functionType ) {
1211                        std::list< DeclarationWithType *> &paramList = functionType->parameters;
1212                        std::list< FunctionType *> functions;
1213                        for ( DeclarationWithType * const arg : functionType->parameters ) {
1214                                Type *orig = arg->get_type();
1215                                findAndReplaceFunction( orig, functions, scopeTyVars, needsAdapter );
1216                                arg->set_type( orig );
1217                        }
1218                        std::set< std::string > adaptersDone;
1219                        for ( FunctionType * const funType : functions ) {
1220                                std::string mangleName = mangleAdapterName( funType, scopeTyVars );
1221                                if ( adaptersDone.find( mangleName ) == adaptersDone.end() ) {
1222                                        std::string adapterName = makeAdapterName( mangleName );
1223                                        // adapter may not be used in body, pass along with unused attribute.
1224                                        paramList.push_front( new ObjectDecl( adapterName, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new PointerType( Type::Qualifiers(), makeAdapterType( funType, scopeTyVars ) ), 0, { new Attribute( "unused" ) } ) );
1225                                        adaptersDone.insert( adaptersDone.begin(), mangleName );
1226                                }
1227                        }
1228//  deleteAll( functions );
1229                }
1230
1231                DeclarationWithType * Pass2::postmutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1232                        FunctionType * ftype = functionDecl->type;
1233                        if ( ! ftype->returnVals.empty() && functionDecl->statements ) {
1234                                // intrinsic functions won't be using the _retval so no need to generate it.
1235                                if ( functionDecl->linkage != LinkageSpec::Intrinsic && !isPrefix( functionDecl->name, "_thunk" ) && ! isPrefix( functionDecl->name, "_adapter" ) ) { // xxx - remove check for prefix once thunks properly use ctor/dtors
1236                                        assert( ftype->returnVals.size() == 1 );
1237                                        DeclarationWithType * retval = ftype->returnVals.front();
1238                                        if ( retval->name == "" ) {
1239                                                retval->name = "_retval";
1240                                        }
1241                                        functionDecl->statements->kids.push_front( new DeclStmt( retval ) );
1242                                        DeclarationWithType * newRet = retval->clone(); // for ownership purposes
1243                                        ftype->returnVals.front() = newRet;
1244                                }
1245                        }
1246                        // errors should have been caught by this point, remove initializers from parameters to allow correct codegen of default arguments
1247                        for ( Declaration * param : functionDecl->type->parameters ) {
1248                                if ( ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( param ) ) {
1249                                        delete obj->init;
1250                                        obj->init = nullptr;
1251                                }
1252                        }
1253                        return functionDecl;
1254                }
1255
1256                void Pass2::premutate( StructDecl * ) {
1257                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1258                        GuardScope( scopeTyVars );
1259                }
1260
1261                void Pass2::premutate( UnionDecl * ) {
1262                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1263                        GuardScope( scopeTyVars );
1264                }
1265
1266                void Pass2::premutate( TraitDecl * ) {
1267                        // prevent tyVars from leaking into containing scope
1268                        GuardScope( scopeTyVars );
1269                }
1270
1271                void Pass2::premutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1272                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1273                }
1274
1275                void Pass2::premutate( PointerType *pointerType ) {
1276                        GuardScope( scopeTyVars );
1277                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1278                }
1279
1280                void Pass2::premutate( FunctionType *funcType ) {
1281                        GuardScope( scopeTyVars );
1282                        makeTyVarMap( funcType, scopeTyVars );
1283
1284                        // move polymorphic return type to parameter list
1285                        if ( isDynRet( funcType ) ) {
1286                                ObjectDecl *ret = strict_dynamic_cast< ObjectDecl* >( funcType->get_returnVals().front() );
1287                                ret->set_type( new PointerType( Type::Qualifiers(), ret->get_type() ) );
1288                                funcType->get_parameters().push_front( ret );
1289                                funcType->get_returnVals().pop_front();
1290                                ret->set_init( nullptr ); // xxx - memory leak?
