source: src/InitTweak/FixInit.cpp @ 0bf03ba2

Last change on this file since 0bf03ba2 was 0bf03ba2, checked in by Michael Brooks <mlbrooks@…>, 4 weeks ago

Remove warnings due to unused parameters in generated code for zero-length ttype instantiations.

  • 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        dstParam->attributes.push_back( new ast::Attribute( "unused" ) );
73        return new ast::FunctionDecl( loc,
74                fname,
75                std::move(typeParams),
76                {},
77                {dstParam},
78                {},
79                new ast::CompoundStmt(loc),
80                {},
81                ast::Linkage::Cforall
82        );
83}
84
85struct SelfAssignChecker {
86        void previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr );
87};
88
89struct StmtExprResult {
90        const ast::StmtExpr * previsit( const ast::StmtExpr * stmtExpr );
91};
92
93/// wrap function application expressions as ImplicitCopyCtorExpr nodes so that it is easy to identify which
94/// function calls need their parameters to be copy constructed
95struct InsertImplicitCalls : public ast::WithShortCircuiting {
96        const ast::Expr * postvisit( const ast::ApplicationExpr * appExpr );
97
98        // only handles each UniqueExpr once
99        // if order of visit does not change, this should be safe
100        void previsit (const ast::UniqueExpr *);
101
102        std::unordered_set<decltype(ast::UniqueExpr::id)> visitedIds;
103};
104
105/// generate temporary ObjectDecls for each argument and return value of each ImplicitCopyCtorExpr,
106/// generate/resolve copy construction expressions for each, and generate/resolve destructors for both
107/// arguments and return value temporaries
108struct ResolveCopyCtors final : public ast::WithGuards, public ast::WithStmtsToAdd, public ast::WithSymbolTable, public ast::WithShortCircuiting, public ast::WithVisitorRef<ResolveCopyCtors>, public ast::WithConstTranslationUnit {
109        const ast::Expr * postvisit( const ast::ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr );
110        const ast::StmtExpr * previsit( const ast::StmtExpr * stmtExpr );
111        const ast::UniqueExpr * previsit( const ast::UniqueExpr * unqExpr );
112
113        /// handles distant mutations of environment manually.
114        /// WithConstTypeSubstitution cannot remember where the environment is from
115
116        /// MUST be called at start of overload previsit
117        void previsit( const ast::Expr * expr);
118        /// MUST be called at return of overload postvisit
119        const ast::Expr * postvisit(const ast::Expr * expr);
120
121        /// create and resolve ctor/dtor expression: fname(var, [cpArg])
122        const ast::Expr * makeCtorDtor( const std::string & fname, const ast::ObjectDecl * var, const ast::Expr * cpArg = nullptr );
123        /// true if type does not need to be copy constructed to ensure correctness
124        bool skipCopyConstruct( const ast::Type * type );
125        ast::ptr< ast::Expr > copyConstructArg( const ast::Expr * arg, const ast::ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr, const ast::Type * formal );
126        ast::Expr * destructRet( const ast::ObjectDecl * ret, const ast::Expr * arg );
127private:
128        /// hack to implement WithTypeSubstitution while conforming to mutation safety.
129        ast::TypeSubstitution * env         = nullptr;
130        bool                    envModified = false;
131};
132
133/// collects constructed object decls - used as a base class
134struct ObjDeclCollector : public ast::WithGuards, public ast::WithShortCircuiting {
135        // use ordered data structure to maintain ordering for set_difference and for consistent error messages
136        typedef std::list< const ast::ObjectDecl * > ObjectSet;
137        void previsit( const ast::CompoundStmt *compoundStmt );
138        void previsit( const ast::DeclStmt *stmt );
139
140        // don't go into other functions
141        void previsit( const ast::FunctionDecl * ) { visit_children = false; }
142
143protected:
144        ObjectSet curVars;
145};
146
147// debug
148template<typename ObjectSet>
149struct PrintSet {
150        PrintSet( const ObjectSet & objs ) : objs( objs ) {}
151        const ObjectSet & objs;
152};
153template<typename ObjectSet>
154PrintSet<ObjectSet> printSet( const ObjectSet & objs ) { return PrintSet<ObjectSet>( objs ); }
155template<typename ObjectSet>
156std::ostream & operator<<( std::ostream & out, const PrintSet<ObjectSet> & set) {
157        out << "{ ";
158        for ( auto & obj : set.objs ) {
159                out << obj->name << ", " ;
160        } // for
161        out << " }";
162        return out;
163}
164
165struct LabelFinder final : public ObjDeclCollector {
166        typedef std::map< std::string, ObjectSet > LabelMap;
167        // map of Label -> live variables at that label
168        LabelMap vars;
169
170        typedef ObjDeclCollector Parent;
171        using Parent::previsit;
172        void previsit( const ast::Stmt * stmt );
173
174        void previsit( const ast::CompoundStmt *compoundStmt );
175        void previsit( const ast::DeclStmt *stmt );
176};
177
178/// insert destructor calls at the appropriate places.  must happen before CtorInit nodes are removed
179/// (currently by FixInit)
180struct InsertDtors final : public ObjDeclCollector, public ast::WithStmtsToAdd {
181        InsertDtors( ast::Pass<LabelFinder> & finder ) : finder( finder ), labelVars( finder.core.vars ) {}
182
183        typedef ObjDeclCollector Parent;
184        using Parent::previsit;
185
186        void previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl );
187
188        void previsit( const ast::BranchStmt * stmt );
189private:
190        void handleGoto( const ast::BranchStmt * stmt );
191
192        ast::Pass<LabelFinder> & finder;
193        LabelFinder::LabelMap & labelVars;
194};
195
196/// expand each object declaration to use its constructor after it is declared.
197struct FixInit : public ast::WithStmtsToAdd {
198        static void fixInitializers( ast::TranslationUnit &translationUnit );
199
200        const ast::DeclWithType * postvisit( const ast::ObjectDecl *objDecl );
201
202        std::list< ast::ptr< ast::Decl > > staticDtorDecls;
203};
204
205/// generate default/copy ctor and dtor calls for user-defined struct ctor/dtors
206/// for any member that is missing a corresponding ctor/dtor call.
207/// error if a member is used before constructed
208struct GenStructMemberCalls final : public ast::WithGuards, public ast::WithShortCircuiting, public ast::WithSymbolTable, public ast::WithVisitorRef<GenStructMemberCalls>, public ast::WithConstTranslationUnit {
209        void previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl );
210        const ast::DeclWithType * postvisit( const ast::FunctionDecl * funcDecl );
211
212        void previsit( const ast::MemberExpr * memberExpr );
213        void previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr );
214
215        /// Note: this post mutate used to be in a separate visitor. If this pass breaks, one place to examine is whether it is
216        /// okay for this part of the recursion to occur alongside the rest.
217        const ast::Expr * postvisit( const ast::UntypedExpr * expr );
218
219        SemanticErrorException errors;
220private:
221        template< typename... Params >
222        void emit( CodeLocation, const Params &... params );
223
224        ast::FunctionDecl * function = nullptr;
225        std::set< const ast::DeclWithType * > unhandled;
226        std::map< const ast::DeclWithType *, CodeLocation > usedUninit;
227        const ast::ObjectDecl * thisParam = nullptr;
228        bool isCtor = false; // true if current function is a constructor
229        const ast::StructDecl * structDecl = nullptr;
230};
231
232/// expands ConstructorExpr nodes into comma expressions, using a temporary for the first argument
233struct FixCtorExprs final : public ast::WithDeclsToAdd, public ast::WithSymbolTable, public ast::WithShortCircuiting, public ast::WithConstTranslationUnit {
234        const ast::Expr * postvisit( const ast::ConstructorExpr * ctorExpr );
235};
236
237/// add CompoundStmts around top-level expressions so that temporaries are destroyed in the correct places.
