source: src/InitTweak/FixInit.cpp @ ed96731

Last change on this file since ed96731 was ed96731, checked in by Andrew Beach <ajbeach@…>, 34 hours ago

With{Stmts,Decls}ToAdd? how has an -X version like WithSymbolTableX. Although these -X versions might be useful can could possibly be removed in the future. (This is a therapy commit.)

  • Property mode set to 100644
File size: 54.4 KB
Line 
1#include "FixInit.hpp"
2
3#include <stddef.h>                    // for NULL
4#include <algorithm>                   // for set_difference, copy_if
5#include <cassert>                     // for assert, strict_dynamic_cast
6#include <iostream>                    // for operator<<, ostream, basic_ost...
7#include <iterator>                    // for insert_iterator, back_inserter
8#include <list>                        // for _List_iterator, list, list<>::...
9#include <map>                         // for _Rb_tree_iterator, _Rb_tree_co...
10#include <memory>                      // for allocator_traits<>::value_type
11#include <set>                         // for set, set<>::value_type
12#include <unordered_map>               // for unordered_map, unordered_map<>...
13#include <unordered_set>               // for unordered_set
14#include <utility>                     // for pair
15
16#include "AST/DeclReplacer.hpp"
17#include "AST/Expr.hpp"
18#include "AST/Inspect.hpp"             // for getFunction, getPointerBase, g...
19#include "AST/Node.hpp"
20#include "AST/Pass.hpp"
21#include "AST/Print.hpp"
22#include "AST/SymbolTable.hpp"
23#include "AST/Type.hpp"
24#include "CodeGen/OperatorTable.hpp"   // for isConstructor, isCtorDtor, isD...
25#include "Common/SemanticError.hpp"    // for SemanticError
26#include "Common/ToString.hpp"         // for toCString
27#include "Common/UniqueName.hpp"       // for UniqueName
28#include "FixGlobalInit.hpp"           // for fixGlobalInit
29#include "GenInit.hpp"                 // for genCtorDtor
30#include "GenPoly/GenPoly.hpp"         // for getFunctionType
31#include "ResolvExpr/Resolver.hpp"     // for findVoidExpression
32#include "ResolvExpr/Unify.hpp"        // for typesCompatible
33#include "SymTab/GenImplicitCall.hpp"  // for genImplicitCall
34
35bool ctordtorp = false; // print all debug
36bool ctorp = false; // print ctor debug
37bool cpctorp = false; // print copy ctor debug
38bool dtorp = false; // print dtor debug
39#define PRINT( text ) if ( ctordtorp ) { text }
40#define CP_CTOR_PRINT( text ) if ( ctordtorp || cpctorp ) { text }
41#define DTOR_PRINT( text ) if ( ctordtorp || dtorp ) { text }
42
43namespace InitTweak {
44
45namespace {
46
47// Shallow copy the pointer list for return.
48std::vector<ast::ptr<ast::TypeDecl>> getGenericParams( const ast::Type * t ) {
49        if ( auto inst = dynamic_cast<const ast::StructInstType *>( t ) ) {
50                return inst->base->params;
51        } else if ( auto inst = dynamic_cast<const ast::UnionInstType *>( t ) ) {
52                return inst->base->params;
53        }
54        return {};
55}
56
57/// Given type T, generate type of default ctor/dtor, i.e. function type void (*) (T &).
58ast::FunctionDecl * genDefaultFunc(
59                const CodeLocation loc,
60                const std::string fname,
61                const ast::Type * paramType,
62                bool maybePolymorphic = true) {
63        std::vector<ast::ptr<ast::TypeDecl>> typeParams;
64        if ( maybePolymorphic ) typeParams = getGenericParams( paramType );
65        auto dstParam = new ast::ObjectDecl( loc,
66                "_dst",
67                new ast::ReferenceType( paramType ),
68                nullptr,
69                {},
70                ast::Linkage::Cforall
71        );
72        return new ast::FunctionDecl( loc,
73                fname,
74                std::move(typeParams),
75                {},
76                {dstParam},
77                {},
78                new ast::CompoundStmt(loc),
79                {},
80                ast::Linkage::Cforall
81        );
82}
83
84struct SelfAssignChecker {
85        void previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr );
86};
87
88struct StmtExprResult {
89        const ast::StmtExpr * previsit( const ast::StmtExpr * stmtExpr );
90};
91
92/// wrap function application expressions as ImplicitCopyCtorExpr nodes so that it is easy to identify which
93/// function calls need their parameters to be copy constructed
94struct InsertImplicitCalls : public ast::WithShortCircuiting {
95        const ast::Expr * postvisit( const ast::ApplicationExpr * appExpr );
96
97        // only handles each UniqueExpr once
98        // if order of visit does not change, this should be safe
99        void previsit (const ast::UniqueExpr *);
100
101        std::unordered_set<decltype(ast::UniqueExpr::id)> visitedIds;
102};
103
104/// generate temporary ObjectDecls for each argument and return value of each ImplicitCopyCtorExpr,
105/// generate/resolve copy construction expressions for each, and generate/resolve destructors for both
106/// arguments and return value temporaries
107struct ResolveCopyCtors final : public ast::WithGuards, public ast::WithStmtsToAdd, public ast::WithSymbolTable, public ast::WithShortCircuiting, public ast::WithVisitorRef<ResolveCopyCtors>, public ast::WithConstTranslationUnit {
108        const ast::Expr * postvisit( const ast::ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr );
109        const ast::StmtExpr * previsit( const ast::StmtExpr * stmtExpr );
110        const ast::UniqueExpr * previsit( const ast::UniqueExpr * unqExpr );
111
112        /// handles distant mutations of environment manually.
113        /// WithConstTypeSubstitution cannot remember where the environment is from
114
115        /// MUST be called at start of overload previsit
116        void previsit( const ast::Expr * expr);
117        /// MUST be called at return of overload postvisit
118        const ast::Expr * postvisit(const ast::Expr * expr);
119
120        /// create and resolve ctor/dtor expression: fname(var, [cpArg])
121        const ast::Expr * makeCtorDtor( const std::string & fname, const ast::ObjectDecl * var, const ast::Expr * cpArg = nullptr );
122        /// true if type does not need to be copy constructed to ensure correctness
123        bool skipCopyConstruct( const ast::Type * type );
124        ast::ptr< ast::Expr > copyConstructArg( const ast::Expr * arg, const ast::ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr, const ast::Type * formal );
125        ast::Expr * destructRet( const ast::ObjectDecl * ret, const ast::Expr * arg );
126private:
127        /// hack to implement WithTypeSubstitution while conforming to mutation safety.
128        ast::TypeSubstitution * env         = nullptr;
129        bool                    envModified = false;
130};
131
132/// collects constructed object decls - used as a base class
133struct ObjDeclCollector : public ast::WithGuards, public ast::WithShortCircuiting {
134        // use ordered data structure to maintain ordering for set_difference and for consistent error messages
135        typedef std::list< const ast::ObjectDecl * > ObjectSet;
136        void previsit( const ast::CompoundStmt *compoundStmt );
137        void previsit( const ast::DeclStmt *stmt );
138
139        // don't go into other functions
140        void previsit( const ast::FunctionDecl * ) { visit_children = false; }
141
142protected:
143        ObjectSet curVars;
144};
145
146// debug
147template<typename ObjectSet>
148struct PrintSet {
149        PrintSet( const ObjectSet & objs ) : objs( objs ) {}
150        const ObjectSet & objs;
151};
152template<typename ObjectSet>
153PrintSet<ObjectSet> printSet( const ObjectSet & objs ) { return PrintSet<ObjectSet>( objs ); }
154template<typename ObjectSet>
155std::ostream & operator<<( std::ostream & out, const PrintSet<ObjectSet> & set) {
156        out << "{ ";
157        for ( auto & obj : set.objs ) {
158                out << obj->name << ", " ;
159        } // for
160        out << " }";
161        return out;
162}
163
164struct LabelFinder final : public ObjDeclCollector {
165        typedef std::map< std::string, ObjectSet > LabelMap;
166        // map of Label -> live variables at that label
167        LabelMap vars;
168
169        typedef ObjDeclCollector Parent;
170        using Parent::previsit;
171        void previsit( const ast::Stmt * stmt );
172
173        void previsit( const ast::CompoundStmt *compoundStmt );
174        void previsit( const ast::DeclStmt *stmt );
175};
176
177/// insert destructor calls at the appropriate places.  must happen before CtorInit nodes are removed
178/// (currently by FixInit)
179struct InsertDtors final : public ObjDeclCollector, public ast::WithStmtsToAdd {
180        InsertDtors( ast::Pass<LabelFinder> & finder ) : finder( finder ), labelVars( finder.core.vars ) {}
181
182        typedef ObjDeclCollector Parent;
183        using Parent::previsit;
184
185        void previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl );
186
187        void previsit( const ast::BranchStmt * stmt );
188private:
189        void handleGoto( const ast::BranchStmt * stmt );
190
191        ast::Pass<LabelFinder> & finder;
192        LabelFinder::LabelMap & labelVars;
193};
194
195/// expand each object declaration to use its constructor after it is declared.