1291                        }
1292
1293                        // add size/align and assertions for type parameters to parameter list
1294                        std::list< DeclarationWithType *>::iterator last = funcType->get_parameters().begin();
1295                        std::list< DeclarationWithType *> inferredParams;
1296                        // size/align/offset parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1297                        ObjectDecl newObj( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ), 0,
1298                                           { new Attribute( "unused" ) } );
1299                        ObjectDecl newPtr( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, 0,
1300                                           new PointerType( Type::Qualifiers(), new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt ) ), 0 );
1301                        for ( TypeDecl * const tyParam : funcType->get_forall() ) {
1302                                ObjectDecl *sizeParm, *alignParm;
1303                                // add all size and alignment parameters to parameter list
1304                                if ( tyParam->isComplete() ) {
1305                                        TypeInstType parmType( Type::Qualifiers(), tyParam->get_name(), tyParam );
1306                                        std::string parmName = mangleType( &parmType );
1307
1308                                        sizeParm = newObj.clone();
1309                                        sizeParm->set_name( sizeofName( parmName ) );
1310                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1311                                        ++last;
1312
1313                                        alignParm = newObj.clone();
1314                                        alignParm->set_name( alignofName( parmName ) );
1315                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1316                                        ++last;
1317                                }
1318                                // move all assertions into parameter list
1319                                for ( DeclarationWithType * const assert : tyParam->get_assertions() ) {
1320                                        // assertion parameters may not be used in body, pass along with unused attribute.
1321                                        assert->get_attributes().push_back( new Attribute( "unused" ) );
1322                                        inferredParams.push_back( assert );
1323                                }
1324                                tyParam->get_assertions().clear();
1325                        }
1326
1327                        // add size/align for generic parameter types to parameter list
1328                        std::set< std::string > seenTypes; // sizeofName for generic types we've seen
1329                        for ( DeclarationWithType * const fnParam : funcType->get_parameters() ) {
1330                                Type *polyType = isPolyType( fnParam->get_type(), scopeTyVars );
1331                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1332                                        std::string typeName = mangleType( polyType );
1333                                        if ( seenTypes.count( typeName ) ) continue;
1334
1335                                        ObjectDecl *sizeParm, *alignParm, *offsetParm;
1336                                        sizeParm = newObj.clone();
1337                                        sizeParm->set_name( sizeofName( typeName ) );
1338                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, sizeParm );
1339                                        ++last;
1340
1341                                        alignParm = newObj.clone();
1342                                        alignParm->set_name( alignofName( typeName ) );
1343                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, alignParm );
1344                                        ++last;
1345
1346                                        if ( StructInstType *polyBaseStruct = dynamic_cast< StructInstType* >( polyType ) ) {
1347                                                // NOTE zero-length arrays are illegal in C, so empty structs have no offset array
1348                                                if ( ! polyBaseStruct->get_baseStruct()->get_members().empty() ) {
1349                                                        offsetParm = newPtr.clone();
1350                                                        offsetParm->set_name( offsetofName( typeName ) );
1351                                                        last = funcType->get_parameters().insert( last, offsetParm );
1352                                                        ++last;
1353                                                }
1354                                        }
1355                                        seenTypes.insert( typeName );
1356                                }
1357                        }
1358
1359                        // splice assertion parameters into parameter list
1360                        funcType->get_parameters().splice( last, inferredParams );
1361                        addAdapters( funcType );
1362                }
1363
1364////////////////////////////////////////// PolyGenericCalculator ////////////////////////////////////////////////////
1365
1366                PolyGenericCalculator::PolyGenericCalculator()
1367                        : knownLayouts(), knownOffsets(), bufNamer( "_buf" ) {}
1368
1369                void PolyGenericCalculator::beginTypeScope( Type *ty ) {
1370                        GuardScope( scopeTyVars );
1371                        makeTyVarMap( ty, scopeTyVars );
1372                }
1373
1374                void PolyGenericCalculator::beginGenericScope() {
1375                        GuardScope( *this );
1376                        // We expect the first function type see to be the type relating to this scope
1377                        // but any further type is probably some unrelated function pointer
1378                        // keep track of which is the first
1379                        GuardValue( expect_func_type );
1380                        expect_func_type = true;
