source: src/GenPoly/GenPoly.cc @ 682dcae

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerwith_gc
Last change on this file since 682dcae was 682dcae, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 4 years ago

Add a case for ReferenceType? in typesPolyCompatible

  • Property mode set to 100644
File size: 19.4 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// GenPoly.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Wed Jun 29 21:45:53 2016
13// Update Count     : 14
14//
15
16#include "GenPoly.h"
17
18#include <cassert>                      // for assertf, assert
19#include <iostream>                     // for operator<<, ostream, basic_os...
20#include <iterator>                     // for back_insert_iterator, back_in...
21#include <list>                         // for list, _List_iterator, list<>:...
22#include <typeindex>                    // for type_index
23#include <utility>                      // for pair
24#include <vector>                       // for vector
25
26#include "GenPoly/ErasableScopedMap.h"  // for ErasableScopedMap<>::const_it...
27#include "ResolvExpr/typeops.h"         // for flatten
28#include "SynTree/Constant.h"           // for Constant
29#include "SynTree/Expression.h"         // for Expression, TypeExpr, Constan...
30#include "SynTree/Type.h"               // for Type, StructInstType, UnionIn...
31#include "SynTree/TypeSubstitution.h"   // for TypeSubstitution
32
33using namespace std;
34
35namespace GenPoly {
36        namespace {
37                /// Checks a parameter list for polymorphic parameters; will substitute according to env if present
38                bool hasPolyParams( std::list< Expression* >& params, const TypeSubstitution *env ) {
39                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
40                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
41                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
42                                if ( isPolyType( paramType->get_type(), env ) ) return true;
43                        }
44                        return false;
45                }
46
47                /// Checks a parameter list for polymorphic parameters from tyVars; will substitute according to env if present
48                bool hasPolyParams( std::list< Expression* >& params, const TyVarMap &tyVars, const TypeSubstitution *env ) {
49                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
50                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
51                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
52                                if ( isPolyType( paramType->get_type(), tyVars, env ) ) return true;
53                        }
54                        return false;
55                }
56
57                /// Checks a parameter list for dynamic-layout parameters from tyVars; will substitute according to env if present
58                bool hasDynParams( std::list< Expression* >& params, const TyVarMap &tyVars, const TypeSubstitution *env ) {
59                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
60                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
61                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
62                                if ( isDynType( paramType->get_type(), tyVars, env ) ) return true;
63                        }
64                        return false;
65                }
66
67                /// Checks a parameter list for inclusion of polymorphic parameters; will substitute according to env if present
68                bool includesPolyParams( std::list< Expression* >& params, const TypeSubstitution *env ) {
69                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
70                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
71                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
72                                if ( includesPolyType( paramType->get_type(), env ) ) return true;
73                        }
74                        return false;
75                }
76
77                /// Checks a parameter list for inclusion of polymorphic parameters from tyVars; will substitute according to env if present
78                bool includesPolyParams( std::list< Expression* >& params, const TyVarMap &tyVars, const TypeSubstitution *env ) {
79                        for ( std::list< Expression* >::iterator param = params.begin(); param != params.end(); ++param ) {
80                                TypeExpr *paramType = dynamic_cast< TypeExpr* >( *param );
81                                assertf(paramType, "Aggregate parameters should be type expressions");
82                                if ( includesPolyType( paramType->get_type(), tyVars, env ) ) return true;
83                        }
84                        return false;
85                }
86        }
87
88        Type* replaceTypeInst( Type* type, const TypeSubstitution* env ) {
89                if ( ! env ) return type;
90                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( type ) ) {
91                        Type *newType = env->lookup( typeInst->get_name() );
92                        if ( newType ) return newType;
93                }
94                return type;
95        }
96
97        Type *isPolyType( Type *type, const TypeSubstitution *env ) {
98                type = replaceTypeInst( type, env );
99
100                if ( dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
101                        return type;
102                } else if ( ArrayType * arrayType = dynamic_cast< ArrayType * >( type ) ) {
103                        return isPolyType( arrayType->base, env );
104                } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
105                        if ( hasPolyParams( structType->get_parameters(), env ) ) return type;