196struct FixInit : public ast::WithStmtsToAdd {
197        static void fixInitializers( ast::TranslationUnit &translationUnit );
198
199        const ast::DeclWithType * postvisit( const ast::ObjectDecl *objDecl );
200
201        std::list< ast::ptr< ast::Decl > > staticDtorDecls;
202};
203
204/// generate default/copy ctor and dtor calls for user-defined struct ctor/dtors
205/// for any member that is missing a corresponding ctor/dtor call.
206/// error if a member is used before constructed
207struct GenStructMemberCalls final : public ast::WithGuards, public ast::WithShortCircuiting, public ast::WithSymbolTable, public ast::WithVisitorRef<GenStructMemberCalls>, public ast::WithConstTranslationUnit {
208        void previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl );
209        const ast::DeclWithType * postvisit( const ast::FunctionDecl * funcDecl );
210
211        void previsit( const ast::MemberExpr * memberExpr );
212        void previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr );
213
214        /// Note: this post mutate used to be in a separate visitor. If this pass breaks, one place to examine is whether it is
215        /// okay for this part of the recursion to occur alongside the rest.
216        const ast::Expr * postvisit( const ast::UntypedExpr * expr );
217
218        SemanticErrorException errors;
219private:
220        template< typename... Params >
221        void emit( CodeLocation, const Params &... params );
222
223        ast::FunctionDecl * function = nullptr;
224        std::set< const ast::DeclWithType * > unhandled;
225        std::map< const ast::DeclWithType *, CodeLocation > usedUninit;
226        const ast::ObjectDecl * thisParam = nullptr;
227        bool isCtor = false; // true if current function is a constructor
228        const ast::StructDecl * structDecl = nullptr;
229};
230
231/// expands ConstructorExpr nodes into comma expressions, using a temporary for the first argument
232struct FixCtorExprs final : public ast::WithDeclsToAdd, public ast::WithSymbolTable, public ast::WithShortCircuiting, public ast::WithConstTranslationUnit {
233        const ast::Expr * postvisit( const ast::ConstructorExpr * ctorExpr );
234};
235
236/// add CompoundStmts around top-level expressions so that temporaries are destroyed in the correct places.
237struct SplitExpressions : public ast::WithShortCircuiting {
238        ast::Stmt * postvisit( const ast::ExprStmt * stmt );
239        void previsit( const ast::TupleAssignExpr * expr );
240};
241
242/// find and return the destructor used in `input`. If `input` is not a simple destructor call, generate a thunk
243/// that wraps the destructor, insert it into `stmtsToAdd` and return the new function declaration
244const ast::DeclWithType * getDtorFunc( const ast::ObjectDecl * objDecl, const ast::Stmt * input, std::list< ast::ptr<ast::Stmt> > & stmtsToAdd ) {
245        const CodeLocation loc = input->location;
246        assert( input );
247        auto matches = collectCtorDtorCalls( input );
248
249        // The simple case requires a direct call and only one destructor call.
250        if ( dynamic_cast< const ast::ExprStmt * >( input ) && matches.size() == 1 ) {
251                auto func = getFunction( matches.front() );
252                assertf( func, "getFunction failed to find function in %s", toString( matches.front() ).c_str() );
253
254                // cleanup argument must be a function, not an object (including function pointer)
255                if ( auto dtorFunc = dynamic_cast< const ast::FunctionDecl * > ( func ) ) {
256                        if ( dtorFunc->type->forall.empty() ) {
257                                // simple case where the destructor is a monomorphic function call - can simply
258                                // use that function as the cleanup function.
259                                return func;
260                        }
261                }
262        }
263
264        // otherwise the cleanup is more complicated - need to build a single argument cleanup function that
265        // wraps the more complicated code.
266        static UniqueName dtorNamer( "__cleanup_dtor" );
267        std::string name = dtorNamer.newName();
268        ast::FunctionDecl * dtorFunc = genDefaultFunc( loc, name, objDecl->type->stripReferences(), false );
269        stmtsToAdd.push_back( new ast::DeclStmt(loc, dtorFunc ) );
270
271        // the original code contains uses of objDecl - replace them with the newly generated 'this' parameter.
272        const ast::ObjectDecl * thisParam = getParamThis( dtorFunc );
273        const ast::Expr * replacement = new ast::VariableExpr( loc, thisParam );
274
275        auto base = replacement->result->stripReferences();
276        if ( dynamic_cast< const ast::ArrayType * >( base ) || dynamic_cast< const ast::TupleType * > ( base ) ) {
277                // need to cast away reference for array types, since the destructor is generated without the reference type,
278                // and for tuple types since tuple indexing does not work directly on a reference
279                replacement = new ast::CastExpr( replacement, base );
280        }
281        auto dtor = ast::DeclReplacer::replace( input, ast::DeclReplacer::ExprMap{ std::make_pair( objDecl, replacement ) } );
282        auto mutStmts = dtorFunc->stmts.get_and_mutate();
283        mutStmts->push_back(strict_dynamic_cast<const ast::Stmt *>( dtor ));
284        dtorFunc->stmts = mutStmts;
285
286        return dtorFunc;
287}
288
289void FixInit::fixInitializers( ast::TranslationUnit & translationUnit ) {
290        ast::Pass<FixInit> fixer;
291
292        // can't use mutateAll, because need to insert declarations at top-level
293        // can't use DeclMutator, because sometimes need to insert IfStmt, etc.
294        SemanticErrorException errors;
295        for ( auto i = translationUnit.decls.begin(); i != translationUnit.decls.end(); ++i ) {
296                try {
297                        *i = (*i)->accept(fixer);
298                        translationUnit.decls.splice( i, fixer.core.staticDtorDecls );
299                } catch( SemanticErrorException &e ) {
300                        errors.append( e );
301                } // try
302        } // for
303        errors.throwIfNonEmpty();
304}
305
306const ast::StmtExpr * StmtExprResult::previsit( const ast::StmtExpr * stmtExpr ) {
307        assert( stmtExpr->result );
308        if ( stmtExpr->result->isVoid() ) return stmtExpr;
309
310        auto mutExpr = mutate( stmtExpr );
311        const ast::CompoundStmt * body = mutExpr->stmts;
312        assert( !body->kids.empty() );
313        mutExpr->resultExpr = body->kids.back().strict_as<ast::ExprStmt>();
314        return mutExpr;
315}
316
317ast::Stmt * SplitExpressions::postvisit( const ast::ExprStmt * stmt ) {
318        // wrap each top-level ExprStmt in a block so that destructors for argument and return temporaries are destroyed
319        // in the correct places
320        return new ast::CompoundStmt( stmt->location, { stmt } );
321}
322
323void SplitExpressions::previsit( const ast::TupleAssignExpr * ) {
324        // don't do this within TupleAssignExpr, since it is already broken up into multiple expressions
325        visit_children = false;
326}
327
328// Relatively simple structural comparison for expressions, needed to determine
329// if two expressions are "the same" (used to determine if self assignment occurs)
330struct StructuralChecker {
331        // Strip all casts and then dynamic_cast.
332        template<typename T>
333        static const T * cast( const ast::Expr * expr ) {
334                // this might be too permissive. It's possible that only particular casts are relevant.