1381                }
1382
1383                void PolyGenericCalculator::premutate( ObjectDecl *objectDecl ) {
1384                        beginTypeScope( objectDecl->get_type() );
1385                }
1386
1387                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
1388                        beginGenericScope();
1389
1390                        beginTypeScope( functionDecl->get_functionType() );
1391                }
1392
1393                void PolyGenericCalculator::premutate( TypedefDecl *typedefDecl ) {
1394                        assert(false);
1395                        beginTypeScope( typedefDecl->get_base() );
1396                }
1397
1398                void PolyGenericCalculator::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1399                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1400                }
1401
1402                Declaration * PolyGenericCalculator::postmutate( TypeDecl *typeDecl ) {
1403                        if ( Type * base = typeDecl->base ) {
1404                                // add size/align variables for opaque type declarations
1405                                TypeInstType inst( Type::Qualifiers(), typeDecl->name, typeDecl );
1406                                std::string typeName = mangleType( &inst );
1407                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1408
1409                                ObjectDecl * sizeDecl = ObjectDecl::newObject( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new SizeofExpr( base->clone() ) ) );
1410                                ObjectDecl * alignDecl = ObjectDecl::newObject( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new AlignofExpr( base->clone() ) ) );
1411
1412                                // ensure that the initializing sizeof/alignof exprs are properly mutated
1413                                sizeDecl->acceptMutator( *visitor );
1414                                alignDecl->acceptMutator( *visitor );
1415
1416                                // can't use makeVar, because it inserts into stmtsToAdd and TypeDecls can occur at global scope
1417                                declsToAddAfter.push_back( alignDecl );
1418                                // replace with sizeDecl
1419                                return sizeDecl;
1420                        }
1421                        return typeDecl;
1422                }
1423
1424                void PolyGenericCalculator::premutate( PointerType *pointerType ) {
1425                        beginTypeScope( pointerType );
1426                }
1427
1428                void PolyGenericCalculator::premutate( FunctionType *funcType ) {
1429                        beginTypeScope( funcType );
1430
1431                        GuardValue( expect_func_type );
1432
1433                        if(!expect_func_type) {
1434                                GuardAction( [this]() {
1435                                        knownLayouts.endScope();
1436                                        knownOffsets.endScope();
1437                                });
1438                                // If this is the first function type we see
1439                                // Then it's the type of the declaration and we care about it
1440                                knownLayouts.beginScope();
1441                                knownOffsets.beginScope();
1442                        }
1443
1444                        // The other functions type we will see in this scope are probably functions parameters
1445                        // they don't help us with the layout and offsets so don't mark them as known in this scope
1446                        expect_func_type = false;
1447
1448                        // make sure that any type information passed into the function is accounted for
1449                        for ( DeclarationWithType * const fnParam : funcType->get_parameters() ) {
1450                                // condition here duplicates that in Pass2::mutate( FunctionType* )
1451                                Type *polyType = isPolyType( fnParam->get_type(), scopeTyVars );
1452                                if ( polyType && ! dynamic_cast< TypeInstType* >( polyType ) ) {
1453                                        knownLayouts.insert( mangleType( polyType ) );
1454                                }
1455                        }
1456                }
1457
1458                /// converts polymorphic type T into a suitable monomorphic representation, currently: __attribute__((aligned(8)) char[size_T]
1459                Type * polyToMonoType( Type * declType ) {
1460                        Type * charType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Kind::Char);
1461                        Expression * size = new NameExpr( sizeofName( mangleType(declType) ) );
1462                        Attribute * aligned = new Attribute( "aligned", std::list<Expression*>{ new ConstantExpr( Constant::from_int(8) ) } );
1463                        return new ArrayType( Type::Qualifiers(), charType, size,
1464                                true, false, std::list<Attribute *>{ aligned } );
1465                }
1466
1467                void PolyGenericCalculator::mutateMembers( AggregateDecl * aggrDecl ) {
1468                        std::set< std::string > genericParams;
1469                        for ( TypeDecl * td : aggrDecl->parameters ) {
1470                                genericParams.insert( td->name );
1471                        }
1472                        for ( Declaration * decl : aggrDecl->members ) {
1473                                if ( ObjectDecl * field = dynamic_cast< ObjectDecl * >( decl ) ) {
1474                                        Type * ty = replaceTypeInst( field->type, env );
1475                                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1476                                                // do not try to monomorphize generic parameters
1477                                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() && ! genericParams.count( typeInst->name ) ) {
1478                                                        // polymorphic aggregate members should be converted into monomorphic members.