238struct SplitExpressions : public ast::WithShortCircuiting {
239        ast::Stmt * postvisit( const ast::ExprStmt * stmt );
240        void previsit( const ast::TupleAssignExpr * expr );
241};
242
243/// find and return the destructor used in `input`. If `input` is not a simple destructor call, generate a thunk
244/// that wraps the destructor, insert it into `stmtsToAdd` and return the new function declaration
245const ast::DeclWithType * getDtorFunc( const ast::ObjectDecl * objDecl, const ast::Stmt * input, std::list< ast::ptr<ast::Stmt> > & stmtsToAdd ) {
246        const CodeLocation loc = input->location;
247        assert( input );
248        auto matches = collectCtorDtorCalls( input );
249
250        // The simple case requires a direct call and only one destructor call.
251        if ( dynamic_cast< const ast::ExprStmt * >( input ) && matches.size() == 1 ) {
252                auto func = getFunction( matches.front() );
253                assertf( func, "getFunction failed to find function in %s", toString( matches.front() ).c_str() );
254
255                // cleanup argument must be a function, not an object (including function pointer)
256                if ( auto dtorFunc = dynamic_cast< const ast::FunctionDecl * > ( func ) ) {
257                        if ( dtorFunc->type->forall.empty() ) {
258                                // simple case where the destructor is a monomorphic function call - can simply
259                                // use that function as the cleanup function.
260                                return func;
261                        }
262                }
263        }
264
265        // otherwise the cleanup is more complicated - need to build a single argument cleanup function that
266        // wraps the more complicated code.
267        static UniqueName dtorNamer( "__cleanup_dtor" );
268        std::string name = dtorNamer.newName();
269        ast::FunctionDecl * dtorFunc = genDefaultFunc( loc, name, objDecl->type->stripReferences(), false );
270        stmtsToAdd.push_back( new ast::DeclStmt(loc, dtorFunc ) );
271
272        // the original code contains uses of objDecl - replace them with the newly generated 'this' parameter.
273        const ast::ObjectDecl * thisParam = getParamThis( dtorFunc );
274        const ast::Expr * replacement = new ast::VariableExpr( loc, thisParam );
275
276        auto base = replacement->result->stripReferences();
277        if ( dynamic_cast< const ast::ArrayType * >( base ) || dynamic_cast< const ast::TupleType * > ( base ) ) {
278                // need to cast away reference for array types, since the destructor is generated without the reference type,
279                // and for tuple types since tuple indexing does not work directly on a reference
280                replacement = new ast::CastExpr( replacement, base );
281        }
282        auto dtor = ast::DeclReplacer::replace( input, ast::DeclReplacer::ExprMap{ std::make_pair( objDecl, replacement ) } );
283        auto mutStmts = dtorFunc->stmts.get_and_mutate();
284        mutStmts->push_back(strict_dynamic_cast<const ast::Stmt *>( dtor ));
285        dtorFunc->stmts = mutStmts;
286
287        return dtorFunc;
288}
289
290void FixInit::fixInitializers( ast::TranslationUnit & translationUnit ) {
291        ast::Pass<FixInit> fixer;
292
293        // can't use mutateAll, because need to insert declarations at top-level
294        // can't use DeclMutator, because sometimes need to insert IfStmt, etc.
295        SemanticErrorException errors;
296        for ( auto i = translationUnit.decls.begin(); i != translationUnit.decls.end(); ++i ) {
297                try {
298                        *i = (*i)->accept(fixer);
299                        translationUnit.decls.splice( i, fixer.core.staticDtorDecls );
300                } catch( SemanticErrorException &e ) {
301                        errors.append( e );
302                } // try
303        } // for
304        errors.throwIfNonEmpty();
305}
306
307const ast::StmtExpr * StmtExprResult::previsit( const ast::StmtExpr * stmtExpr ) {
308        assert( stmtExpr->result );
309        if ( stmtExpr->result->isVoid() ) return stmtExpr;
310
311        auto mutExpr = mutate( stmtExpr );
312        const ast::CompoundStmt * body = mutExpr->stmts;
313        assert( !body->kids.empty() );
314        mutExpr->resultExpr = body->kids.back().strict_as<ast::ExprStmt>();
315        return mutExpr;
316}
317
318ast::Stmt * SplitExpressions::postvisit( const ast::ExprStmt * stmt ) {
319        // wrap each top-level ExprStmt in a block so that destructors for argument and return temporaries are destroyed
320        // in the correct places
321        return new ast::CompoundStmt( stmt->location, { stmt } );
322}
323
324void SplitExpressions::previsit( const ast::TupleAssignExpr * ) {
325        // don't do this within TupleAssignExpr, since it is already broken up into multiple expressions
326        visit_children = false;
327}
328
329// Relatively simple structural comparison for expressions, needed to determine
330// if two expressions are "the same" (used to determine if self assignment occurs)
331struct StructuralChecker {
332        // Strip all casts and then dynamic_cast.
333        template<typename T>
334        static const T * cast( const ast::Expr * expr ) {
335                // this might be too permissive. It's possible that only particular casts are relevant.
336                while ( auto cast = dynamic_cast< const ast::CastExpr * >( expr ) ) {
337                        expr = cast->arg;
338                }
339                return dynamic_cast< const T * >( expr );
340        }
341
342        void previsit( const ast::Expr * ) {
343                // anything else does not qualify
344                result = false;
345        }
346
347        // ignore casts
348        void previsit( const ast::CastExpr * ) {}
349
350        void previsit( const ast::MemberExpr * memExpr ) {
351                if ( auto otherMember = cast< ast::MemberExpr >( other ) ) {
352                        if ( otherMember->member == memExpr->member ) {
353                                other = otherMember->aggregate;
354                                return;
355                        }
356                }
357                result = false;
358        }
359
360        void previsit( const ast::VariableExpr * varExpr ) {
361                if ( auto otherVar = cast< ast::VariableExpr >( other ) ) {
362                        if ( otherVar->var == varExpr->var ) {
363                                return;
364                        }
365                }
366                result = false;
367        }
368
369        void previsit( const ast::AddressExpr * ) {
370                if ( auto addrExpr = cast< ast::AddressExpr >( other ) ) {
371                        other = addrExpr->arg;
372                        return;
373                }
374                result = false;
375        }
376
377        const ast::Expr * other;
378        bool result = true;
379        StructuralChecker( const ast::Expr * other ) : other(other) {}
380};
381
382bool structurallySimilar( const ast::Expr * e1, const ast::Expr * e2 ) {
383        return ast::Pass<StructuralChecker>::read( e1, e2 );
384}
385
386void SelfAssignChecker::previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr ) {
387        auto function = getFunction( appExpr );
388        // Doesn't use isAssignment, because ?+=?, etc. should not count as self-assignment.
389        if ( function->name == "?=?" && appExpr->args.size() == 2
390                        // Check for structural similarity (same variable use, ignore casts, etc.
391                        // (but does not look too deeply, anything looking like a function is off limits).