335                while ( auto cast = dynamic_cast< const ast::CastExpr * >( expr ) ) {
336                        expr = cast->arg;
337                }
338                return dynamic_cast< const T * >( expr );
339        }
340
341        void previsit( const ast::Expr * ) {
342                // anything else does not qualify
343                result = false;
344        }
345
346        // ignore casts
347        void previsit( const ast::CastExpr * ) {}
348
349        void previsit( const ast::MemberExpr * memExpr ) {
350                if ( auto otherMember = cast< ast::MemberExpr >( other ) ) {
351                        if ( otherMember->member == memExpr->member ) {
352                                other = otherMember->aggregate;
353                                return;
354                        }
355                }
356                result = false;
357        }
358
359        void previsit( const ast::VariableExpr * varExpr ) {
360                if ( auto otherVar = cast< ast::VariableExpr >( other ) ) {
361                        if ( otherVar->var == varExpr->var ) {
362                                return;
363                        }
364                }
365                result = false;
366        }
367
368        void previsit( const ast::AddressExpr * ) {
369                if ( auto addrExpr = cast< ast::AddressExpr >( other ) ) {
370                        other = addrExpr->arg;
371                        return;
372                }
373                result = false;
374        }
375
376        const ast::Expr * other;
377        bool result = true;
378        StructuralChecker( const ast::Expr * other ) : other(other) {}
379};
380
381bool structurallySimilar( const ast::Expr * e1, const ast::Expr * e2 ) {
382        return ast::Pass<StructuralChecker>::read( e1, e2 );
383}
384
385void SelfAssignChecker::previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr ) {
386        auto function = getFunction( appExpr );
387        // Doesn't use isAssignment, because ?+=?, etc. should not count as self-assignment.
388        if ( function->name == "?=?" && appExpr->args.size() == 2
389                        // Check for structural similarity (same variable use, ignore casts, etc.
390                        // (but does not look too deeply, anything looking like a function is off limits).
391                        && structurallySimilar( appExpr->args.front(), appExpr->args.back() ) ) {
392                SemanticWarning( appExpr->location, Warning::SelfAssignment, toCString( appExpr->args.front() ) );
393        }
394}
395
396const ast::Expr * InsertImplicitCalls::postvisit( const ast::ApplicationExpr * appExpr ) {
397        if ( auto function = appExpr->func.as<ast::VariableExpr>() ) {
398                if ( function->var->linkage.is_builtin ) {
399                        // optimization: don't need to copy construct in order to call intrinsic functions
400                        return appExpr;
401                } else if ( auto funcDecl = function->var.as<ast::DeclWithType>() ) {
402                        auto ftype = dynamic_cast< const ast::FunctionType * >( GenPoly::getFunctionType( funcDecl->get_type() ) );
403                        assertf( ftype, "Function call without function type: %s", toString( funcDecl ).c_str() );
404                        if ( CodeGen::isConstructor( funcDecl->name ) && ftype->params.size() == 2 ) {
405                                auto t1 = getPointerBase( ftype->params.front() );
406                                auto t2 = ftype->params.back();
407                                assert( t1 );
408
409                                if ( ResolvExpr::typesCompatible( t1, t2 ) ) {
410                                        // optimization: don't need to copy construct in order to call a copy constructor
411                                        return appExpr;
412                                } // if
413                        } else if ( CodeGen::isDestructor( funcDecl->name ) ) {
414                                // correctness: never copy construct arguments to a destructor
415                                return appExpr;
416                        } // if
417                } // if
418        } // if
419        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "InsertImplicitCalls: adding a wrapper " << appExpr << std::endl; )
420
421        // wrap each function call so that it is easy to identify nodes that have to be copy constructed
422        ast::ptr<ast::TypeSubstitution> tmp = appExpr->env;
423        auto mutExpr = mutate(appExpr);
424        mutExpr->env = nullptr;
425
426        auto expr = new ast::ImplicitCopyCtorExpr( appExpr->location, mutExpr );
427        // Move the type substitution to the new top-level. The substitution
428        // is needed to obtain the type of temporary variables so that copy
429        // constructor calls can be resolved.
430        expr->env = tmp;
431        return expr;
432}
433
434void ResolveCopyCtors::previsit(const ast::Expr * expr) {
435        if ( nullptr == expr->env ) {
436                return;
437        }
438        GuardValue( env ) = expr->env->clone();
439        GuardValue( envModified ) = false;
440}
441
442const ast::Expr * ResolveCopyCtors::postvisit(const ast::Expr * expr) {
443        // No local environment, skip.
444        if ( nullptr == expr->env ) {
445                return expr;
446        // Environment was modified, mutate and replace.
447        } else if ( envModified ) {
448                auto mutExpr = mutate(expr);
449                mutExpr->env = env;
450                return mutExpr;
451        // Environment was not mutated, delete the shallow copy before guard.
452        } else {
453                delete env;
454                return expr;
455        }
456}
457
458bool ResolveCopyCtors::skipCopyConstruct( const ast::Type * type ) { return ! isConstructable( type ); }
459
460const ast::Expr * ResolveCopyCtors::makeCtorDtor( const std::string & fname, const ast::ObjectDecl * var, const ast::Expr * cpArg ) {
461        assert( var );
462        assert( var->isManaged() );
463        assert( !cpArg || cpArg->isManaged() );
464        // arrays are not copy constructed, so this should always be an ExprStmt
465        ast::ptr< ast::Stmt > stmt = genCtorDtor(var->location, fname, var, cpArg );
466        assertf( stmt, "ResolveCopyCtors: genCtorDtor returned nullptr: %s / %s / %s", fname.c_str(), toString( var ).c_str(), toString( cpArg ).c_str() );
467        auto exprStmt = stmt.strict_as<ast::ImplicitCtorDtorStmt>()->callStmt.strict_as<ast::ExprStmt>();
468        ast::ptr<ast::Expr> untyped = exprStmt->expr; // take ownership of expr
469
470        // resolve copy constructor
471        // should only be one alternative for copy ctor and dtor expressions, since all arguments are fixed
472        // (VariableExpr and already resolved expression)
473        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "ResolvingCtorDtor " << untyped << std::endl; )
474        ast::ptr<ast::Expr> resolved = ResolvExpr::findVoidExpression(untyped, { symtab, transUnit().global } );
475        assert( resolved );
476        if ( resolved->env ) {
477                // Extract useful information and discard new environments. Keeping them causes problems in PolyMutator passes.
478                env->add( *resolved->env );
479                envModified = true;
480                auto mut = mutate(resolved.get());
481                assertf(mut == resolved.get(), "newly resolved expression must be unique");
482                mut->env = nullptr;
483        } // if
484        if ( auto assign = resolved.as<ast::TupleAssignExpr>() ) {
485                // fix newly generated StmtExpr
486                previsit( assign->stmtExpr );
487        }
488        return resolved.release();
489}
490
491ast::ptr<ast::Expr> ResolveCopyCtors::copyConstructArg(
492        const ast::Expr * arg, const ast::ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr, const ast::Type * formal )
493{
494        static UniqueName tempNamer("_tmp_cp");
495        const CodeLocation loc = impCpCtorExpr->location;
496        // CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "Type Substitution: " << *env << std::endl; )
497        assert( arg->result );
498        ast::ptr<ast::Type> result = arg->result;
499        if ( skipCopyConstruct( result ) ) return arg; // skip certain non-copyable types
500
501        // type may involve type variables, so apply type substitution to get temporary variable's actual type,
502        // since result type may not be substituted (e.g., if the type does not appear in the parameter list)
503        // Use applyFree so that types bound in function pointers are not substituted, e.g. in forall(dtype T) void (*)(T).
504
505        // xxx - this originally mutates arg->result in place. is it correct?