1479                                                        // Using char[size_T] here respects the expected sizing rules of an aggregate type.
1480                                                        Type * newType = polyToMonoType( field->type );
1481                                                        delete field->type;
1482                                                        field->type = newType;
1483                                                }
1484                                        }
1485                                }
1486                        }
1487                }
1488
1489                void PolyGenericCalculator::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1490                        mutateMembers( structDecl );
1491                }
1492
1493                void PolyGenericCalculator::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1494                        mutateMembers( unionDecl );
1495                }
1496
1497                void PolyGenericCalculator::premutate( DeclStmt *declStmt ) {
1498                        if ( ObjectDecl *objectDecl = dynamic_cast< ObjectDecl *>( declStmt->get_decl() ) ) {
1499                                if ( findGeneric( objectDecl->get_type() ) ) {
1500                                        // change initialization of a polymorphic value object to allocate via a VLA
1501                                        // (alloca was previously used, but can't be safely used in loops)
1502                                        ObjectDecl *newBuf = ObjectDecl::newObject( bufNamer.newName(), polyToMonoType( objectDecl->type ), nullptr );
1503                                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newBuf ) );
1504
1505                                        // if the object has a cleanup attribute, the cleanup should be on the buffer, not the pointer
1506                                        auto matchAndMove = [newBuf](Attribute * attr){
1507                                                if(attr->name == "cleanup") {
1508                                                        newBuf->attributes.push_back(attr);
1509                                                        return true;
1510                                                }
1511                                                return false;
1512                                        };
1513
1514                                        objectDecl->attributes.remove_if(matchAndMove);
1515
1516                                        delete objectDecl->get_init();
1517                                        objectDecl->set_init( new SingleInit( new VariableExpr( newBuf ) ) );
1518                                }
1519                        }
1520                }
1521
1522                /// Finds the member in the base list that matches the given declaration; returns its index, or -1 if not present
1523                long findMember( DeclarationWithType *memberDecl, std::list< Declaration* > &baseDecls ) {
1524                        for ( auto pair : enumerate( baseDecls ) ) {
1525                                Declaration * decl = pair.val;
1526                                size_t i = pair.idx;
1527                                if ( memberDecl->get_name() != decl->get_name() )
1528                                        continue;
1529
1530                                if ( memberDecl->get_name().empty() ) {
1531                                        // plan-9 field: match on unique_id
1532                                        if ( memberDecl->get_uniqueId() == decl->get_uniqueId() )
1533                                                return i;
1534                                        else
1535                                                continue;
1536                                }
1537
1538                                DeclarationWithType *declWithType = strict_dynamic_cast< DeclarationWithType* >( decl );
1539
1540                                if ( memberDecl->get_mangleName().empty() || declWithType->get_mangleName().empty() ) {
1541                                        // tuple-element field: expect neither had mangled name; accept match on simple name (like field_2) only
1542                                        assert( memberDecl->get_mangleName().empty() && declWithType->get_mangleName().empty() );
1543                                        return i;
1544                                }
1545
1546                                // ordinary field: use full name to accommodate overloading
1547                                if ( memberDecl->get_mangleName() == declWithType->get_mangleName() )
1548                                        return i;
1549                                else
1550                                        continue;
1551                        }
1552                        return -1;
1553                }
1554
1555                /// Returns an index expression into the offset array for a type
1556                Expression *makeOffsetIndex( Type *objectType, long i ) {
1557                        ConstantExpr *fieldIndex = new ConstantExpr( Constant::from_ulong( i ) );
1558                        UntypedExpr *fieldOffset = new UntypedExpr( new NameExpr( "?[?]" ) );
1559                        fieldOffset->get_args().push_back( new NameExpr( offsetofName( mangleType( objectType ) ) ) );
