source: src/GenPoly/InstantiateGeneric.cc @ d8847b7

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsctordeferred_resndemanglergc_noraiijacob/cs343-translationjenkins-sandboxmemorynew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newstringwith_gc
Last change on this file since d8847b7 was d8847b7, checked in by Aaron Moss <a3moss@…>, 6 years ago

First draft of generic instantiation pass

  • Property mode set to 100644
File size: 8.4 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// InstantiateGeneric.h --
8//
9// Author           : Aaron B. Moss
10// Created On       : Wed Nov 11 14:55:01 2015
11// Last Modified By : Aaron B. Moss
12// Last Modified On : Wed Nov 11 14:55:01 2015
13// Update Count     : 1
14//
15
16#include <list>
17#include <map>
18#include <string>
19#include <utility>
20#include <vector>
21
22#include "InstantiateGeneric.h"
23#include "PolyMutator.h"
24
25#include "SymTab/TypeEquality.h"
26#include "SynTree/Declaration.h"
27#include "SynTree/Mutator.h"
28#include "SynTree/Statement.h"
29#include "SynTree/Type.h"
30#include "SynTree/TypeSubstitution.h"
31
32#include "UniqueName.h"
33#include "utility.h"
34
35namespace GenPoly {
36
37        class Instantiate : public PolyMutator {
38        public:
39                /// Key for a unique concrete type; generic base type paired with type parameter list
40                struct ConcreteType {
41                        ConcreteType() : base(NULL), params() {}
42
43                        ConcreteType(AggregateDecl *_base, const std::list< Type* >& _params) : base(_base), params() { cloneAll(_params, params); }
44
45                        ConcreteType(const ConcreteType& that) : base(that.base), params() { cloneAll(that.params, params); }
46
47                        /// Extracts types from a list of Expression* (which should be TypeExpr*)
48                        ConcreteType(AggregateDecl *_base, const std::list< Expression* >& _params) : base(_base), params() {
49                                for ( std::list< Expression* >::const_iterator it = _params.begin(); it != _params.end(); ++it ) {
50                                        TypeExpr *param = dynamic_cast< TypeExpr* >(*it);
51                                        assert(param && "Aggregate parameters should be type expressions");
52                                        params.push_back( param->get_type()->clone() );
53                                }
54                        }
55
56                        ConcreteType& operator= (const ConcreteType& that) {
57                                deleteAll( params );
58                                params.clear();
59                               
60                                base = that.base;
61                                cloneAll( that.params, params );
62
63                                return *this;
64                        }
65
66                        ~ConcreteType() { deleteAll( params ); }
67                       
68                        bool operator== (const ConcreteType& that) const {
69                                if ( base != that.base ) return false;
70                                if ( params.size() != that.params.size() ) return false;
71                                for ( std::list< Type* >::const_iterator it = params.begin(), jt = that.params.begin(); it != params.end(); ++it, ++jt ) {
72                                        if ( ! SymTab::typeEquals(*it, *jt) ) return false;
73                                }
74                                return true;
75                        }
76
77                        AggregateDecl *base;        ///< Base generic type
78                        std::list< Type* > params;  ///< Instantiation parameters
79                };
80               
81                /// Maps a concrete type to the instantiated struct type, accounting for scope
82                class InstantiationMap {
83                        /// Pair of concrete type and declaration that instantiates it
84                        typedef std::pair< ConcreteType, AggregateDecl* > Instantiation;
85                        /// Map of generic types to instantiations of them
86                        typedef std::map< AggregateDecl*, std::vector< Instantiation > > Scope;
87
88                        std::vector< Scope > scopes;  ///< list of scopes, from outermost to innermost
89
90                public:
91                        /// Starts a new scope
92                        void beginScope() {
93                                Scope scope;
94                                scopes.push_back(scope);
95                        }
96
97                        /// Ends a scope
98                        void endScope() {
99                                scopes.pop_back();
100                        }
101                       
102                        /// Default constructor initializes with one scope
103                        InstantiationMap() { beginScope(); }
104
105                private:
106                        /// Gets the declaration for the concrete instantiation of this type, assuming it has already been instantiated in the current scope.
107                        /// Returns NULL on none such.
108                        AggregateDecl* lookup( AggregateDecl *generic, std::list< Expression* >& params ) {
109                                ConcreteType key(generic, params);
110                                // scan scopes from innermost out
111                                for ( std::vector< Scope >::const_reverse_iterator scope = scopes.rbegin(); scope != scopes.rend(); ++scope ) {
112                                        // skip scope if no instantiations of this generic type
113                                        Scope::const_iterator insts = scope->find( generic );
114                                        if ( insts == scope->end() ) continue;
115                                        // look through instantiations for matches to concrete type
116                                        for ( std::vector< Instantiation >::const_iterator inst = insts->second.begin(); inst != insts->second.end(); ++inst ) {
117                                                if ( inst->first == key ) return inst->second;
118                                        }
119                                }
120                                // no matching instantiation found
121                                return NULL;
122                        }
123                public:
124                        StructDecl* lookup( StructInstType *inst ) { return (StructDecl*)lookup( inst->get_baseStruct(), inst->get_parameters() ); }
125                        UnionDecl* lookup( UnionInstType *inst ) { return (UnionDecl*)lookup( inst->get_baseUnion(), inst->get_parameters() ); }
126
127                private:
128                        /// Adds a declaration for a concrete type to the current scope
129                        void insert( AggregateDecl *generic, std::list< Expression* >& params, AggregateDecl *decl ) {
130                                ConcreteType key(generic, params);
131                                scopes.back()[generic].push_back( std::make_pair( key, decl ) );
132                        }
133                public:
134                        void insert( StructInstType *inst, StructDecl *decl ) { insert( inst->get_baseStruct(), inst->get_parameters(), decl ); }
135                        void insert( UnionInstType *inst, UnionDecl *decl ) { insert( inst->get_baseUnion(), inst->get_parameters(), decl ); }
136                };
137
138                virtual Type* mutate( StructInstType *inst );
139                virtual Type* mutate( UnionInstType *inst );
140               
141                virtual void doBeginScope();
142                virtual void doEndScope();
143
144        private:
145                /// Adds a declaration to the current environment and the statements to add
146                void addDeclaration( AggregateDecl *decl ) {
147                        std::list< Label > labels;
148                        DeclStmt *stmt = new DeclStmt( labels, decl );
149                        PolyMutator::stmtsToAdd.push_back( stmt );
150                }
151               
152                InstantiationMap instantiations;
153                UniqueName typeNamer;
154        };
155       
156        void instantiateGeneric( std::list< Declaration* >& translationUnit ) {
157                Instantiate instantiator;
158                mutateAll( translationUnit, instantiator );
159        }
160
161        /// Substitutes types of members of in according to baseParams => params, appending the result to out
162        void substituteMembers( const std::list< Declaration* >& in,
163                                                        const std::list< TypeDecl * >& baseParams, const std::list< Expression* >& params,
164                                                    std::list< Declaration* >& out ) {
165                // substitute types into new members
166                TypeSubstitution subs( baseParams.begin(), baseParams.end(), params.begin() );
167                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator member = in.begin(); member != in.end(); ++member ) {
168                        Declaration *newMember = (*member)->clone();
169                        subs.apply(newMember);
170                        out.push_back( newMember );
171                }
172        }
173
174        Type* Instantiate::mutate( StructInstType *inst ) {
175                // mutate subtypes
176                Type *mutated = Mutator::mutate( inst );
177                inst = dynamic_cast< StructInstType* >( mutated );
178                if ( ! inst ) return mutated;
179
180                // exit early if no need for further mutation
181                if ( inst->get_parameters().empty() ) return inst;
182               
183                // make concrete instantiation of generic type
184                StructDecl *concDecl = instantiations.lookup( inst );
185                if ( ! concDecl ) {
186                        // set concDecl to new type, insert type declaration into statements to add
187                        concDecl = new StructDecl( typeNamer.newName( inst->get_name() ) );
188                        substituteMembers( inst->get_baseStruct()->get_members(),
189                                                                inst->get_baseParameters(), inst->get_parameters(),
190                                                                concDecl->get_members() );
191                        addDeclaration( concDecl );
192                        instantiations.insert( inst, concDecl );
193                }
194                StructInstType *newInst = new StructInstType( inst->get_qualifiers(), concDecl->get_name() );
195                newInst->set_baseStruct( concDecl );
196                delete inst;
197                return newInst;
198        }
199       
200        Type* Instantiate::mutate( UnionInstType *inst ) {
201                // mutate subtypes
202                Type *mutated = Mutator::mutate( inst );
203                inst = dynamic_cast< UnionInstType* >( mutated );
204                if ( ! inst ) return mutated;
205
206                // exit early if no need for further mutation
207                if ( inst->get_parameters().empty() ) return inst;
208
209                // make concrete instantiation of generic type
210                UnionDecl *concDecl = instantiations.lookup( inst );
211                if ( ! concDecl ) {
212                        // set concDecl to new type, insert type declaration into statements to add
213                        concDecl = new UnionDecl( typeNamer.newName( inst->get_name() ) );
214                        substituteMembers( inst->get_baseUnion()->get_members(),
215                                                                inst->get_baseParameters(), inst->get_parameters(),
216                                                                concDecl->get_members() );
217                        addDeclaration( concDecl );
218                        instantiations.insert( inst, concDecl );
219                }
220                UnionInstType *newInst = new UnionInstType( inst->get_qualifiers(), concDecl->get_name() );
221                newInst->set_baseUnion( concDecl );
222                delete inst;
223                return newInst;
224        }
225       
226        void Instantiate::doBeginScope() {
227                // push a new concrete type scope
228                instantiations.beginScope();
229        }
230
231        void Instantiate::doEndScope() {
232                // pop the last concrete type scope
233                instantiations.endScope();
234        }
235       
236}  // namespace GenPoly
237
238// Local Variables: //
239// tab-width: 4 //
240// mode: c++ //
241// compile-command: "make install" //
242// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.