506        assert( env );
507        result = env->applyFree( result.get() ).node;
508        auto mutResult = result.get_and_mutate();
509        mutResult->set_const(false);
510
511        auto mutArg = mutate(arg);
512        mutArg->result = mutResult;
513
514        ast::ptr<ast::Expr> guard = mutArg;
515
516        ast::ptr<ast::ObjectDecl> tmp = new ast::ObjectDecl(loc, "__tmp", mutResult, nullptr );
517
518        // create and resolve copy constructor
519        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "makeCtorDtor for an argument" << std::endl; )
520        auto cpCtor = makeCtorDtor( "?{}", tmp, mutArg );
521
522        if ( auto appExpr = dynamic_cast< const ast::ApplicationExpr * >( cpCtor ) ) {
523                // if the chosen constructor is intrinsic, the copy is unnecessary, so
524                // don't create the temporary and don't call the copy constructor
525                auto function = appExpr->func.strict_as<ast::VariableExpr>();
526                if ( function->var->linkage == ast::Linkage::Intrinsic ) {
527                        // arguments that need to be boxed need a temporary regardless of whether the copy constructor is intrinsic,
528                        // so that the object isn't changed inside of the polymorphic function
529                        if ( ! GenPoly::needsBoxing( formal, result, impCpCtorExpr->callExpr, env ) ) {
530                                // xxx - should arg->result be mutated? see comment above.
531                                return guard;
532                        }
533                }
534        }
535
536        // set a unique name for the temporary once it's certain the call is necessary
537        auto mut = tmp.get_and_mutate();
538        assertf (mut == tmp, "newly created ObjectDecl must be unique");
539        mut->name = tempNamer.newName();
540
541        // replace argument to function call with temporary
542        stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, tmp ) );
543        arg = cpCtor;
544        return destructRet( tmp, arg );
545}
546
547ast::Expr * ResolveCopyCtors::destructRet( const ast::ObjectDecl * ret, const ast::Expr * arg ) {
548        auto global = transUnit().global;
549        // TODO: refactor code for generating cleanup attribute, since it's common and reused in ~3-4 places
550        // check for existing cleanup attribute before adding another(?)
551        // need to add __Destructor for _tmp_cp variables as well
552
553        assertf( global.dtorStruct, "Destructor generation requires __Destructor definition." );
554        assertf( global.dtorStruct->members.size() == 2, "__Destructor definition does not have expected fields." );
555        assertf( global.dtorDestroy, "Destructor generation requires __destroy_Destructor." );
556
557        const CodeLocation & loc = ret->location;
558
559        // generate a __Destructor for ret that calls the destructor
560        auto res = makeCtorDtor( "^?{}", ret );
561        auto dtor = mutate(res);
562
563        // if the chosen destructor is intrinsic, elide the generated dtor handler
564        if ( arg && isIntrinsicCallExpr( dtor ) ) {
565                return new ast::CommaExpr(loc, arg, new ast::VariableExpr(loc, ret ) );
566        }
567
568        if ( nullptr == dtor->env && nullptr != env ) {
569                dtor->env = ast::shallowCopy( env );
570        }
571        auto dtorFunc = getDtorFunc( ret, new ast::ExprStmt(loc, dtor ), stmtsToAddBefore );
572
573        auto dtorStructType = new ast::StructInstType( global.dtorStruct );
574
575        // what does this do???
576        dtorStructType->params.push_back( new ast::TypeExpr(loc, new ast::VoidType() ) );
577
578        // cast destructor pointer to void (*)(void *), to silence GCC incompatible pointer warnings
579        auto dtorFtype = new ast::FunctionType();
580        dtorFtype->params.push_back( new ast::PointerType(new ast::VoidType( ) ) );
581        auto dtorType = new ast::PointerType( dtorFtype );
582
583        static UniqueName namer( "_ret_dtor" );
584        auto retDtor = new ast::ObjectDecl(loc, namer.newName(), dtorStructType, new ast::ListInit(loc, { new ast::SingleInit(loc, ast::ConstantExpr::null(loc) ), new ast::SingleInit(loc, new ast::CastExpr( new ast::VariableExpr(loc, dtorFunc ), dtorType ) ) } ) );
585        retDtor->attributes.push_back( new ast::Attribute( "cleanup", { new ast::VariableExpr(loc, global.dtorDestroy ) } ) );
586        stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, retDtor ) );
587
588        if ( arg ) {
589                auto member = new ast::MemberExpr(loc, global.dtorStruct->members.front().strict_as<ast::DeclWithType>(), new ast::VariableExpr(loc, retDtor ) );
590                auto object = new ast::CastExpr( new ast::AddressExpr( new ast::VariableExpr(loc, ret ) ), new ast::PointerType(new ast::VoidType() ) );
591                ast::Expr * assign = createBitwiseAssignment( member, object );
592                return new ast::CommaExpr(loc, new ast::CommaExpr(loc, arg, assign ), new ast::VariableExpr(loc, ret ) );
593        }
594        return nullptr;
595}
596
597const ast::Expr * ResolveCopyCtors::postvisit( const ast::ImplicitCopyCtorExpr *impCpCtorExpr ) {
598        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "ResolveCopyCtors: " << impCpCtorExpr << std::endl; )
599
600        ast::ApplicationExpr * appExpr = mutate(impCpCtorExpr->callExpr.get());
601        const ast::ObjectDecl * returnDecl = nullptr;
602        const CodeLocation loc = appExpr->location;
603
604        // take each argument and attempt to copy construct it.
605        auto ftype = GenPoly::getFunctionType( appExpr->func->result );
606        assert( ftype );
607        auto & params = ftype->params;
608        auto iter = params.begin();
609        for ( auto & arg : appExpr->args ) {
610                const ast::Type * formal = nullptr;
611                // Do not copy construct C-style variadic arguments.
612                if ( iter != params.end() ) {
613                        formal = *iter++;
614                }
615
616                arg = copyConstructArg( arg, impCpCtorExpr, formal );
617        } // for
618
619        // each return value from the call needs to be connected with an ObjectDecl at the call site, which is
620        // initialized with the return value and is destructed later
621        // xxx - handle named return values?
622        const ast::Type * result = appExpr->result;
623        if ( ! result->isVoid() ) {
624                static UniqueName retNamer("_tmp_cp_ret");
625                auto subResult = env->apply( result ).node;
626                auto ret = new ast::ObjectDecl(loc, retNamer.newName(), subResult, nullptr );
627                auto mutType = mutate(ret->type.get());
628                mutType->set_const( false );
629                ret->type = mutType;
630                returnDecl = ret;
631                stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, ret ) );
632                CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "makeCtorDtor for a return" << std::endl; )
633        } // for
634        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "after Resolving: " << impCpCtorExpr << std::endl; )
635        // ------------------------------------------------------
636
637        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "Coming out the back..." << impCpCtorExpr << std::endl; )
638
639        // detach fields from wrapper node so that it can be deleted without deleting too much
640
641        // xxx - actual env might be somewhere else, need to keep invariant
642
643        // deletion of wrapper should be handled by pass template now
644
645        assert (appExpr->env == nullptr);
646        appExpr->env = impCpCtorExpr->env;
647
648        if ( returnDecl ) {
649                ast::Expr * assign = createBitwiseAssignment( new ast::VariableExpr(loc, returnDecl ), appExpr );
650                if ( ! dynamic_cast< const ast::ReferenceType * >( result ) ) {
651                        // destructing reference returns is bad because it can cause multiple destructor calls to the same object - the returned object is not a temporary
652                        assign = destructRet( returnDecl, assign );
653                        assert(assign);
654                } else {
655                        assign = new ast::CommaExpr(loc, assign, new ast::VariableExpr(loc, returnDecl ) );
656                }
657                // move env from appExpr to retExpr
658                assign->env = appExpr->env;
659                // actual env is handled by common routine that replaces WithTypeSubstitution
660                return postvisit((const ast::Expr *)assign);
661        } else {
662                return postvisit((const ast::Expr *)appExpr);
663        } // if
664}
665
666const ast::StmtExpr * ResolveCopyCtors::previsit( const ast::StmtExpr * _stmtExpr ) {
667        // function call temporaries should be placed at statement-level, rather than nested inside of a new statement expression,
668        // since temporaries can be shared across sub-expressions, e.g.
669        //   [A, A] f();       // decl
670        //   g([A] x, [A] y);  // decl
671        //   g(f());           // call
672        // f is executed once, so the return temporary is shared across the tuple constructors for x and y.
673        // Explicitly mutating children instead of mutating the inner compound statement forces the temporaries to be added
674        // to the outer context, rather than inside of the statement expression.