1560                        fieldOffset->get_args().push_back( fieldIndex );
1561                        return fieldOffset;
1562                }
1563
1564                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( MemberExpr *memberExpr ) {
1565                        // only mutate member expressions for polymorphic types
1566                        int tyDepth;
1567                        Type *objectType = hasPolyBase( memberExpr->aggregate->result, scopeTyVars, &tyDepth );
1568                        if ( ! objectType ) return memberExpr;
1569                        findGeneric( objectType ); // ensure layout for this type is available
1570
1571                        // replace member expression with dynamically-computed layout expression
1572                        Expression *newMemberExpr = nullptr;
1573                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( objectType ) ) {
1574                                // look up offset index
1575                                long i = findMember( memberExpr->member, structType->baseStruct->members );
1576                                if ( i == -1 ) return memberExpr;
1577
1578                                // replace member expression with pointer to base plus offset
1579                                UntypedExpr *fieldLoc = new UntypedExpr( new NameExpr( "?+?" ) );
1580                                Expression * aggr = memberExpr->aggregate->clone();
1581                                delete aggr->env; // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1582                                aggr->env = nullptr;
1583                                fieldLoc->get_args().push_back( aggr );
1584                                fieldLoc->get_args().push_back( makeOffsetIndex( objectType, i ) );
1585                                fieldLoc->set_result( memberExpr->result->clone() );
1586                                newMemberExpr = fieldLoc;
1587                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( objectType ) ) {
1588                                // union members are all at offset zero, so just use the aggregate expr
1589                                Expression * aggr = memberExpr->aggregate->clone();
1590                                delete aggr->env; // xxx - there's a problem with keeping the env for some reason, so for now just get rid of it
1591                                aggr->env= nullptr;
1592                                newMemberExpr = aggr;
1593                                newMemberExpr->result = memberExpr->result->clone();
1594                        } else return memberExpr;
1595                        assert( newMemberExpr );
1596
1597                        // Must apply the generic substitution to the member type to handle cases where the member is a generic parameter substituted by a known concrete type, e.g.
1598                        //   forall(otype T) struct Box { T x; }
1599                        //   forall(otype T) f() {
1600                        //     Box(T *) b; b.x;
1601                        //   }
1602                        // TODO: memberExpr->result should be exactly memberExpr->member->get_type() after substitution, so it doesn't seem like it should be necessary to apply the substitution manually. For some reason this is not currently the case. This requires more investigation.
1603                        Type *memberType = memberExpr->member->get_type()->clone();
1604                        TypeSubstitution sub = objectType->genericSubstitution();
1605                        sub.apply( memberType );
1606                        if ( ! isPolyType( memberType, scopeTyVars ) ) {
1607                                // 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
1608                                CastExpr *ptrCastExpr = new CastExpr( newMemberExpr, new PointerType( Type::Qualifiers(), memberType->clone() ) );
1609                                UntypedExpr *derefExpr = UntypedExpr::createDeref( ptrCastExpr );
1610                                newMemberExpr = derefExpr;
1611                        }
1612
1613                        delete memberType;
1614                        delete memberExpr;
1615                        return newMemberExpr;
1616                }
1617
1618                void PolyGenericCalculator::premutate( AddressExpr * addrExpr ) {
1619                        GuardValue( addrMember );
1620                        // is the argument a MemberExpr before mutating?
1621                        addrMember = dynamic_cast< MemberExpr * >( addrExpr->arg );
1622                }
1623
1624                Expression * PolyGenericCalculator::postmutate( AddressExpr * addrExpr ) {
1625                        if ( addrMember && addrMember != addrExpr->arg ) {
1626                                // arg was a MemberExpr and has been mutated
1627                                if ( UntypedExpr * untyped = dynamic_cast< UntypedExpr * >( addrExpr->arg ) ) {
1628                                        if ( InitTweak::getFunctionName( untyped ) == "?+?" ) {
1629                                                // MemberExpr was converted to pointer+offset, and it is not valid C to take the address of an addition, so strip the address-of
1630                                                // TODO: should  addrExpr->arg->result be changed to addrExpr->result?