106                } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
107                        if ( hasPolyParams( unionType->get_parameters(), env ) ) return type;
108                }
109                return 0;
110        }
111
112        Type *isPolyType( Type *type, const TyVarMap &tyVars, const TypeSubstitution *env ) {
113                type = replaceTypeInst( type, env );
114
115                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
116                        if ( tyVars.find( typeInst->get_name() ) != tyVars.end() ) {
117                                return type;
118                        }
119                } else if ( ArrayType * arrayType = dynamic_cast< ArrayType * >( type ) ) {
120                        return isPolyType( arrayType->base, tyVars, env );
121                } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
122                        if ( hasPolyParams( structType->get_parameters(), tyVars, env ) ) return type;
123                } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
124                        if ( hasPolyParams( unionType->get_parameters(), tyVars, env ) ) return type;
125                }
126                return 0;
127        }
128
129        ReferenceToType *isDynType( Type *type, const TyVarMap &tyVars, const TypeSubstitution *env ) {
130                type = replaceTypeInst( type, env );
131
132                if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
133                        auto var = tyVars.find( typeInst->get_name() );
134                        if ( var != tyVars.end() && var->second.isComplete ) {
135                                return typeInst;
136                        }
137                } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
138                        if ( hasDynParams( structType->get_parameters(), tyVars, env ) ) return structType;
139                } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
140                        if ( hasDynParams( unionType->get_parameters(), tyVars, env ) ) return unionType;
141                }
142                return 0;
143        }
144
145        ReferenceToType *isDynRet( FunctionType *function, const TyVarMap &forallTypes ) {
146                if ( function->get_returnVals().empty() ) return 0;
147
148                return (ReferenceToType*)isDynType( function->get_returnVals().front()->get_type(), forallTypes );
149        }
150
151        ReferenceToType *isDynRet( FunctionType *function ) {
152                if ( function->get_returnVals().empty() ) return 0;
153
154                TyVarMap forallTypes( TypeDecl::Data{} );
155                makeTyVarMap( function, forallTypes );
156                return (ReferenceToType*)isDynType( function->get_returnVals().front()->get_type(), forallTypes );
157        }
158
159        bool needsAdapter( FunctionType *adaptee, const TyVarMap &tyVars ) {
160//              if ( ! adaptee->get_returnVals().empty() && isPolyType( adaptee->get_returnVals().front()->get_type(), tyVars ) ) {
161//                      return true;
162//              } // if
163                if ( isDynRet( adaptee, tyVars ) ) return true;
164
165                for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator innerArg = adaptee->get_parameters().begin(); innerArg != adaptee->get_parameters().end(); ++innerArg ) {
166//                      if ( isPolyType( (*innerArg)->get_type(), tyVars ) ) {
167                        if ( isDynType( (*innerArg)->get_type(), tyVars ) ) {
168                                return true;
169                        } // if
170                } // for
171                return false;
172        }
173
174        Type *isPolyPtr( Type *type, const TypeSubstitution *env ) {
175                type = replaceTypeInst( type, env );
176
177                if ( PointerType *ptr = dynamic_cast< PointerType *>( type ) ) {
178                        return isPolyType( ptr->get_base(), env );
179                }
180                return 0;
181        }
182
183        Type *isPolyPtr( Type *type, const TyVarMap &tyVars, const TypeSubstitution *env ) {
184                type = replaceTypeInst( type, env );
185
186                if ( PointerType *ptr = dynamic_cast< PointerType *>( type ) ) {
187                        return isPolyType( ptr->get_base(), tyVars, env );
188                }
189                return 0;
190        }
191
192        Type * hasPolyBase( Type *type, int *levels, const TypeSubstitution *env ) {
193                int dummy;
194                if ( ! levels ) { levels = &dummy; }
195                *levels = 0;
196
197                while ( true ) {
198                        type = replaceTypeInst( type, env );
199
200                        if ( PointerType *ptr = dynamic_cast< PointerType *>( type ) ) {
201                                type = ptr->get_base();
202                                ++(*levels);
203                        } else break;
204                }
205
206                return isPolyType( type, env );
207        }
208
209        Type * hasPolyBase( Type *type, const TyVarMap &tyVars, int *levels, const TypeSubstitution *env ) {
210                int dummy;
211                if ( ! levels ) { levels = &dummy; }
212                *levels = 0;
213
214                while ( true ) {
215                        type = replaceTypeInst( type, env );
216
217                        if ( PointerType *ptr = dynamic_cast< PointerType *>( type ) ) {
218                                type = ptr->get_base();
219                                ++(*levels);
220                        } else break;
221                }
222
223                return isPolyType( type, tyVars, env );
224        }
225
226        bool includesPolyType( Type *type, const TypeSubstitution *env ) {
227                type = replaceTypeInst( type, env );
228
229                if ( dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