675
676        // call the common routine that replaces WithTypeSubstitution
677        previsit((const ast::Expr *) _stmtExpr);
678
679        visit_children = false;
680        const CodeLocation loc = _stmtExpr->location;
681
682        assert( env );
683
684        symtab.enterScope();
685        // visit all statements
686        auto stmtExpr = mutate(_stmtExpr);
687        auto mutStmts = mutate(stmtExpr->stmts.get());
688
689        auto & stmts = mutStmts->kids;
690        for ( auto & stmt : stmts ) {
691                stmt = stmt->accept( *visitor );
692        } // for
693        stmtExpr->stmts = mutStmts;
694        symtab.leaveScope();
695
696        assert( stmtExpr->result );
697        if ( stmtExpr->result->isVoid() ) {
698                assert( stmtExpr->returnDecls.empty() );
699                assert( stmtExpr->dtors.empty() );
700
701                return stmtExpr;
702        }
703
704        static UniqueName retNamer("_tmp_stmtexpr_ret");
705
706        auto result = env->apply( stmtExpr->result.get() ).node;
707        if ( ! InitTweak::isConstructable( result ) ) {
708                return stmtExpr;
709        }
710        auto mutResult = result.get_and_mutate();
711        mutResult->set_const(false);
712
713        // create variable that will hold the result of the stmt expr
714        auto ret = new ast::ObjectDecl(loc, retNamer.newName(), mutResult, nullptr );
715        stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, ret ) );
716
717        assertf(
718                stmtExpr->resultExpr,
719                "Statement-Expression should have a resulting expression at %s:%d",
720                stmtExpr->location.filename.c_str(),
721                stmtExpr->location.first_line
722        );
723
724        const ast::ExprStmt * last = stmtExpr->resultExpr;
725        // xxx - if this is non-unique, need to copy while making resultExpr ref
726        assertf(last->unique(), "attempt to modify weakly shared statement");
727        auto mutLast = mutate(last);
728        // above assertion means in-place mutation is OK
729        try {
730                mutLast->expr = makeCtorDtor( "?{}", ret, mutLast->expr );
731        } catch (...) {
732                std::cerr << "*CFA internal error: ";
733                std::cerr << "can't resolve implicit constructor";
734                std::cerr << " at " << stmtExpr->location.filename.c_str();
735                std::cerr << ":" << stmtExpr->location.first_line << std::endl;
736
737                abort();
738        }
739
740        // add destructors after current statement
741        stmtsToAddAfter.push_back( new ast::ExprStmt(loc, makeCtorDtor( "^?{}", ret ) ) );
742
743        // must have a non-empty body, otherwise it wouldn't have a result
744        assert( ! stmts.empty() );
745
746        // if there is a return decl, add a use as the last statement; will not have return decl on non-constructable returns
747        stmts.push_back( new ast::ExprStmt(loc, new ast::VariableExpr(loc, ret ) ) );
748
749        assert( stmtExpr->returnDecls.empty() );
750        assert( stmtExpr->dtors.empty() );
751
752        return stmtExpr;
753}
754
755// to prevent warnings ('_unq0' may be used uninitialized in this function),
756// insert an appropriate zero initializer for UniqueExpr temporaries.
757ast::Init * makeInit( const ast::Type * t, CodeLocation const & loc ) {
758        if ( auto inst = dynamic_cast< const ast::StructInstType * >( t ) ) {
759                // initizer for empty struct must be empty
760                if ( inst->base->members.empty() ) {
761                        return new ast::ListInit( loc, {} );
762                }
763        } else if ( auto inst = dynamic_cast< const ast::UnionInstType * >( t ) ) {
764                // initizer for empty union must be empty
765                if ( inst->base->members.empty() ) {
766                        return new ast::ListInit( loc, {} );
767                }
768        }
769
770        return new ast::ListInit( loc, {
771                new ast::SingleInit( loc, ast::ConstantExpr::from_int( loc, 0 ) )
772        } );
773}
774
775const ast::UniqueExpr * ResolveCopyCtors::previsit( const ast::UniqueExpr * unqExpr ) {
776        visit_children = false;
777        // xxx - hack to prevent double-handling of unique exprs, otherwise too many temporary variables and destructors are generated
778        static std::unordered_map< int, const ast::UniqueExpr * > unqMap;
779        auto mutExpr = mutate(unqExpr);
780        if ( ! unqMap.count( unqExpr->id ) ) {
781                auto impCpCtorExpr = mutExpr->expr.as<ast::ImplicitCopyCtorExpr>();
782                mutExpr->expr = mutExpr->expr->accept( *visitor );
783                // it should never be necessary to wrap a void-returning expression in a UniqueExpr - if this assumption changes, this needs to be rethought
784                assert( unqExpr->result );
785                if ( impCpCtorExpr ) {
786                        auto comma = unqExpr->expr.strict_as<ast::CommaExpr>();
787                        auto var = comma->arg2.strict_as<ast::VariableExpr>();
788                        // note the variable used as the result from the call
789                        mutExpr->var = var;
790                } else {
791                        // expr isn't a call expr, so create a new temporary variable to use to hold the value of the unique expression
792                        mutExpr->object = new ast::ObjectDecl( mutExpr->location, toString("_unq", mutExpr->id), mutExpr->result, makeInit( mutExpr->result, mutExpr->location ) );
793                        mutExpr->var = new ast::VariableExpr( mutExpr->location, mutExpr->object );
794                }
795
796                unqMap[mutExpr->id] = mutExpr;
797        } else {
798                // take data from other UniqueExpr to ensure consistency
799                mutExpr->expr = unqMap[mutExpr->id]->expr;
800                mutExpr->result = mutExpr->expr->result;
801        }
802        return mutExpr;
803}
804
805const ast::DeclWithType * FixInit::postvisit( const ast::ObjectDecl *_objDecl ) {
806        const CodeLocation loc = _objDecl->location;
807
808        // since this removes the init field from objDecl, it must occur after children are mutated (i.e. postvisit)
809        ast::ptr<ast::ConstructorInit> ctorInit = _objDecl->init.as<ast::ConstructorInit>();
810
811        if ( nullptr == ctorInit ) return _objDecl;
812
813        auto objDecl = mutate(_objDecl);
814
815        // could this be non-unique?
816        if (objDecl != _objDecl) {
817                std::cerr << "FixInit: non-unique object decl " << objDecl->location << objDecl->name << std::endl;
818        }
819        // a decision should have been made by the resolver, so ctor and init are not both non-NULL
820        assert( ! ctorInit->ctor || ! ctorInit->init );
821        if ( const ast::Stmt * ctor = ctorInit->ctor ) {
822                if ( objDecl->storage.is_static ) {
823                        addDataSectionAttribute(objDecl);
824                        // originally wanted to take advantage of gcc nested functions, but
825                        // we get memory errors with this approach. To remedy this, the static
826                        // variable is hoisted when the destructor needs to be called.
827                        //
828                        // generate:
829                        // static T __objName_static_varN;
830                        // void __objName_dtor_atexitN() {
831                        //   __dtor__...;
832                        // }
833                        // int f(...) {
834                        //   ...
835                        //   static bool __objName_uninitialized = true;
836                        //   if (__objName_uninitialized) {
837                        //     __ctor(__objName);
838                        //     __objName_uninitialized = false;
839                        //     atexit(__objName_dtor_atexitN);
840                        //   }
841                        //   ...