1631                                                Expression * ret = addrExpr->arg;
1632                                                addrExpr->arg = nullptr;
1633                                                std::swap( addrExpr->env, ret->env );
1634                                                delete addrExpr;
1635                                                return ret;
1636                                        }
1637                                }
1638                        }
1639                        return addrExpr;
1640                }
1641
1642                ObjectDecl *PolyGenericCalculator::makeVar( const std::string &name, Type *type, Initializer *init ) {
1643                        ObjectDecl *newObj = new ObjectDecl( name, Type::StorageClasses(), LinkageSpec::C, nullptr, type, init );
1644                        stmtsToAddBefore.push_back( new DeclStmt( newObj ) );
1645                        return newObj;
1646                }
1647
1648                void PolyGenericCalculator::addOtypeParamsToLayoutCall( UntypedExpr *layoutCall, const std::list< Type* > &otypeParams ) {
1649                        for ( Type * const param : otypeParams ) {
1650                                if ( findGeneric( param ) ) {
1651                                        // push size/align vars for a generic parameter back
1652                                        std::string paramName = mangleType( param );
1653                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( sizeofName( paramName ) ) );
1654                                        layoutCall->get_args().push_back( new NameExpr( alignofName( paramName ) ) );
1655                                } else {
1656                                        layoutCall->get_args().push_back( new SizeofExpr( param->clone() ) );
1657                                        layoutCall->get_args().push_back( new AlignofExpr( param->clone() ) );
1658                                }
1659                        }
1660                }
1661
1662                /// returns true if any of the otype parameters have a dynamic layout and puts all otype parameters in the output list
1663                bool findGenericParams( std::list< TypeDecl* > &baseParams, std::list< Expression* > &typeParams, std::list< Type* > &out ) {
1664                        bool hasDynamicLayout = false;
1665
1666                        std::list< TypeDecl* >::const_iterator baseParam = baseParams.begin();
1667                        std::list< Expression* >::const_iterator typeParam = typeParams.begin();
1668                        for ( ; baseParam != baseParams.end() && typeParam != typeParams.end(); ++baseParam, ++typeParam ) {
1669                                // skip non-otype parameters
1670                                if ( ! (*baseParam)->isComplete() ) continue;
1671                                TypeExpr *typeExpr = dynamic_cast< TypeExpr* >( *typeParam );
1672                                assert( typeExpr && "all otype parameters should be type expressions" );
1673
1674                                Type *type = typeExpr->get_type();
1675                                out.push_back( type );
1676                                if ( isPolyType( type ) ) hasDynamicLayout = true;
1677                        }
1678                        assert( baseParam == baseParams.end() && typeParam == typeParams.end() );
1679
1680                        return hasDynamicLayout;
1681                }
1682
1683                bool PolyGenericCalculator::findGeneric( Type *ty ) {
1684                        ty = replaceTypeInst( ty, env );
1685
1686                        if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( ty ) ) {
1687                                if ( scopeTyVars.find( typeInst->get_name() ) != scopeTyVars.end() ) {
1688                                        // NOTE assumes here that getting put in the scopeTyVars included having the layout variables set
1689                                        return true;
1690                                }
1691                                return false;
1692                        } else if ( StructInstType *structTy = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1693                                // check if this type already has a layout generated for it
1694                                std::string typeName = mangleType( ty );
1695                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1696
1697                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1698                                std::list< Type* > otypeParams;
1699                                if ( ! findGenericParams( *structTy->get_baseParameters(), structTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1700
1701                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1702                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1703                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1704
1705                                int n_members = structTy->get_baseStruct()->get_members().size();
1706                                if ( n_members == 0 ) {
1707                                        // all empty structs have the same layout - size 1, align 1
1708                                        makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType, new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1709                                        makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone(), new SingleInit( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( (unsigned long)1 ) ) ) );
1710                                        // NOTE zero-length arrays are forbidden in C, so empty structs have no offsetof array
1711                                } else {
1712                                        ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1713                                        ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1714                                        ObjectDecl *offsetVar = makeVar( offsetofName( typeName ), new ArrayType( Type::Qualifiers(), layoutType->clone(), new ConstantExpr( Constant::from_int( n_members ) ), false, false ) );