230                        return true;
231                } else if ( PointerType *pointerType = dynamic_cast< PointerType* >( type ) ) {
232                        if ( includesPolyType( pointerType->get_base(), env ) ) return true;
233                } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
234                        if ( includesPolyParams( structType->get_parameters(), env ) ) return true;
235                } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
236                        if ( includesPolyParams( unionType->get_parameters(), env ) ) return true;
237                }
238                return false;
239        }
240
241        bool includesPolyType( Type *type, const TyVarMap &tyVars, const TypeSubstitution *env ) {
242                type = replaceTypeInst( type, env );
243
244                if ( TypeInstType *typeInstType = dynamic_cast< TypeInstType * >( type ) ) {
245                        if ( tyVars.find( typeInstType->get_name() ) != tyVars.end() ) {
246                                return true;
247                        }
248                } else if ( PointerType *pointerType = dynamic_cast< PointerType* >( type ) ) {
249                        if ( includesPolyType( pointerType->get_base(), tyVars, env ) ) return true;
250                } else if ( StructInstType *structType = dynamic_cast< StructInstType* >( type ) ) {
251                        if ( includesPolyParams( structType->get_parameters(), tyVars, env ) ) return true;
252                } else if ( UnionInstType *unionType = dynamic_cast< UnionInstType* >( type ) ) {
253                        if ( includesPolyParams( unionType->get_parameters(), tyVars, env ) ) return true;
254                }
255                return false;
256        }
257
258        FunctionType * getFunctionType( Type *ty ) {
259                PointerType *ptrType;
260                if ( ( ptrType = dynamic_cast< PointerType* >( ty ) ) ) {
261                        return dynamic_cast< FunctionType* >( ptrType->get_base() ); // pointer if FunctionType, NULL otherwise
262                } else {
263                        return dynamic_cast< FunctionType* >( ty ); // pointer if FunctionType, NULL otherwise
264                }
265        }
266
267        VariableExpr * getBaseVar( Expression *expr, int *levels ) {
268                int dummy;
269                if ( ! levels ) { levels = &dummy; }
270                *levels = 0;
271
272                while ( true ) {
273                        if ( VariableExpr *varExpr = dynamic_cast< VariableExpr* >( expr ) ) {
274                                return varExpr;
275                        } else if ( MemberExpr *memberExpr = dynamic_cast< MemberExpr* >( expr ) ) {
276                                expr = memberExpr->get_aggregate();
277                        } else if ( AddressExpr *addressExpr = dynamic_cast< AddressExpr* >( expr ) ) {
278                                expr = addressExpr->get_arg();
279                        } else if ( UntypedExpr *untypedExpr = dynamic_cast< UntypedExpr* >( expr ) ) {
280                                // look for compiler-inserted dereference operator
281                                NameExpr *fn = dynamic_cast< NameExpr* >( untypedExpr->get_function() );
282                                if ( ! fn || fn->get_name() != std::string("*?") ) return 0;
283                                expr = *untypedExpr->begin_args();
284                        } else if ( CommaExpr *commaExpr = dynamic_cast< CommaExpr* >( expr ) ) {
285                                // copy constructors insert comma exprs, look at second argument which contains the variable
286                                expr = commaExpr->get_arg2();
287                                continue;
288                        } else if ( ConditionalExpr * condExpr = dynamic_cast< ConditionalExpr * >( expr ) ) {
289                                int lvl1;
290                                int lvl2;
291                                VariableExpr * var1 = getBaseVar( condExpr->get_arg2(), &lvl1 );
292                                VariableExpr * var2 = getBaseVar( condExpr->get_arg3(), &lvl2 );
293                                if ( lvl1 == lvl2 && var1 && var2 && var1->get_var() == var2->get_var() ) {
294                                        *levels = lvl1;
295                                        return var1;
296                                }
297                                break;
298                        } else break;
299
300                        ++(*levels);
301                }
302
303                return 0;
304        }
305
306        namespace {
307                /// Checks if is a pointer to D
308                template<typename D, typename B>
309                bool is( const B* p ) { return type_index{typeid(D)} == type_index{typeid(*p)}; }
310
311                /// Converts to a pointer to D without checking for safety
312                template<typename D, typename B>
313                inline D* as( B* p ) { return reinterpret_cast<D*>(p); }
314
315                /// Flattens a declaration list
316                template<typename Output>
317                void flattenList( list< DeclarationWithType* > src, Output out ) {
318                        for ( DeclarationWithType* decl : src ) {
319                                ResolvExpr::flatten( decl->get_type(), out );
320                        }
321                }
322
323                /// Flattens a list of types
324                template<typename Output>
325                void flattenList( list< Type* > src, Output out ) {
326                        for ( Type* ty : src ) {
327                                ResolvExpr::flatten( ty, out );
328                        }
329                }
330
331                /// Checks if two lists of parameters are equal up to polymorphic substitution.