842                        // }
843
844                        static UniqueName dtorCallerNamer( "_dtor_atexit" );
845
846                        // static bool __objName_uninitialized = true
847                        auto boolType = new ast::BasicType( ast::BasicKind::Bool );
848                        auto boolInitExpr = new ast::SingleInit(loc, ast::ConstantExpr::from_int(loc, 1 ) );
849                        auto isUninitializedVar = new ast::ObjectDecl(loc, objDecl->mangleName + "_uninitialized", boolType, boolInitExpr, ast::Storage::Static, ast::Linkage::Cforall);
850                        isUninitializedVar->fixUniqueId();
851
852                        // __objName_uninitialized = false;
853                        auto setTrue = new ast::UntypedExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, "?=?" ) );
854                        setTrue->args.push_back( new ast::VariableExpr(loc, isUninitializedVar ) );
855                        setTrue->args.push_back( ast::ConstantExpr::from_int(loc, 0 ) );
856
857                        // generate body of if
858                        auto initStmts = new ast::CompoundStmt(loc);
859                        auto & body = initStmts->kids;
860                        body.push_back( ctor );
861                        body.push_back( new ast::ExprStmt(loc, setTrue ) );
862
863                        // put it all together
864                        auto ifStmt = new ast::IfStmt(loc, new ast::VariableExpr(loc, isUninitializedVar ), initStmts, 0 );
865                        stmtsToAddAfter.push_back( new ast::DeclStmt(loc, isUninitializedVar ) );
866                        stmtsToAddAfter.push_back( ifStmt );
867
868                        const ast::Stmt * dtor = ctorInit->dtor;
869                        if ( dtor ) {
870                                // if the object has a non-trivial destructor, have to
871                                // hoist it and the object into the global space and
872                                // call the destructor function with atexit.
873
874                                // void __objName_dtor_atexitN(...) {...}
875                                ast::FunctionDecl * dtorCaller = new ast::FunctionDecl(loc, objDecl->mangleName + dtorCallerNamer.newName(), {}, {}, {}, {}, new ast::CompoundStmt(loc, {dtor}), ast::Storage::Static, ast::Linkage::C );
876                                dtorCaller->fixUniqueId();
877
878                                // atexit(dtor_atexit);
879                                auto callAtexit = new ast::UntypedExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, "atexit" ) );
880                                callAtexit->args.push_back( new ast::VariableExpr(loc, dtorCaller ) );
881
882                                body.push_back( new ast::ExprStmt(loc, callAtexit ) );
883
884                                // hoist variable and dtor caller decls to list of decls that will be added into global scope
885                                staticDtorDecls.push_back( objDecl );
886                                staticDtorDecls.push_back( dtorCaller );
887
888                                // need to rename object uniquely since it now appears
889                                // at global scope and there could be multiple function-scoped
890                                // static variables with the same name in different functions.
891                                // Note: it isn't sufficient to modify only the mangleName, because
892                                // then subsequent SymbolTable passes can choke on seeing the object's name
893                                // if another object has the same name and type. An unfortunate side-effect
894                                // of renaming the object is that subsequent NameExprs may fail to resolve,
895                                // but there shouldn't be any remaining past this point.
896                                static UniqueName staticNamer( "_static_var" );
897                                objDecl->name = objDecl->name + staticNamer.newName();
898                                objDecl->mangleName = Mangle::mangle( objDecl );
899                                objDecl->init = nullptr;
900
901                                // xxx - temporary hack: need to return a declaration, but want to hoist the current object out of this scope
902                                // create a new object which is never used
903                                static UniqueName dummyNamer( "_dummy" );
904                                auto dummy = new ast::ObjectDecl(loc, dummyNamer.newName(), new ast::PointerType(new ast::VoidType()), nullptr, ast::Storage::Static, ast::Linkage::Cforall, 0, { new ast::Attribute("unused") } );
905                                return dummy;
906                        } else {
907                                objDecl->init = nullptr;
908                                return objDecl;
909                        }
910                } else {
911                        auto implicit = strict_dynamic_cast< const ast::ImplicitCtorDtorStmt * > ( ctor );
912                        auto ctorStmt = implicit->callStmt.as<ast::ExprStmt>();
913                        const ast::ApplicationExpr * ctorCall = nullptr;
914                        if ( ctorStmt && (ctorCall = isIntrinsicCallExpr( ctorStmt->expr )) && ctorCall->args.size() == 2 ) {
915                                // clean up intrinsic copy constructor calls by making them into SingleInits
916                                const ast::Expr * ctorArg = ctorCall->args.back();
917                                // ctorCall should be gone afterwards
918                                auto mutArg = mutate(ctorArg);
919                                mutArg->env = ctorCall->env;
920                                objDecl->init = new ast::SingleInit(loc, mutArg );
921                        } else {
922                                stmtsToAddAfter.push_back( ctor );
923                                objDecl->init = nullptr;
924                        }
925
926                        const ast::Stmt * dtor = ctorInit->dtor;
927                        if ( dtor ) {
928                                auto implicit = strict_dynamic_cast< const ast::ImplicitCtorDtorStmt * >( dtor );
929                                const ast::Stmt * dtorStmt = implicit->callStmt;
930
931                                // don't need to call intrinsic dtor, because it does nothing, but
932                                // non-intrinsic dtors must be called
933                                if ( ! isIntrinsicSingleArgCallStmt( dtorStmt ) ) {
934                                        // set dtor location to the object's location for error messages
935                                        auto dtorFunc = getDtorFunc( objDecl, dtorStmt, stmtsToAddBefore );
936                                        objDecl->attributes.push_back( new ast::Attribute( "cleanup", { new ast::VariableExpr(loc, dtorFunc ) } ) );
937                                } // if
938                        }
939                } // if
940        } else if ( const ast::Init * init = ctorInit->init ) {
941                objDecl->init = init;
942        } else {
943                // no constructor and no initializer, which is okay
944                objDecl->init = nullptr;
945        } // if
946        return objDecl;
947}
948
949void ObjDeclCollector::previsit( const ast::CompoundStmt * ) {
950        GuardValue( curVars );
951}
952
953void ObjDeclCollector::previsit( const ast::DeclStmt * stmt ) {
954        // keep track of all variables currently in scope
955        if ( auto objDecl = stmt->decl.as<ast::ObjectDecl>() ) {
956                curVars.push_back( objDecl );
957        } // if
958}
959
960void LabelFinder::previsit( const ast::Stmt * stmt ) {
961        // for each label, remember the variables in scope at that label.
962        for ( auto l : stmt->labels ) {
963                vars[l] = curVars;
964        } // for
965}
966
967void LabelFinder::previsit( const ast::CompoundStmt * stmt ) {
968        previsit( (const ast::Stmt *)stmt );
969        Parent::previsit( stmt );
970}
971
972void LabelFinder::previsit( const ast::DeclStmt * stmt ) {
973        previsit( (const ast::Stmt *)stmt );
974        Parent::previsit( stmt );
975}
976
977void InsertDtors::previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
978        // each function needs to have its own set of labels
979        GuardValue( labelVars );
980        labelVars.clear();
981        // LabelFinder does not recurse into FunctionDecl, so need to visit
982        // its children manually.
983        if (funcDecl->type) funcDecl->type->accept(finder);
984        if (funcDecl->stmts) funcDecl->stmts->accept(finder);
985
986        // all labels for this function have been collected, insert destructors as appropriate via implicit recursion.
987}
988
989// Handle break/continue/goto in the same manner as C++.  Basic idea: any objects that are in scope at the
990// BranchStmt but not at the labelled (target) statement must be destructed.  If there are any objects in scope
991// at the target location but not at the BranchStmt then those objects would be uninitialized so notify the user
992// of the error.  See C++ Reference 6.6 Jump Statements for details.
993void InsertDtors::handleGoto( const ast::BranchStmt * stmt ) {
994        // can't do anything for computed goto
995        if ( stmt->computedTarget ) return;
996
997        assertf( stmt->target.name != "", "BranchStmt missing a label: %s", toString( stmt ).c_str() );
998        // S_L = lvars = set of objects in scope at label definition
999        // S_G = curVars = set of objects in scope at goto statement
1000        ObjectSet & lvars = labelVars[ stmt->target ];
1001
1002        DTOR_PRINT(
1003                std::cerr << "at goto label: " << stmt->target.name << std::endl;
1004                std::cerr << "S_G = " << printSet( curVars ) << std::endl;
1005                std::cerr << "S_L = " << printSet( lvars ) << std::endl;
1006        )
1007
1008
1009        // std::set_difference requires that the inputs be sorted.