1715
1716                                        // generate call to layout function
1717                                        UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( structTy->get_baseStruct() ) ) );
1718                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1719                                        layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1720                                        layoutCall->get_args().push_back( new VariableExpr( offsetVar ) );
1721                                        addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1722
1723                                        stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( layoutCall ) );
1724                                }
1725
1726                                // std::cout << "TRUE 2" << std::endl;
1727
1728                                return true;
1729                        } else if ( UnionInstType *unionTy = dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1730                                // check if this type already has a layout generated for it
1731                                std::string typeName = mangleType( ty );
1732                                if ( knownLayouts.find( typeName ) != knownLayouts.end() ) return true;
1733
1734                                // check if any of the type parameters have dynamic layout; if none do, this type is (or will be) monomorphized
1735                                std::list< Type* > otypeParams;
1736                                if ( ! findGenericParams( *unionTy->get_baseParameters(), unionTy->get_parameters(), otypeParams ) ) return false;
1737
1738                                // insert local variables for layout and generate call to layout function
1739                                knownLayouts.insert( typeName );  // done early so as not to interfere with the later addition of parameters to the layout call
1740                                Type *layoutType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1741
1742                                ObjectDecl *sizeVar = makeVar( sizeofName( typeName ), layoutType );
1743                                ObjectDecl *alignVar = makeVar( alignofName( typeName ), layoutType->clone() );
1744
1745                                // generate call to layout function
1746                                UntypedExpr *layoutCall = new UntypedExpr( new NameExpr( layoutofName( unionTy->get_baseUnion() ) ) );
1747                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( sizeVar ) ) );
1748                                layoutCall->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( alignVar ) ) );
1749                                addOtypeParamsToLayoutCall( layoutCall, otypeParams );
1750
1751                                stmtsToAddBefore.push_back( new ExprStmt( layoutCall ) );
1752
1753                                return true;
1754                        }
1755
1756                        return false;
1757                }
1758
1759                Expression * PolyGenericCalculator::genSizeof( Type* ty ) {
1760                        if ( ArrayType * aty = dynamic_cast<ArrayType *>(ty) ) {
1761                                // generate calculated size for possibly generic array
1762                                Expression * sizeofBase = genSizeof( aty->get_base() );
1763                                if ( ! sizeofBase ) return nullptr;
1764                                Expression * dim = aty->get_dimension();
1765                                aty->set_dimension( nullptr );
1766                                return makeOp( "?*?", sizeofBase, dim );
1767                        } else if ( findGeneric( ty ) ) {
1768                                // generate calculated size for generic type
1769                                return new NameExpr( sizeofName( mangleType( ty ) ) );
1770                        } else return nullptr;
1771                }
1772
1773                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1774                        Type *ty = sizeofExpr->get_isType() ?
1775                                sizeofExpr->get_type() : sizeofExpr->get_expr()->get_result();
1776
1777                        Expression * gen = genSizeof( ty );
1778                        if ( gen ) {
1779                                delete sizeofExpr;
1780                                return gen;
1781                        } else return sizeofExpr;
1782                }
1783
1784                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1785                        Type *ty = alignofExpr->get_isType() ? alignofExpr->get_type() : alignofExpr->get_expr()->get_result();
1786                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1787                                Expression *ret = new NameExpr( alignofName( mangleType( ty ) ) );
1788                                delete alignofExpr;
1789                                return ret;
1790                        }
1791                        return alignofExpr;
1792                }
1793
1794                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1795                        // only mutate expressions for polymorphic structs/unions
1796                        Type *ty = offsetofExpr->get_type();
1797                        if ( ! findGeneric( ty ) ) return offsetofExpr;
1798
1799                        if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( ty ) ) {
1800                                // replace offsetof expression by index into offset array
1801                                long i = findMember( offsetofExpr->get_member(), structType->get_baseStruct()->get_members() );
1802                                if ( i == -1 ) return offsetofExpr;
1803
1804                                Expression *offsetInd = makeOffsetIndex( ty, i );
1805                                delete offsetofExpr;
1806                                return offsetInd;