392                        && structurallySimilar( appExpr->args.front(), appExpr->args.back() ) ) {
393                SemanticWarning( appExpr->location, Warning::SelfAssignment, toCString( appExpr->args.front() ) );
394        }
395}
396
397const ast::Expr * InsertImplicitCalls::postvisit( const ast::ApplicationExpr * appExpr ) {
398        if ( auto function = appExpr->func.as<ast::VariableExpr>() ) {
399                if ( function->var->linkage.is_builtin ) {
400                        // optimization: don't need to copy construct in order to call intrinsic functions
401                        return appExpr;
402                } else if ( auto funcDecl = function->var.as<ast::DeclWithType>() ) {
403                        auto ftype = dynamic_cast< const ast::FunctionType * >( GenPoly::getFunctionType( funcDecl->get_type() ) );
404                        assertf( ftype, "Function call without function type: %s", toString( funcDecl ).c_str() );
405                        if ( CodeGen::isConstructor( funcDecl->name ) && ftype->params.size() == 2 ) {
406                                auto t1 = getPointerBase( ftype->params.front() );
407                                auto t2 = ftype->params.back();
408                                assert( t1 );
409
410                                if ( ResolvExpr::typesCompatible( t1, t2 ) ) {
411                                        // optimization: don't need to copy construct in order to call a copy constructor
412                                        return appExpr;
413                                } // if
414                        } else if ( CodeGen::isDestructor( funcDecl->name ) ) {
415                                // correctness: never copy construct arguments to a destructor
416                                return appExpr;
417                        } // if
418                } // if
419        } // if
420        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "InsertImplicitCalls: adding a wrapper " << appExpr << std::endl; )
421
422        // wrap each function call so that it is easy to identify nodes that have to be copy constructed
423        ast::ptr<ast::TypeSubstitution> tmp = appExpr->env;
424        auto mutExpr = mutate(appExpr);
425        mutExpr->env = nullptr;
426
427        auto expr = new ast::ImplicitCopyCtorExpr( appExpr->location, mutExpr );
428        // Move the type substitution to the new top-level. The substitution
429        // is needed to obtain the type of temporary variables so that copy
430        // constructor calls can be resolved.
431        expr->env = tmp;
432        return expr;
433}
434
435void ResolveCopyCtors::previsit(const ast::Expr * expr) {
436        if ( nullptr == expr->env ) {
437                return;
438        }
439        GuardValue( env ) = expr->env->clone();
440        GuardValue( envModified ) = false;
441}
442
443const ast::Expr * ResolveCopyCtors::postvisit(const ast::Expr * expr) {
444        // No local environment, skip.
445        if ( nullptr == expr->env ) {
446                return expr;
447        // Environment was modified, mutate and replace.
448        } else if ( envModified ) {
449                auto mutExpr = mutate(expr);
450                mutExpr->env = env;
451                return mutExpr;
452        // Environment was not mutated, delete the shallow copy before guard.
453        } else {
454                delete env;
455                return expr;
456        }
457}
458
459bool ResolveCopyCtors::skipCopyConstruct( const ast::Type * type ) { return ! isConstructable( type ); }
460
461const ast::Expr * ResolveCopyCtors::makeCtorDtor( const std::string & fname, const ast::ObjectDecl * var, const ast::Expr * cpArg ) {
462        assert( var );
463        assert( var->isManaged() );
464        assert( !cpArg || cpArg->isManaged() );
465        // arrays are not copy constructed, so this should always be an ExprStmt
466        ast::ptr< ast::Stmt > stmt = genCtorDtor(var->location, fname, var, cpArg );
467        assertf( stmt, "ResolveCopyCtors: genCtorDtor returned nullptr: %s / %s / %s", fname.c_str(), toString( var ).c_str(), toString( cpArg ).c_str() );
468        auto exprStmt = stmt.strict_as<ast::ImplicitCtorDtorStmt>()->callStmt.strict_as<ast::ExprStmt>();
469        ast::ptr<ast::Expr> untyped = exprStmt->expr; // take ownership of expr
470
471        // resolve copy constructor
472        // should only be one alternative for copy ctor and dtor expressions, since all arguments are fixed
473        // (VariableExpr and already resolved expression)
474        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "ResolvingCtorDtor " << untyped << std::endl; )
475        ast::ptr<ast::Expr> resolved = ResolvExpr::findVoidExpression(untyped, { symtab, transUnit().global } );
476        assert( resolved );
477        if ( resolved->env ) {
478                // Extract useful information and discard new environments. Keeping them causes problems in PolyMutator passes.
479                env->add( *resolved->env );
480                envModified = true;
481                auto mut = mutate(resolved.get());
482                assertf(mut == resolved.get(), "newly resolved expression must be unique");
483                mut->env = nullptr;
484        } // if
485        if ( auto assign = resolved.as<ast::TupleAssignExpr>() ) {
486                // fix newly generated StmtExpr
487                previsit( assign->stmtExpr );
488        }
489        return resolved.release();
490}
491
492ast::ptr<ast::Expr> ResolveCopyCtors::copyConstructArg(
493        const ast::Expr * arg, const ast::ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr, const ast::Type * formal )
494{
495        static UniqueName tempNamer("_tmp_cp");
496        const CodeLocation loc = impCpCtorExpr->location;
497        // CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "Type Substitution: " << *env << std::endl; )
498        assert( arg->result );
499        ast::ptr<ast::Type> result = arg->result;
500        if ( skipCopyConstruct( result ) ) return arg; // skip certain non-copyable types
501
502        // type may involve type variables, so apply type substitution to get temporary variable's actual type,
503        // since result type may not be substituted (e.g., if the type does not appear in the parameter list)
504        // Use applyFree so that types bound in function pointers are not substituted, e.g. in forall(dtype T) void (*)(T).
505
506        // xxx - this originally mutates arg->result in place. is it correct?
507        assert( env );
508        result = env->applyFree( result.get() ).node;
509        auto mutResult = result.get_and_mutate();
510        mutResult->set_const(false);
511
512        auto mutArg = mutate(arg);
513        mutArg->result = mutResult;
514
515        ast::ptr<ast::Expr> guard = mutArg;
516
517        ast::ptr<ast::ObjectDecl> tmp = new ast::ObjectDecl(loc, "__tmp", mutResult, nullptr );
518
519        // create and resolve copy constructor
520        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "makeCtorDtor for an argument" << std::endl; )
521        auto cpCtor = makeCtorDtor( "?{}", tmp, mutArg );
522
523        if ( auto appExpr = dynamic_cast< const ast::ApplicationExpr * >( cpCtor ) ) {
524                // if the chosen constructor is intrinsic, the copy is unnecessary, so
525                // don't create the temporary and don't call the copy constructor
526                auto function = appExpr->func.strict_as<ast::VariableExpr>();
527                if ( function->var->linkage == ast::Linkage::Intrinsic ) {
528                        // arguments that need to be boxed need a temporary regardless of whether the copy constructor is intrinsic,
529                        // so that the object isn't changed inside of the polymorphic function
530                        if ( ! GenPoly::needsBoxing( formal, result, impCpCtorExpr->callExpr, env ) ) {
531                                // xxx - should arg->result be mutated? see comment above.
532                                return guard;
533                        }
534                }
535        }
536
537        // set a unique name for the temporary once it's certain the call is necessary
538        auto mut = tmp.get_and_mutate();
539        assertf (mut == tmp, "newly created ObjectDecl must be unique");
540        mut->name = tempNamer.newName();
541
542        // replace argument to function call with temporary
543        stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, tmp ) );
544        arg = cpCtor;
545        return destructRet( tmp, arg );
546}
547
548ast::Expr * ResolveCopyCtors::destructRet( const ast::ObjectDecl * ret, const ast::Expr * arg ) {
549        auto global = transUnit().global;
550        // TODO: refactor code for generating cleanup attribute, since it's common and reused in ~3-4 places
551        // check for existing cleanup attribute before adding another(?)