1010        lvars.sort();
1011        curVars.sort();
1012
1013        ObjectSet diff;
1014        // S_L-S_G results in set of objects whose construction is skipped - it's an error if this set is non-empty
1015        std::set_difference( lvars.begin(), lvars.end(), curVars.begin(), curVars.end(), std::inserter( diff, diff.begin() ) );
1016        DTOR_PRINT(
1017                std::cerr << "S_L-S_G = " << printSet( diff ) << std::endl;
1018        )
1019        if ( ! diff.empty() ) {
1020                SemanticError( stmt->location, "jump to label \"%s\" crosses initialization of \"%s\".",
1021                                           stmt->target.name.c_str(), (*diff.begin())->name.c_str() );
1022        } // if
1023}
1024
1025void InsertDtors::previsit( const ast::BranchStmt * stmt ) {
1026        switch( stmt->kind ) {
1027        case ast::BranchStmt::Continue:
1028        case ast::BranchStmt::Break:
1029                // could optimize the break/continue case, because the S_L-S_G check is unnecessary (this set should
1030                // always be empty), but it serves as a small sanity check.
1031        case ast::BranchStmt::Goto:
1032                handleGoto( stmt );
1033                break;
1034        default:
1035                assert( false );
1036        } // switch
1037}
1038
1039/// Should we check for warnings? (The function is user-defined constrctor or destructor.)
1040bool checkWarnings( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
1041        if ( ! funcDecl ) return false;
1042        if ( ! funcDecl->stmts ) return false;
1043        return CodeGen::isCtorDtor( funcDecl->name ) && ! funcDecl->linkage.is_overrideable;
1044}
1045
1046void GenStructMemberCalls::previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
1047        GuardValue( function );
1048        GuardValue( unhandled );
1049        GuardValue( usedUninit );
1050        GuardValue( thisParam );
1051        GuardValue( isCtor );
1052        GuardValue( structDecl );
1053        errors = SemanticErrorException();  // clear previous errors
1054
1055        // need to start with fresh sets
1056        unhandled.clear();
1057        usedUninit.clear();
1058
1059        function = mutate(funcDecl);
1060        // could this be non-unique?
1061        if (function != funcDecl) {
1062                std::cerr << "GenStructMemberCalls: non-unique FunctionDecl " << funcDecl->location << funcDecl->name << std::endl;
1063        }
1064
1065        isCtor = CodeGen::isConstructor( function->name );
1066
1067        // Remaining code is only for warnings.
1068        if ( ! checkWarnings( function ) ) return;
1069        thisParam = function->params.front().strict_as<ast::ObjectDecl>();
1070        auto thisType = getPointerBase( thisParam->get_type() );
1071        auto structType = dynamic_cast< const ast::StructInstType * >( thisType );
1072        if ( structType ) {
1073                structDecl = structType->base;
1074                for ( auto & member : structDecl->members ) {
1075                        if ( auto field = member.as<ast::ObjectDecl>() ) {
1076                                // record all of the struct type's members that need to be constructed or
1077                                // destructed by the end of the function
1078                                unhandled.insert( field );
1079                        }
1080                }
1081        }
1082}
1083
1084const ast::DeclWithType * GenStructMemberCalls::postvisit( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
1085        // remove the unhandled objects from usedUninit, because a call is inserted
1086        // to handle them - only objects that are later constructed are used uninitialized.
1087        std::map< const ast::DeclWithType *, CodeLocation > diff;
1088        // need the comparator since usedUninit and unhandled have different types
1089        struct comp_t {
1090                typedef decltype(usedUninit)::value_type usedUninit_t;
1091                typedef decltype(unhandled)::value_type unhandled_t;
1092                bool operator()(usedUninit_t x, unhandled_t y) { return x.first < y; }
1093                bool operator()(unhandled_t x, usedUninit_t y) { return x < y.first; }
1094        } comp;
1095        std::set_difference( usedUninit.begin(), usedUninit.end(), unhandled.begin(), unhandled.end(), std::inserter( diff, diff.begin() ), comp );
1096        for ( auto p : diff ) {
1097                auto member = p.first;
1098                auto loc = p.second;
1099                // xxx - make error message better by also tracking the location that the object is constructed at?
1100                emit( loc, "in ", function->name, ", field ", member->name, " used before being constructed" );
1101        }
1102
1103        const CodeLocation loc = funcDecl->location;
1104
1105        if ( ! unhandled.empty() ) {
1106                auto mutStmts = function->stmts.get_and_mutate();
1107                // need to explicitly re-add function parameters to the indexer in order to resolve copy constructors
1108                auto guard = makeFuncGuard( [this]() { symtab.enterScope(); }, [this]() { symtab.leaveScope(); } );
1109                symtab.addFunction( function );
1110                auto global = transUnit().global;
1111
1112                // need to iterate through members in reverse in order for
1113                // ctor/dtor statements to come out in the right order
1114                for ( auto & member : reverseIterate( structDecl->members ) ) {
1115                        auto field = member.as<ast::ObjectDecl>();
1116                        // skip non-DWT members
1117                        if ( ! field ) continue;
1118                        // skip non-constructable members
1119                        if ( ! tryConstruct( field ) ) continue;
1120                        // skip handled members
1121                        if ( ! unhandled.count( field ) ) continue;
1122
1123                        // insert and resolve default/copy constructor call for each field that's unhandled
1124                        ast::Expr * arg2 = nullptr;
1125                        if ( function->name == "?{}" && isCopyFunction( function ) ) {
1126                                // if copy ctor, need to pass second-param-of-this-function.field
1127                                assert( function->params.size() == 2 );
1128                                arg2 = new ast::MemberExpr(funcDecl->location, field, new ast::VariableExpr(funcDecl->location, function->params.back() ) );
1129                        }
1130                        InitExpander srcParam( arg2 );
1131                        // cast away reference type and construct field.
1132                        ast::Expr * thisExpr = new ast::CastExpr(funcDecl->location, new ast::VariableExpr(funcDecl->location, thisParam ), thisParam->get_type()->stripReferences());
1133                        ast::Expr * memberDest = new ast::MemberExpr(funcDecl->location, field, thisExpr );
1134                        const ast::Stmt * callStmt = SymTab::genImplicitCall( srcParam, memberDest, loc, function->name, field, static_cast<SymTab::LoopDirection>(isCtor) );
1135
1136                        if ( callStmt ) {
1137                                try {
1138                                        callStmt = callStmt->accept( *visitor );
1139                                        if ( isCtor ) {
1140                                                mutStmts->push_front( callStmt );
1141                                        } else { // TODO: don't generate destructor function/object for intrinsic calls
1142
1143                                                // Optimization: do not need to call intrinsic destructors on members
1144                                                if ( isIntrinsicSingleArgCallStmt( callStmt ) ) continue;
1145
1146                                                // __Destructor _dtor0 = { (void *)&b.a1, (void (*)(void *)_destroy_A };
1147                                                std::list< ast::ptr<ast::Stmt> > stmtsToAdd;
1148
1149                                                static UniqueName memberDtorNamer = { "__memberDtor" };
1150                                                assertf( global.dtorStruct, "builtin __Destructor not found." );
1151                                                assertf( global.dtorDestroy, "builtin __destroy_Destructor not found." );
1152
1153                                                ast::Expr * thisExpr = new ast::CastExpr( new ast::AddressExpr( new ast::VariableExpr(loc, thisParam ) ), new ast::PointerType( new ast::VoidType(), ast::CV::Qualifiers() ) );
1154                                                ast::Expr * dtorExpr = new ast::VariableExpr(loc, getDtorFunc( thisParam, callStmt, stmtsToAdd ) );
1155
1156                                                // cast destructor pointer to void (*)(void *), to silence GCC incompatible pointer warnings
1157                                                auto dtorFtype = new ast::FunctionType();
1158                                                dtorFtype->params.emplace_back( new ast::PointerType( new ast::VoidType() ) );
1159                                                auto dtorType = new ast::PointerType( dtorFtype );
1160
1161                                                auto destructor = new ast::ObjectDecl(loc, memberDtorNamer.newName(), new ast::StructInstType( global.dtorStruct ), new ast::ListInit(loc, { new ast::SingleInit(loc, thisExpr ), new ast::SingleInit(loc, new ast::CastExpr( dtorExpr, dtorType ) ) } ) );
1162                                                destructor->attributes.push_back( new ast::Attribute( "cleanup", { new ast::VariableExpr( loc, global.dtorDestroy ) } ) );
1163                                                mutStmts->push_front( new ast::DeclStmt(loc, destructor ) );
1164                                                mutStmts->kids.splice( mutStmts->kids.begin(), stmtsToAdd );
1165                                        }
1166                                } catch ( SemanticErrorException & error ) {
1167                                        emit( funcDecl->location, "in ", function->name , ", field ", field->name, " not explicitly ", isCtor ? "constructed" : "destructed",  " and no ", isCtor ? "default constructor" : "destructor", " found" );
1168                                }
1169                        }
1170                }
1171                function->stmts = mutStmts;
1172        }
1173        errors.throwIfNonEmpty();
1174        return function;
1175}
1176
1177/// true if expr is effectively just the 'this' parameter
1178bool isThisExpression( const ast::Expr * expr, const ast::DeclWithType * thisParam ) {
1179        // TODO: there are more complicated ways to pass 'this' to a constructor, e.g. &*, *&, etc.