332                bool paramListsPolyCompatible( const list< Expression* >& aparams, const list< Expression* >& bparams ) {
333                        if ( aparams.size() != bparams.size() ) return false;
334
335                        for ( list< Expression* >::const_iterator at = aparams.begin(), bt = bparams.begin();
336                                        at != aparams.end(); ++at, ++bt ) {
337                                TypeExpr *aparam = dynamic_cast< TypeExpr* >(*at);
338                                assertf(aparam, "Aggregate parameters should be type expressions");
339                                TypeExpr *bparam = dynamic_cast< TypeExpr* >(*bt);
340                                assertf(bparam, "Aggregate parameters should be type expressions");
341
342                                // xxx - might need to let VoidType be a wildcard here too; could have some voids
343                                // stuffed in for dtype-statics.
344                                // if ( is<VoidType>( aparam->get_type() ) || is<VoidType>( bparam->get_type() ) ) continue;
345                                if ( ! typesPolyCompatible( aparam->get_type(), bparam->get_type() ) ) return false;
346                        }
347
348                        return true;
349                }
350        }
351
352        bool typesPolyCompatible( Type *a, Type *b ) {
353                type_index aid{ typeid(*a) };
354                // polymorphic types always match
355                if ( aid == type_index{typeid(TypeInstType)} ) return true;
356
357                type_index bid{ typeid(*b) };
358                // polymorphic types always match
359                if ( bid == type_index{typeid(TypeInstType)} ) return true;
360
361                // can't match otherwise if different types
362                if ( aid != bid ) return false;
363
364                // recurse through type structure (conditions borrowed from Unify.cc)
365                if ( aid == type_index{typeid(BasicType)} ) {
366                        return as<BasicType>(a)->get_kind() == as<BasicType>(b)->get_kind();
367                } else if ( aid == type_index{typeid(PointerType)} ) {
368                        PointerType *ap = as<PointerType>(a), *bp = as<PointerType>(b);
369
370                        // void pointers should match any other pointer type
371                        return is<VoidType>( ap->get_base() ) || is<VoidType>( bp->get_base() )
372                                || typesPolyCompatible( ap->get_base(), bp->get_base() );
373                } else if ( aid == type_index{typeid(ReferenceType)} ) {
374                        ReferenceType *ap = as<ReferenceType>(a), *bp = as<ReferenceType>(b);
375                        return is<VoidType>( ap->get_base() ) || is<VoidType>( bp->get_base() )
376                                || typesPolyCompatible( ap->get_base(), bp->get_base() );
377                } else if ( aid == type_index{typeid(ArrayType)} ) {
378                        ArrayType *aa = as<ArrayType>(a), *ba = as<ArrayType>(b);
379
380                        if ( aa->get_isVarLen() ) {
381                                if ( ! ba->get_isVarLen() ) return false;
382                        } else {
383                                if ( ba->get_isVarLen() ) return false;
384
385                                ConstantExpr *ad = dynamic_cast<ConstantExpr*>( aa->get_dimension() );
386                                ConstantExpr *bd = dynamic_cast<ConstantExpr*>( ba->get_dimension() );
387                                if ( ad && bd
388                                                && ad->get_constant()->get_value() != bd->get_constant()->get_value() )
389                                        return false;
390                        }
391
392                        return typesPolyCompatible( aa->get_base(), ba->get_base() );
393                } else if ( aid == type_index{typeid(FunctionType)} ) {
394                        FunctionType *af = as<FunctionType>(a), *bf = as<FunctionType>(b);
395
396                        vector<Type*> aparams, bparams;
397                        flattenList( af->get_parameters(), back_inserter( aparams ) );
398                        flattenList( bf->get_parameters(), back_inserter( bparams ) );
399                        if ( aparams.size() != bparams.size() ) return false;
400
401                        vector<Type*> areturns, breturns;
402                        flattenList( af->get_returnVals(), back_inserter( areturns ) );
403                        flattenList( bf->get_returnVals(), back_inserter( breturns ) );
404                        if ( areturns.size() != breturns.size() ) return false;
405