552        // need to add __Destructor for _tmp_cp variables as well
553
554        assertf( global.dtorStruct, "Destructor generation requires __Destructor definition." );
555        assertf( global.dtorStruct->members.size() == 2, "__Destructor definition does not have expected fields." );
556        assertf( global.dtorDestroy, "Destructor generation requires __destroy_Destructor." );
557
558        const CodeLocation & loc = ret->location;
559
560        // generate a __Destructor for ret that calls the destructor
561        auto res = makeCtorDtor( "^?{}", ret );
562        auto dtor = mutate(res);
563
564        // if the chosen destructor is intrinsic, elide the generated dtor handler
565        if ( arg && isIntrinsicCallExpr( dtor ) ) {
566                return new ast::CommaExpr(loc, arg, new ast::VariableExpr(loc, ret ) );
567        }
568
569        if ( nullptr == dtor->env && nullptr != env ) {
570                dtor->env = ast::shallowCopy( env );
571        }
572        auto dtorFunc = getDtorFunc( ret, new ast::ExprStmt(loc, dtor ), stmtsToAddBefore );
573
574        auto dtorStructType = new ast::StructInstType( global.dtorStruct );
575
576        // what does this do???
577        dtorStructType->params.push_back( new ast::TypeExpr(loc, new ast::VoidType() ) );
578
579        // cast destructor pointer to void (*)(void *), to silence GCC incompatible pointer warnings
580        auto dtorFtype = new ast::FunctionType();
581        dtorFtype->params.push_back( new ast::PointerType(new ast::VoidType( ) ) );
582        auto dtorType = new ast::PointerType( dtorFtype );
583
584        static UniqueName namer( "_ret_dtor" );
585        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 ) ) } ) );
586        retDtor->attributes.push_back( new ast::Attribute( "cleanup", { new ast::VariableExpr(loc, global.dtorDestroy ) } ) );
587        stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, retDtor ) );
588
589        if ( arg ) {
590                auto member = new ast::MemberExpr(loc, global.dtorStruct->members.front().strict_as<ast::DeclWithType>(), new ast::VariableExpr(loc, retDtor ) );
591                auto object = new ast::CastExpr( new ast::AddressExpr( new ast::VariableExpr(loc, ret ) ), new ast::PointerType(new ast::VoidType() ) );
592                ast::Expr * assign = createBitwiseAssignment( member, object );
593                return new ast::CommaExpr(loc, new ast::CommaExpr(loc, arg, assign ), new ast::VariableExpr(loc, ret ) );
594        }
595        return nullptr;
596}
597
598const ast::Expr * ResolveCopyCtors::postvisit( const ast::ImplicitCopyCtorExpr *impCpCtorExpr ) {
599        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "ResolveCopyCtors: " << impCpCtorExpr << std::endl; )
600
601        ast::ApplicationExpr * appExpr = mutate(impCpCtorExpr->callExpr.get());
602        const ast::ObjectDecl * returnDecl = nullptr;
603        const CodeLocation loc = appExpr->location;
604
605        // take each argument and attempt to copy construct it.
606        auto ftype = GenPoly::getFunctionType( appExpr->func->result );
607        assert( ftype );
608        auto & params = ftype->params;
609        auto iter = params.begin();
610        for ( auto & arg : appExpr->args ) {
611                const ast::Type * formal = nullptr;
612                // Do not copy construct C-style variadic arguments.
613                if ( iter != params.end() ) {
614                        formal = *iter++;
615                }
616
617                arg = copyConstructArg( arg, impCpCtorExpr, formal );
618        } // for
619
620        // each return value from the call needs to be connected with an ObjectDecl at the call site, which is
621        // initialized with the return value and is destructed later
622        // xxx - handle named return values?
623        const ast::Type * result = appExpr->result;
624        if ( ! result->isVoid() ) {
625                static UniqueName retNamer("_tmp_cp_ret");
626                auto subResult = env->apply( result ).node;
627                auto ret = new ast::ObjectDecl(loc, retNamer.newName(), subResult, nullptr );
628                auto mutType = mutate(ret->type.get());
629                mutType->set_const( false );
630                ret->type = mutType;
631                returnDecl = ret;
632                stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, ret ) );
633                CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "makeCtorDtor for a return" << std::endl; )
634        } // for
635        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "after Resolving: " << impCpCtorExpr << std::endl; )
636        // ------------------------------------------------------
637
638        CP_CTOR_PRINT( std::cerr << "Coming out the back..." << impCpCtorExpr << std::endl; )
639
640        // detach fields from wrapper node so that it can be deleted without deleting too much
641
642        // xxx - actual env might be somewhere else, need to keep invariant
643
644        // deletion of wrapper should be handled by pass template now
645
646        assert (appExpr->env == nullptr);
647        appExpr->env = impCpCtorExpr->env;
648
649        if ( returnDecl ) {
650                ast::Expr * assign = createBitwiseAssignment( new ast::VariableExpr(loc, returnDecl ), appExpr );
651                if ( ! dynamic_cast< const ast::ReferenceType * >( result ) ) {
652                        // destructing reference returns is bad because it can cause multiple destructor calls to the same object - the returned object is not a temporary
653                        assign = destructRet( returnDecl, assign );
654                        assert(assign);
655                } else {
656                        assign = new ast::CommaExpr(loc, assign, new ast::VariableExpr(loc, returnDecl ) );
657                }
658                // move env from appExpr to retExpr
659                assign->env = appExpr->env;
660                // actual env is handled by common routine that replaces WithTypeSubstitution
661                return postvisit((const ast::Expr *)assign);
662        } else {
663                return postvisit((const ast::Expr *)appExpr);
664        } // if
665}
666
667const ast::StmtExpr * ResolveCopyCtors::previsit( const ast::StmtExpr * _stmtExpr ) {
668        // function call temporaries should be placed at statement-level, rather than nested inside of a new statement expression,
669        // since temporaries can be shared across sub-expressions, e.g.
670        //   [A, A] f();       // decl
671        //   g([A] x, [A] y);  // decl
672        //   g(f());           // call
673        // f is executed once, so the return temporary is shared across the tuple constructors for x and y.
674        // Explicitly mutating children instead of mutating the inner compound statement forces the temporaries to be added
675        // to the outer context, rather than inside of the statement expression.
676
677        // call the common routine that replaces WithTypeSubstitution
678        previsit((const ast::Expr *) _stmtExpr);
679
680        visit_children = false;
681        const CodeLocation loc = _stmtExpr->location;
682
683        assert( env );
684
685        symtab.enterScope();
686        // visit all statements
687        auto stmtExpr = mutate(_stmtExpr);
688        auto mutStmts = mutate(stmtExpr->stmts.get());
689
690        auto & stmts = mutStmts->kids;
691        for ( auto & stmt : stmts ) {
692                stmt = stmt->accept( *visitor );
693        } // for
694        stmtExpr->stmts = mutStmts;
695        symtab.leaveScope();
696
697        assert( stmtExpr->result );
698        if ( stmtExpr->result->isVoid() ) {
699                assert( stmtExpr->returnDecls.empty() );
700                assert( stmtExpr->dtors.empty() );
701
702                return stmtExpr;
703        }
704
705        static UniqueName retNamer("_tmp_stmtexpr_ret");
706
707        auto result = env->apply( stmtExpr->result.get() ).node;
708        if ( ! InitTweak::isConstructable( result ) ) {
709                return stmtExpr;
710        }
711        auto mutResult = result.get_and_mutate();
712        mutResult->set_const(false);
713
714        // create variable that will hold the result of the stmt expr
715        auto ret = new ast::ObjectDecl(loc, retNamer.newName(), mutResult, nullptr );
716        stmtsToAddBefore.push_back( new ast::DeclStmt(loc, ret ) );
717
718        assertf(
719                stmtExpr->resultExpr,
720                "Statement-Expression should have a resulting expression at %s:%d",
721                stmtExpr->location.filename.c_str(),
722                stmtExpr->location.first_line
723        );
724
725        const ast::ExprStmt * last = stmtExpr->resultExpr;
726        // xxx - if this is non-unique, need to copy while making resultExpr ref
727        assertf(last->unique(), "attempt to modify weakly shared statement");
728        auto mutLast = mutate(last);
729        // above assertion means in-place mutation is OK
730        try {
731                mutLast->expr = makeCtorDtor( "?{}", ret, mutLast->expr );
732        } catch (...) {
733                std::cerr << "*CFA internal error: ";
734                std::cerr << "can't resolve implicit constructor";
735                std::cerr << " at " << stmtExpr->location.filename.c_str();
736                std::cerr << ":" << stmtExpr->location.first_line << std::endl;
737
738                abort();
739        }
740
741        // add destructors after current statement
742        stmtsToAddAfter.push_back( new ast::ExprStmt(loc, makeCtorDtor( "^?{}", ret ) ) );
743
744        // must have a non-empty body, otherwise it wouldn't have a result
745        assert( ! stmts.empty() );
746
747        // if there is a return decl, add a use as the last statement; will not have return decl on non-constructable returns
748        stmts.push_back( new ast::ExprStmt(loc, new ast::VariableExpr(loc, ret ) ) );
749
750        assert( stmtExpr->returnDecls.empty() );
751        assert( stmtExpr->dtors.empty() );
752
753        return stmtExpr;
754}
755
756// to prevent warnings ('_unq0' may be used uninitialized in this function),
757// insert an appropriate zero initializer for UniqueExpr temporaries.