1807                        } else if ( dynamic_cast< UnionInstType* >( ty ) ) {
1808                                // all union members are at offset zero
1809                                delete offsetofExpr;
1810                                return new ConstantExpr( Constant::from_ulong( 0 ) );
1811                        } else return offsetofExpr;
1812                }
1813
1814                Expression *PolyGenericCalculator::postmutate( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1815                        StructInstType *ty = offsetPackExpr->get_type();
1816
1817                        Expression *ret = 0;
1818                        if ( findGeneric( ty ) ) {
1819                                // pull offset back from generated type information
1820                                ret = new NameExpr( offsetofName( mangleType( ty ) ) );
1821                        } else {
1822                                std::string offsetName = offsetofName( mangleType( ty ) );
1823                                if ( knownOffsets.find( offsetName ) != knownOffsets.end() ) {
1824                                        // use the already-generated offsets for this type
1825                                        ret = new NameExpr( offsetName );
1826                                } else {
1827                                        knownOffsets.insert( offsetName );
1828
1829                                        std::list< Declaration* > &baseMembers = ty->get_baseStruct()->get_members();
1830                                        Type *offsetType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1831
1832                                        // build initializer list for offset array
1833                                        std::list< Initializer* > inits;
1834                                        for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = baseMembers.begin(); member != baseMembers.end(); ++member ) {
1835                                                if ( DeclarationWithType *memberDecl = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *member ) ) {
1836                                                        inits.push_back( new SingleInit( new OffsetofExpr( ty->clone(), memberDecl ) ) );
1837                                                } else {
1838                                                        assertf( false, "Requesting offset of Non-DWT member: %s", toString( *member ).c_str() );
1839                                                }
1840                                        }
1841
1842                                        // build the offset array and replace the pack with a reference to it
1843                                        ObjectDecl *offsetArray = makeVar( offsetName, new ArrayType( Type::Qualifiers(), offsetType, new ConstantExpr( Constant::from_ulong( baseMembers.size() ) ), false, false ),
1844                                                        new ListInit( inits ) );
1845                                        ret = new VariableExpr( offsetArray );
1846                                }
1847                        }
1848
1849                        delete offsetPackExpr;
1850                        return ret;
1851                }
1852
1853                void PolyGenericCalculator::beginScope() {
1854                        knownLayouts.beginScope();
1855                        knownOffsets.beginScope();
1856                }
1857
1858                void PolyGenericCalculator::endScope() {
1859                        knownLayouts.endScope();
1860                        knownOffsets.endScope();
1861                }
1862
1863////////////////////////////////////////// Pass3 ////////////////////////////////////////////////////
1864
1865                template< typename DeclClass >
1866                void Pass3::handleDecl( DeclClass * decl, Type * type ) {
1867                        GuardScope( scopeTyVars );
1868                        makeTyVarMap( type, scopeTyVars );
1869                        ScrubTyVars::scrubAll( decl );
1870                }
1871
1872                void Pass3::premutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
1873                        handleDecl( objectDecl, objectDecl->type );
1874                }
1875
1876                void Pass3::premutate( FunctionDecl * functionDecl ) {
1877                        handleDecl( functionDecl, functionDecl->type );
1878                }
1879
1880                void Pass3::premutate( TypedefDecl * typedefDecl ) {
1881                        handleDecl( typedefDecl, typedefDecl->base );
1882                }
1883
1884                /// Strips the members from a generic aggregate
1885                void stripGenericMembers(AggregateDecl * decl) {
1886                        if ( ! decl->parameters.empty() ) decl->members.clear();
1887                }
1888
1889                void Pass3::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1890                        stripGenericMembers( structDecl );
1891                }
1892
1893                void Pass3::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1894                        stripGenericMembers( unionDecl );
1895                }
1896
1897                void Pass3::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1898                        addToTyVarMap( typeDecl, scopeTyVars );
1899                }
1900
1901                void Pass3::premutate( PointerType * pointerType ) {
1902                        GuardScope( scopeTyVars );
1903                        makeTyVarMap( pointerType, scopeTyVars );
1904                }
1905
1906                void Pass3::premutate( FunctionType * functionType ) {
1907                        GuardScope( scopeTyVars );
1908                        makeTyVarMap( functionType, scopeTyVars );
1909                }
1910        } // anonymous namespace
1911} // namespace GenPoly
1912
1913// Local Variables: //
1914// tab-width: 4 //
1915// mode: c++ //
1916// compile-command: "make install" //
1917// End: //
1918
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.