406                        for ( unsigned i = 0; i < aparams.size(); ++i ) {
407                                if ( ! typesPolyCompatible( aparams[i], bparams[i] ) ) return false;
408                        }
409                        for ( unsigned i = 0; i < areturns.size(); ++i ) {
410                                if ( ! typesPolyCompatible( areturns[i], breturns[i] ) ) return false;
411                        }
412                        return true;
413                } else if ( aid == type_index{typeid(StructInstType)} ) {
414                        StructInstType *aa = as<StructInstType>(a), *ba = as<StructInstType>(b);
415
416                        if ( aa->get_name() != ba->get_name() ) return false;
417                        return paramListsPolyCompatible( aa->get_parameters(), ba->get_parameters() );
418                } else if ( aid == type_index{typeid(UnionInstType)} ) {
419                        UnionInstType *aa = as<UnionInstType>(a), *ba = as<UnionInstType>(b);
420
421                        if ( aa->get_name() != ba->get_name() ) return false;
422                        return paramListsPolyCompatible( aa->get_parameters(), ba->get_parameters() );
423                } else if ( aid == type_index{typeid(EnumInstType)} ) {
424                        return as<EnumInstType>(a)->get_name() == as<EnumInstType>(b)->get_name();
425                } else if ( aid == type_index{typeid(TraitInstType)} ) {
426                        return as<TraitInstType>(a)->get_name() == as<TraitInstType>(b)->get_name();
427                } else if ( aid == type_index{typeid(TupleType)} ) {
428                        TupleType *at = as<TupleType>(a), *bt = as<TupleType>(b);
429
430                        vector<Type*> atypes, btypes;
431                        flattenList( at->get_types(), back_inserter( atypes ) );
432                        flattenList( bt->get_types(), back_inserter( btypes ) );
433                        if ( atypes.size() != btypes.size() ) return false;
434
435                        for ( unsigned i = 0; i < atypes.size(); ++i ) {
436                                if ( ! typesPolyCompatible( atypes[i], btypes[i] ) ) return false;
437                        }
438                        return true;
439                } else return true; // VoidType, VarArgsType, ZeroType & OneType just need the same type
440        }
441
442        bool needsBoxing( Type * param, Type * arg, const TyVarMap &exprTyVars, TypeSubstitution * env ) {
443                // is parameter is not polymorphic, don't need to box
444                if ( ! isPolyType( param, exprTyVars ) ) return false;
445                Type * newType = arg->clone();
446                if ( env ) env->apply( newType );
447                std::unique_ptr<Type> manager( newType );
448                // if the argument's type is polymorphic, we don't need to box again!
449                return ! isPolyType( newType );
450        }
451
452        bool needsBoxing( Type * param, Type * arg, ApplicationExpr * appExpr, TypeSubstitution * env ) {
453                FunctionType * function = getFunctionType( appExpr->function->result );
454                assertf( function, "ApplicationExpr has non-function type: %s", toString( appExpr->function->result ).c_str() );
455                TyVarMap exprTyVars( TypeDecl::Data{} );
456                makeTyVarMap( function, exprTyVars );
457                return needsBoxing( param, arg, exprTyVars, env );
458        }
459
460        void addToTyVarMap( TypeDecl * tyVar, TyVarMap &tyVarMap ) {
461                // xxx - should this actually be insert?
462                tyVarMap[ tyVar->get_name() ] = TypeDecl::Data{ tyVar };
463        }
464
465        void makeTyVarMap( Type *type, TyVarMap &tyVarMap ) {
466                for ( Type::ForallList::const_iterator tyVar = type->get_forall().begin(); tyVar != type->get_forall().end(); ++tyVar ) {
467                        assert( *tyVar );
468                        addToTyVarMap( *tyVar, tyVarMap );
469                }
470                if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType* >( type ) ) {
471                        makeTyVarMap( pointer->get_base(), tyVarMap );
472                }
473        }
474
475        void printTyVarMap( std::ostream &os, const TyVarMap &tyVarMap ) {
476                for ( TyVarMap::const_iterator i = tyVarMap.begin(); i != tyVarMap.end(); ++i ) {
477                        os << i->first << " (" << i->second << ") ";
478                } // for
479                os << std::endl;
480        }
481
482} // namespace GenPoly
483
484// Local Variables: //
485// tab-width: 4 //
486// mode: c++ //
487// compile-command: "make install" //
488// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.