758ast::Init * makeInit( const ast::Type * t, CodeLocation const & loc ) {
759        if ( auto inst = dynamic_cast< const ast::StructInstType * >( t ) ) {
760                // initizer for empty struct must be empty
761                if ( inst->base->members.empty() ) {
762                        return new ast::ListInit( loc, {} );
763                }
764        } else if ( auto inst = dynamic_cast< const ast::UnionInstType * >( t ) ) {
765                // initizer for empty union must be empty
766                if ( inst->base->members.empty() ) {
767                        return new ast::ListInit( loc, {} );
768                }
769        }
770
771        return new ast::ListInit( loc, {
772                new ast::SingleInit( loc, ast::ConstantExpr::from_int( loc, 0 ) )
773        } );
774}
775
776const ast::UniqueExpr * ResolveCopyCtors::previsit( const ast::UniqueExpr * unqExpr ) {
777        visit_children = false;
778        // xxx - hack to prevent double-handling of unique exprs, otherwise too many temporary variables and destructors are generated
779        static std::unordered_map< int, const ast::UniqueExpr * > unqMap;
780        auto mutExpr = mutate(unqExpr);
781        if ( ! unqMap.count( unqExpr->id ) ) {
782                auto impCpCtorExpr = mutExpr->expr.as<ast::ImplicitCopyCtorExpr>();
783                mutExpr->expr = mutExpr->expr->accept( *visitor );
784                // it should never be necessary to wrap a void-returning expression in a UniqueExpr - if this assumption changes, this needs to be rethought
785                assert( unqExpr->result );
786                if ( impCpCtorExpr ) {
787                        auto comma = unqExpr->expr.strict_as<ast::CommaExpr>();
788                        auto var = comma->arg2.strict_as<ast::VariableExpr>();
789                        // note the variable used as the result from the call
790                        mutExpr->var = var;
791                } else {
792                        // expr isn't a call expr, so create a new temporary variable to use to hold the value of the unique expression
793                        mutExpr->object = new ast::ObjectDecl( mutExpr->location, toString("_unq", mutExpr->id), mutExpr->result, makeInit( mutExpr->result, mutExpr->location ) );
794                        mutExpr->var = new ast::VariableExpr( mutExpr->location, mutExpr->object );
795                }
796
797                unqMap[mutExpr->id] = mutExpr;
798        } else {
799                // take data from other UniqueExpr to ensure consistency
800                mutExpr->expr = unqMap[mutExpr->id]->expr;
801                mutExpr->result = mutExpr->expr->result;
802        }
803        return mutExpr;
804}
805
806const ast::DeclWithType * FixInit::postvisit( const ast::ObjectDecl *_objDecl ) {
807        const CodeLocation loc = _objDecl->location;
808
809        // since this removes the init field from objDecl, it must occur after children are mutated (i.e. postvisit)
810        ast::ptr<ast::ConstructorInit> ctorInit = _objDecl->init.as<ast::ConstructorInit>();
811
812        if ( nullptr == ctorInit ) return _objDecl;
813
814        auto objDecl = mutate(_objDecl);
815
816        // could this be non-unique?
817        if (objDecl != _objDecl) {
818                std::cerr << "FixInit: non-unique object decl " << objDecl->location << objDecl->name << std::endl;
819        }
820        // a decision should have been made by the resolver, so ctor and init are not both non-NULL
821        assert( ! ctorInit->ctor || ! ctorInit->init );
822        if ( const ast::Stmt * ctor = ctorInit->ctor ) {
823                if ( objDecl->storage.is_static ) {
824                        addDataSectionAttribute(objDecl);
825                        // originally wanted to take advantage of gcc nested functions, but
826                        // we get memory errors with this approach. To remedy this, the static
827                        // variable is hoisted when the destructor needs to be called.
828                        //
829                        // generate:
830                        // static T __objName_static_varN;
831                        // void __objName_dtor_atexitN() {
832                        //   __dtor__...;
833                        // }
834                        // int f(...) {
835                        //   ...
836                        //   static bool __objName_uninitialized = true;
837                        //   if (__objName_uninitialized) {
838                        //     __ctor(__objName);
839                        //     __objName_uninitialized = false;
840                        //     atexit(__objName_dtor_atexitN);
841                        //   }
842                        //   ...
843                        // }
844
845                        static UniqueName dtorCallerNamer( "_dtor_atexit" );
846
847                        // static bool __objName_uninitialized = true
848                        auto boolType = new ast::BasicType( ast::BasicKind::Bool );
849                        auto boolInitExpr = new ast::SingleInit(loc, ast::ConstantExpr::from_int(loc, 1 ) );
850                        auto isUninitializedVar = new ast::ObjectDecl(loc, objDecl->mangleName + "_uninitialized", boolType, boolInitExpr, ast::Storage::Static, ast::Linkage::Cforall);
851                        isUninitializedVar->fixUniqueId();
852
853                        // __objName_uninitialized = false;
854                        auto setTrue = new ast::UntypedExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, "?=?" ) );
855                        setTrue->args.push_back( new ast::VariableExpr(loc, isUninitializedVar ) );
856                        setTrue->args.push_back( ast::ConstantExpr::from_int(loc, 0 ) );
857
858                        // generate body of if
859                        auto initStmts = new ast::CompoundStmt(loc);
860                        auto & body = initStmts->kids;
861                        body.push_back( ctor );
862                        body.push_back( new ast::ExprStmt(loc, setTrue ) );
863
864                        // put it all together
865                        auto ifStmt = new ast::IfStmt(loc, new ast::VariableExpr(loc, isUninitializedVar ), initStmts, 0 );
866                        stmtsToAddAfter.push_back( new ast::DeclStmt(loc, isUninitializedVar ) );
867                        stmtsToAddAfter.push_back( ifStmt );
868
869                        const ast::Stmt * dtor = ctorInit->dtor;
870                        if ( dtor ) {
871                                // if the object has a non-trivial destructor, have to
872                                // hoist it and the object into the global space and
873                                // call the destructor function with atexit.