1180        if ( auto varExpr = dynamic_cast< const ast::VariableExpr * >( expr ) ) {
1181                return varExpr->var == thisParam;
1182        } else if ( auto castExpr = dynamic_cast< const ast::CastExpr * > ( expr ) ) {
1183                return isThisExpression( castExpr->arg, thisParam );
1184        }
1185        return false;
1186}
1187
1188/// returns a MemberExpr if expr is effectively just member access on the 'this' parameter, else nullptr
1189const ast::MemberExpr * isThisMemberExpr( const ast::Expr * expr, const ast::DeclWithType * thisParam ) {
1190        if ( auto memberExpr = dynamic_cast< const ast::MemberExpr * >( expr ) ) {
1191                if ( isThisExpression( memberExpr->aggregate, thisParam ) ) {
1192                        return memberExpr;
1193                }
1194        } else if ( auto castExpr = dynamic_cast< const ast::CastExpr * >( expr ) ) {
1195                return isThisMemberExpr( castExpr->arg, thisParam );
1196        }
1197        return nullptr;
1198}
1199
1200void GenStructMemberCalls::previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr ) {
1201        if ( ! checkWarnings( function ) ) {
1202                visit_children = false;
1203                return;
1204        }
1205
1206        std::string fname = getFunctionName( appExpr );
1207        if ( fname != function->name ) return;
1208
1209        // call to same kind of function
1210        const ast::Expr * firstParam = appExpr->args.front();
1211        if ( isThisExpression( firstParam, thisParam ) ) {
1212                // if calling another constructor on thisParam, assume that function handles
1213                // all members - if it doesn't a warning will appear in that function.
1214                unhandled.clear();
1215        } else if ( auto memberExpr = isThisMemberExpr( firstParam, thisParam ) ) {
1216                // if first parameter is a member expression on the this parameter,
1217                // then remove the member from unhandled set.
1218                if ( isThisExpression( memberExpr->aggregate, thisParam ) ) {
1219                        unhandled.erase( memberExpr->member );
1220                }
1221        }
1222}
1223
1224void GenStructMemberCalls::previsit( const ast::MemberExpr * memberExpr ) {
1225        if ( ! checkWarnings( function ) || ! isCtor ) {
1226                visit_children = false;
1227                return;
1228        }
1229
1230        if ( isThisExpression( memberExpr->aggregate, thisParam ) ) {
1231                if ( unhandled.count( memberExpr->member ) ) {
1232                        // emit a warning because a member was used before it was constructed
1233                        usedUninit.insert( { memberExpr->member, memberExpr->location } );
1234                }
1235        }
1236}
1237
1238template< typename... Params >
1239void GenStructMemberCalls::emit( CodeLocation loc, const Params &... params ) {
1240        SemanticErrorException err( loc, toString( params... ) );
1241        errors.append( err );
1242}
1243
1244const ast::Expr * GenStructMemberCalls::postvisit( const ast::UntypedExpr * untypedExpr ) {
1245        // xxx - functions returning ast::ptr seems wrong...
1246        auto res = ResolvExpr::findVoidExpression( untypedExpr, { symtab, transUnit().global } );
1247        return res.release();
1248}
1249
1250void InsertImplicitCalls::previsit(const ast::UniqueExpr * unqExpr) {
1251        if (visitedIds.count(unqExpr->id)) visit_children = false;
1252        else visitedIds.insert(unqExpr->id);
1253}
1254
1255const ast::Expr * FixCtorExprs::postvisit( const ast::ConstructorExpr * ctorExpr ) {
1256        const CodeLocation loc = ctorExpr->location;
1257        static UniqueName tempNamer( "_tmp_ctor_expr" );
1258        // xxx - is the size check necessary?
1259        assert( ctorExpr->result && ctorExpr->result->size() == 1 );
1260
1261        // xxx - this can be TupleAssignExpr now. Need to properly handle this case.
1262        // take possession of expr and env
1263        ast::ptr<ast::ApplicationExpr> callExpr = ctorExpr->callExpr.strict_as<ast::ApplicationExpr>();
1264        ast::ptr<ast::TypeSubstitution> env = ctorExpr->env;
1265
1266        // xxx - ideally we would reuse the temporary generated from the copy constructor passes from within firstArg if it exists and not generate a temporary if it's unnecessary.
1267        auto tmp = new ast::ObjectDecl(loc, tempNamer.newName(), callExpr->args.front()->result );
1268        declsToAddBefore.push_back( tmp );
1269
1270        // build assignment and replace constructor's first argument with new temporary
1271        auto mutCallExpr = callExpr.get_and_mutate();
1272        const ast::Expr * firstArg = callExpr->args.front();
1273        ast::Expr * assign = new ast::UntypedExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, "?=?" ), { new ast::AddressExpr(loc, new ast::VariableExpr(loc, tmp ) ), new ast::AddressExpr( firstArg ) } );
1274        firstArg = new ast::VariableExpr(loc, tmp );
1275        mutCallExpr->args.front() = firstArg;
1276
1277        // resolve assignment and dispose of new env
1278        auto resolved = ResolvExpr::findVoidExpression( assign, { symtab, transUnit().global } );
1279        auto mut = resolved.get_and_mutate();
1280        assertf(resolved.get() == mut, "newly resolved expression must be unique");
1281        mut->env = nullptr;
1282
1283        // for constructor expr:
1284        //   T x;
1285        //   x{};
1286        // results in:
1287        //   T x;
1288        //   T & tmp;
1289        //   &tmp = &x, ?{}(tmp), tmp
1290        ast::CommaExpr * commaExpr = new ast::CommaExpr(loc, resolved, new ast::CommaExpr(loc, mutCallExpr, new ast::VariableExpr(loc, tmp ) ) );
1291        commaExpr->env = env;
1292        return commaExpr;
1293}
1294
1295} // namespace
1296
1297void fix( ast::TranslationUnit & translationUnit, bool inLibrary ) {
1298        ast::Pass<SelfAssignChecker>::run( translationUnit );
1299
1300        // fixes StmtExpr to properly link to their resulting expression
1301        ast::Pass<StmtExprResult>::run( translationUnit );
1302
1303        // fixes ConstructorInit for global variables. should happen before fixInitializers.
1304        InitTweak::fixGlobalInit( translationUnit, inLibrary );
1305
1306        // must happen before ResolveCopyCtors because temporaries have to be inserted into the correct scope
1307        ast::Pass<SplitExpressions>::run( translationUnit );
1308
1309        ast::Pass<InsertImplicitCalls>::run( translationUnit );
1310
1311        // Needs to happen before ResolveCopyCtors, because argument/return temporaries should not be considered in
1312        // error checking branch statements
1313        {
1314                ast::Pass<LabelFinder> finder;
1315                ast::Pass<InsertDtors>::run( translationUnit, finder );
1316        }
1317
1318        ast::Pass<ResolveCopyCtors>::run( translationUnit );
1319        FixInit::fixInitializers( translationUnit );
1320        ast::Pass<GenStructMemberCalls>::run( translationUnit );
1321
1322        // Needs to happen after GenStructMemberCalls, since otherwise member constructors exprs
1323        // don't have the correct form, and a member can be constructed more than once.
1324        ast::Pass<FixCtorExprs>::run( translationUnit );
1325}
1326
1327} // namespace InitTweak
1328
1329// Local Variables: //
1330// tab-width: 4 //
1331// mode: c++ //
1332// compile-command: "make install" //
1333// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.