874
875                                // void __objName_dtor_atexitN(...) {...}
876                                ast::FunctionDecl * dtorCaller = new ast::FunctionDecl(loc, objDecl->mangleName + dtorCallerNamer.newName(), {}, {}, {}, {}, new ast::CompoundStmt(loc, {dtor}), ast::Storage::Static, ast::Linkage::C );
877                                dtorCaller->fixUniqueId();
878
879                                // atexit(dtor_atexit);
880                                auto callAtexit = new ast::UntypedExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, "atexit" ) );
881                                callAtexit->args.push_back( new ast::VariableExpr(loc, dtorCaller ) );
882
883                                body.push_back( new ast::ExprStmt(loc, callAtexit ) );
884
885                                // hoist variable and dtor caller decls to list of decls that will be added into global scope
886                                staticDtorDecls.push_back( objDecl );
887                                staticDtorDecls.push_back( dtorCaller );
888
889                                // need to rename object uniquely since it now appears
890                                // at global scope and there could be multiple function-scoped
891                                // static variables with the same name in different functions.
892                                // Note: it isn't sufficient to modify only the mangleName, because
893                                // then subsequent SymbolTable passes can choke on seeing the object's name
894                                // if another object has the same name and type. An unfortunate side-effect
895                                // of renaming the object is that subsequent NameExprs may fail to resolve,
896                                // but there shouldn't be any remaining past this point.
897                                static UniqueName staticNamer( "_static_var" );
898                                objDecl->name = objDecl->name + staticNamer.newName();
899                                objDecl->mangleName = Mangle::mangle( objDecl );
900                                objDecl->init = nullptr;
901
902                                // xxx - temporary hack: need to return a declaration, but want to hoist the current object out of this scope
903                                // create a new object which is never used
904                                static UniqueName dummyNamer( "_dummy" );
905                                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") } );
906                                return dummy;
907                        } else {
908                                objDecl->init = nullptr;
909                                return objDecl;
910                        }
911                } else {
912                        auto implicit = strict_dynamic_cast< const ast::ImplicitCtorDtorStmt * > ( ctor );
913                        auto ctorStmt = implicit->callStmt.as<ast::ExprStmt>();
914                        const ast::ApplicationExpr * ctorCall = nullptr;
915                        if ( ctorStmt && (ctorCall = isIntrinsicCallExpr( ctorStmt->expr )) && ctorCall->args.size() == 2 ) {
916                                // clean up intrinsic copy constructor calls by making them into SingleInits
917                                const ast::Expr * ctorArg = ctorCall->args.back();
918                                // ctorCall should be gone afterwards
919                                auto mutArg = mutate(ctorArg);
920                                mutArg->env = ctorCall->env;
921                                objDecl->init = new ast::SingleInit(loc, mutArg );
922                        } else {
923                                stmtsToAddAfter.push_back( ctor );
924                                objDecl->init = nullptr;
925                        }
926
927                        const ast::Stmt * dtor = ctorInit->dtor;
928                        if ( dtor ) {
929                                auto implicit = strict_dynamic_cast< const ast::ImplicitCtorDtorStmt * >( dtor );
930                                const ast::Stmt * dtorStmt = implicit->callStmt;
931
932                                // don't need to call intrinsic dtor, because it does nothing, but
933                                // non-intrinsic dtors must be called
934                                if ( ! isIntrinsicSingleArgCallStmt( dtorStmt ) ) {
935                                        // set dtor location to the object's location for error messages
936                                        auto dtorFunc = getDtorFunc( objDecl, dtorStmt, stmtsToAddBefore );
937                                        objDecl->attributes.push_back( new ast::Attribute( "cleanup", { new ast::VariableExpr(loc, dtorFunc ) } ) );
938                                } // if
939                        }
940                } // if
941        } else if ( const ast::Init * init = ctorInit->init ) {
942                objDecl->init = init;
943        } else {
944                // no constructor and no initializer, which is okay
945                objDecl->init = nullptr;
946        } // if
947        return objDecl;
948}
949
950void ObjDeclCollector::previsit( const ast::CompoundStmt * ) {
951        GuardValue( curVars );
952}
953
954void ObjDeclCollector::previsit( const ast::DeclStmt * stmt ) {
955        // keep track of all variables currently in scope
956        if ( auto objDecl = stmt->decl.as<ast::ObjectDecl>() ) {
957                curVars.push_back( objDecl );
958        } // if
959}
960
961void LabelFinder::previsit( const ast::Stmt * stmt ) {
962        // for each label, remember the variables in scope at that label.
963        for ( auto l : stmt->labels ) {
964                vars[l] = curVars;
965        } // for
966}
967
968void LabelFinder::previsit( const ast::CompoundStmt * stmt ) {
969        previsit( (const ast::Stmt *)stmt );
970        Parent::previsit( stmt );
971}
972
973void LabelFinder::previsit( const ast::DeclStmt * stmt ) {
974        previsit( (const ast::Stmt *)stmt );
975        Parent::previsit( stmt );
976}
977
978void InsertDtors::previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
979        // each function needs to have its own set of labels
980        GuardValue( labelVars );
981        labelVars.clear();
982        // LabelFinder does not recurse into FunctionDecl, so need to visit
983        // its children manually.
984        if (funcDecl->type) funcDecl->type->accept(finder);
985        if (funcDecl->stmts) funcDecl->stmts->accept(finder);
986
987        // all labels for this function have been collected, insert destructors as appropriate via implicit recursion.
988}
989
990// Handle break/continue/goto in the same manner as C++.  Basic idea: any objects that are in scope at the
991// BranchStmt but not at the labelled (target) statement must be destructed.  If there are any objects in scope
992// at the target location but not at the BranchStmt then those objects would be uninitialized so notify the user
993// of the error.  See C++ Reference 6.6 Jump Statements for details.
994void InsertDtors::handleGoto( const ast::BranchStmt * stmt ) {
995        // can't do anything for computed goto
996        if ( stmt->computedTarget ) return;
997
998        assertf( stmt->target.name != "", "BranchStmt missing a label: %s", toString( stmt ).c_str() );
999        // S_L = lvars = set of objects in scope at label definition
1000        // S_G = curVars = set of objects in scope at goto statement
1001        ObjectSet & lvars = labelVars[ stmt->target ];
1002
1003        DTOR_PRINT(
1004                std::cerr << "at goto label: " << stmt->target.name << std::endl;
1005                std::cerr << "S_G = " << printSet( curVars ) << std::endl;
1006                std::cerr << "S_L = " << printSet( lvars ) << std::endl;
1007        )
1008
1009
1010        // std::set_difference requires that the inputs be sorted.
1011        lvars.sort();
1012        curVars.sort();
1013
1014        ObjectSet diff;
1015        // S_L-S_G results in set of objects whose construction is skipped - it's an error if this set is non-empty
1016        std::set_difference( lvars.begin(), lvars.end(), curVars.begin(), curVars.end(), std::inserter( diff, diff.begin() ) );
1017        DTOR_PRINT(
1018                std::cerr << "S_L-S_G = " << printSet( diff ) << std::endl;
1019        )
1020        if ( ! diff.empty() ) {
1021                SemanticError( stmt->location, "jump to label \"%s\" crosses initialization of \"%s\".",
1022                                           stmt->target.name.c_str(), (*diff.begin())->name.c_str() );
1023        } // if
1024}
1025
1026void InsertDtors::previsit( const ast::BranchStmt * stmt ) {
1027        switch( stmt->kind ) {
1028        case ast::BranchStmt::Continue:
1029        case ast::BranchStmt::Break:
1030                // could optimize the break/continue case, because the S_L-S_G check is unnecessary (this set should
1031                // always be empty), but it serves as a small sanity check.
1032        case ast::BranchStmt::Goto:
1033                handleGoto( stmt );
1034                break;
1035        default:
1036                assert( false );
1037        } // switch
1038}
1039
1040/// Should we check for warnings? (The function is user-defined constrctor or destructor.)
1041bool checkWarnings( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
1042        if ( ! funcDecl ) return false;
1043        if ( ! funcDecl->stmts ) return false;
1044        return CodeGen::isCtorDtor( funcDecl->name ) && ! funcDecl->linkage.is_overrideable;
1045}
1046
1047void GenStructMemberCalls::previsit( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
1048        GuardValue( function );
1049        GuardValue( unhandled );
1050        GuardValue( usedUninit );
1051        GuardValue( thisParam );
1052        GuardValue( isCtor );
1053        GuardValue( structDecl );
1054        errors = SemanticErrorException();  // clear previous errors
1055
1056        // need to start with fresh sets
1057        unhandled.clear();
1058        usedUninit.clear();
1059
1060        function = mutate(funcDecl);
1061        // could this be non-unique?
1062        if (function != funcDecl) {
1063                std::cerr << "GenStructMemberCalls: non-unique FunctionDecl " << funcDecl->location << funcDecl->name << std::endl;
1064        }
1065
1066        isCtor = CodeGen::isConstructor( function->name );
1067
1068        // Remaining code is only for warnings.
1069        if ( ! checkWarnings( function ) ) return;
1070        thisParam = function->params.front().strict_as<ast::ObjectDecl>();
1071        auto thisType = getPointerBase( thisParam->get_type() );
1072        auto structType = dynamic_cast< const ast::StructInstType * >( thisType );
1073        if ( structType ) {
1074                structDecl = structType->base;
1075                for ( auto & member : structDecl->members ) {
1076                        if ( auto field = member.as<ast::ObjectDecl>() ) {
1077                                // record all of the struct type's members that need to be constructed or
1078                                // destructed by the end of the function
1079                                unhandled.insert( field );
1080                        }
1081                }
1082        }
1083}
1084
1085const ast::DeclWithType * GenStructMemberCalls::postvisit( const ast::FunctionDecl * funcDecl ) {
1086        // remove the unhandled objects from usedUninit, because a call is inserted
1087        // to handle them - only objects that are later constructed are used uninitialized.
1088        std::map< const ast::DeclWithType *, CodeLocation > diff;
1089        // need the comparator since usedUninit and unhandled have different types
1090        struct comp_t {
1091                typedef decltype(usedUninit)::value_type usedUninit_t;
1092                typedef decltype(unhandled)::value_type unhandled_t;
1093                bool operator()(usedUninit_t x, unhandled_t y) { return x.first < y; }
1094                bool operator()(unhandled_t x, usedUninit_t y) { return x < y.first; }
1095        } comp;
1096        std::set_difference( usedUninit.begin(), usedUninit.end(), unhandled.begin(), unhandled.end(), std::inserter( diff, diff.begin() ), comp );
1097        for ( auto p : diff ) {
1098                auto member = p.first;
1099                auto loc = p.second;
1100                // xxx - make error message better by also tracking the location that the object is constructed at?
1101                emit( loc, "in ", function->name, ", field ", member->name, " used before being constructed" );
1102        }
1103
1104        const CodeLocation loc = funcDecl->location;
1105
1106        if ( ! unhandled.empty() ) {
1107                auto mutStmts = function->stmts.get_and_mutate();
1108                // need to explicitly re-add function parameters to the indexer in order to resolve copy constructors
1109                auto guard = makeFuncGuard( [this]() { symtab.enterScope(); }, [this]() { symtab.leaveScope(); } );
1110                symtab.addFunction( function );
1111                auto global = transUnit().global;
1112
1113                // need to iterate through members in reverse in order for
1114                // ctor/dtor statements to come out in the right order
1115                for ( auto & member : reverseIterate( structDecl->members ) ) {
1116                        auto field = member.as<ast::ObjectDecl>();
1117                        // skip non-DWT members
1118                        if ( ! field ) continue;
1119                        // skip non-constructable members
1120                        if ( ! tryConstruct( field ) ) continue;
1121                        // skip handled members
1122                        if ( ! unhandled.count( field ) ) continue;
1123
1124                        // insert and resolve default/copy constructor call for each field that's unhandled
1125                        ast::Expr * arg2 = nullptr;
1126                        if ( function->name == "?{}" && isCopyFunction( function ) ) {
1127                                // if copy ctor, need to pass second-param-of-this-function.field
1128                                assert( function->params.size() == 2 );
1129                                arg2 = new ast::MemberExpr(funcDecl->location, field, new ast::VariableExpr(funcDecl->location, function->params.back() ) );
1130                        }
1131                        InitExpander srcParam( arg2 );
1132                        // cast away reference type and construct field.
1133                        ast::Expr * thisExpr = new ast::CastExpr(funcDecl->location, new ast::VariableExpr(funcDecl->location, thisParam ), thisParam->get_type()->stripReferences());
1134                        ast::Expr * memberDest = new ast::MemberExpr(funcDecl->location, field, thisExpr );
1135                        const ast::Stmt * callStmt = SymTab::genImplicitCall( srcParam, memberDest, loc, function->name, field, static_cast<SymTab::LoopDirection>(isCtor) );
1136
1137                        if ( callStmt ) {
1138                                try {
1139                                        callStmt = callStmt->accept( *visitor );
1140                                        if ( isCtor ) {
1141                                                mutStmts->push_front( callStmt );
1142                                        } else { // TODO: don't generate destructor function/object for intrinsic calls
1143
1144                                                // Optimization: do not need to call intrinsic destructors on members
1145                                                if ( isIntrinsicSingleArgCallStmt( callStmt ) ) continue;
1146
1147                                                // __Destructor _dtor0 = { (void *)&b.a1, (void (*)(void *)_destroy_A };
1148                                                std::list< ast::ptr<ast::Stmt> > stmtsToAdd;
1149
1150                                                static UniqueName memberDtorNamer = { "__memberDtor" };
1151                                                assertf( global.dtorStruct, "builtin __Destructor not found." );
1152                                                assertf( global.dtorDestroy, "builtin __destroy_Destructor not found." );
1153
1154                                                ast::Expr * thisExpr = new ast::CastExpr( new ast::AddressExpr( new ast::VariableExpr(loc, thisParam ) ), new ast::PointerType( new ast::VoidType(), ast::CV::Qualifiers() ) );
1155                                                ast::Expr * dtorExpr = new ast::VariableExpr(loc, getDtorFunc( thisParam, callStmt, stmtsToAdd ) );
1156
1157                                                // cast destructor pointer to void (*)(void *), to silence GCC incompatible pointer warnings
1158                                                auto dtorFtype = new ast::FunctionType();
1159                                                dtorFtype->params.emplace_back( new ast::PointerType( new ast::VoidType() ) );
1160                                                auto dtorType = new ast::PointerType( dtorFtype );
1161
1162                                                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 ) ) } ) );
1163                                                destructor->attributes.push_back( new ast::Attribute( "cleanup", { new ast::VariableExpr( loc, global.dtorDestroy ) } ) );
1164                                                mutStmts->push_front( new ast::DeclStmt(loc, destructor ) );
1165                                                mutStmts->kids.splice( mutStmts->kids.begin(), stmtsToAdd );
1166                                        }
1167                                } catch ( SemanticErrorException & error ) {
1168                                        emit( funcDecl->location, "in ", function->name , ", field ", field->name, " not explicitly ", isCtor ? "constructed" : "destructed",  " and no ", isCtor ? "default constructor" : "destructor", " found" );
1169                                }
1170                        }
1171                }
1172                function->stmts = mutStmts;
1173        }
1174        errors.throwIfNonEmpty();
1175        return function;
1176}
1177
1178/// true if expr is effectively just the 'this' parameter
1179bool isThisExpression( const ast::Expr * expr, const ast::DeclWithType * thisParam ) {
1180        // TODO: there are more complicated ways to pass 'this' to a constructor, e.g. &*, *&, etc.
1181        if ( auto varExpr = dynamic_cast< const ast::VariableExpr * >( expr ) ) {
1182                return varExpr->var == thisParam;
1183        } else if ( auto castExpr = dynamic_cast< const ast::CastExpr * > ( expr ) ) {
1184                return isThisExpression( castExpr->arg, thisParam );
1185        }
1186        return false;
1187}
1188
1189/// returns a MemberExpr if expr is effectively just member access on the 'this' parameter, else nullptr
1190const ast::MemberExpr * isThisMemberExpr( const ast::Expr * expr, const ast::DeclWithType * thisParam ) {
1191        if ( auto memberExpr = dynamic_cast< const ast::MemberExpr * >( expr ) ) {
1192                if ( isThisExpression( memberExpr->aggregate, thisParam ) ) {
1193                        return memberExpr;
1194                }
1195        } else if ( auto castExpr = dynamic_cast< const ast::CastExpr * >( expr ) ) {
1196                return isThisMemberExpr( castExpr->arg, thisParam );
1197        }
1198        return nullptr;
1199}
1200
1201void GenStructMemberCalls::previsit( const ast::ApplicationExpr * appExpr ) {
1202        if ( ! checkWarnings( function ) ) {
1203                visit_children = false;
1204                return;
1205        }
1206
1207        std::string fname = getFunctionName( appExpr );
1208        if ( fname != function->name ) return;
1209
1210        // call to same kind of function
1211        const ast::Expr * firstParam = appExpr->args.front();
1212        if ( isThisExpression( firstParam, thisParam ) ) {
1213                // if calling another constructor on thisParam, assume that function handles
1214                // all members - if it doesn't a warning will appear in that function.
1215                unhandled.clear();
1216        } else if ( auto memberExpr = isThisMemberExpr( firstParam, thisParam ) ) {
1217                // if first parameter is a member expression on the this parameter,
1218                // then remove the member from unhandled set.
1219                if ( isThisExpression( memberExpr->aggregate, thisParam ) ) {
1220                        unhandled.erase( memberExpr->member );
1221                }
1222        }
1223}
1224
1225void GenStructMemberCalls::previsit( const ast::MemberExpr * memberExpr ) {
1226        if ( ! checkWarnings( function ) || ! isCtor ) {
1227                visit_children = false;
1228                return;
1229        }
1230
1231        if ( isThisExpression( memberExpr->aggregate, thisParam ) ) {
1232                if ( unhandled.count( memberExpr->member ) ) {
1233                        // emit a warning because a member was used before it was constructed
1234                        usedUninit.insert( { memberExpr->member, memberExpr->location } );
1235                }
1236        }
1237}
1238
1239template< typename... Params >
1240void GenStructMemberCalls::emit( CodeLocation loc, const Params &... params ) {
1241        SemanticErrorException err( loc, toString( params... ) );
1242        errors.append( err );
1243}
1244
1245const ast::Expr * GenStructMemberCalls::postvisit( const ast::UntypedExpr * untypedExpr ) {
1246        // xxx - functions returning ast::ptr seems wrong...
1247        auto res = ResolvExpr::findVoidExpression( untypedExpr, { symtab, transUnit().global } );
1248        return res.release();
1249}
1250
1251void InsertImplicitCalls::previsit(const ast::UniqueExpr * unqExpr) {
1252        if (visitedIds.count(unqExpr->id)) visit_children = false;
1253        else visitedIds.insert(unqExpr->id);
1254}
1255
1256const ast::Expr * FixCtorExprs::postvisit( const ast::ConstructorExpr * ctorExpr ) {
1257        const CodeLocation loc = ctorExpr->location;
1258        static UniqueName tempNamer( "_tmp_ctor_expr" );
1259        // xxx - is the size check necessary?
1260        assert( ctorExpr->result && ctorExpr->result->size() == 1 );
1261
1262        // xxx - this can be TupleAssignExpr now. Need to properly handle this case.
1263        // take possession of expr and env
1264        ast::ptr<ast::ApplicationExpr> callExpr = ctorExpr->callExpr.strict_as<ast::ApplicationExpr>();
1265        ast::ptr<ast::TypeSubstitution> env = ctorExpr->env;
1266
1267        // 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.
1268        auto tmp = new ast::ObjectDecl(loc, tempNamer.newName(), callExpr->args.front()->result );
1269        declsToAddBefore.push_back( tmp );
1270
1271        // build assignment and replace constructor's first argument with new temporary
1272        auto mutCallExpr = callExpr.get_and_mutate();
1273        const ast::Expr * firstArg = callExpr->args.front();
1274        ast::Expr * assign = new ast::UntypedExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, "?=?" ), { new ast::AddressExpr(loc, new ast::VariableExpr(loc, tmp ) ), new ast::AddressExpr( firstArg ) } );
1275        firstArg = new ast::VariableExpr(loc, tmp );
1276        mutCallExpr->args.front() = firstArg;
1277
1278        // resolve assignment and dispose of new env
1279        auto resolved = ResolvExpr::findVoidExpression( assign, { symtab, transUnit().global } );
1280        auto mut = resolved.get_and_mutate();
1281        assertf(resolved.get() == mut, "newly resolved expression must be unique");
1282        mut->env = nullptr;
1283
1284        // for constructor expr:
1285        //   T x;
1286        //   x{};
1287        // results in:
1288        //   T x;
1289        //   T & tmp;
1290        //   &tmp = &x, ?{}(tmp), tmp
1291        ast::CommaExpr * commaExpr = new ast::CommaExpr(loc, resolved, new ast::CommaExpr(loc, mutCallExpr, new ast::VariableExpr(loc, tmp ) ) );
1292        commaExpr->env = env;
1293        return commaExpr;
1294}
1295
1296} // namespace
1297
1298void fix( ast::TranslationUnit & translationUnit, bool inLibrary ) {
1299        ast::Pass<SelfAssignChecker>::run( translationUnit );
1300
1301        // fixes StmtExpr to properly link to their resulting expression
1302        ast::Pass<StmtExprResult>::run( translationUnit );
1303
1304        // fixes ConstructorInit for global variables. should happen before fixInitializers.
1305        InitTweak::fixGlobalInit( translationUnit, inLibrary );
1306
1307        // must happen before ResolveCopyCtors because temporaries have to be inserted into the correct scope
1308        ast::Pass<SplitExpressions>::run( translationUnit );
1309
1310        ast::Pass<InsertImplicitCalls>::run( translationUnit );
1311
1312        // Needs to happen before ResolveCopyCtors, because argument/return temporaries should not be considered in
1313        // error checking branch statements
1314        {
1315                ast::Pass<LabelFinder> finder;
1316                ast::Pass<InsertDtors>::run( translationUnit, finder );
1317        }
1318
1319        ast::Pass<ResolveCopyCtors>::run( translationUnit );
1320        FixInit::fixInitializers( translationUnit );
1321        ast::Pass<GenStructMemberCalls>::run( translationUnit );
1322
1323        // Needs to happen after GenStructMemberCalls, since otherwise member constructors exprs
1324        // don't have the correct form, and a member can be constructed more than once.
1325        ast::Pass<FixCtorExprs>::run( translationUnit );
1326}
1327
1328} // namespace InitTweak
1329
1330// Local Variables: //
1331// tab-width: 4 //
1332// mode: c++ //
1333// compile-command: "make install" //
1334// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.