source: src/InitTweak/GenInit.cc @ 189d800

ADTaaron-thesisarm-ehast-experimentalcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerpthread-emulationqualifiedEnumresolv-newwith_gc
Last change on this file since 189d800 was bd7e609, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 7 years ago

Make ReturnFixer? idempotent and rearrange passes in Validate in anticipation of autogen changes

  • Property mode set to 100644
File size: 14.9 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// GenInit.cc --
8//
9// Author           : Rob Schluntz
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Fri Mar 17 09:12:36 2017
13// Update Count     : 183
14//
15#include "GenInit.h"
16
17#include <stddef.h>                // for NULL
18#include <algorithm>               // for any_of
19#include <cassert>                 // for assert, strict_dynamic_cast, assertf
20#include <iterator>                // for back_inserter, inserter, back_inse...
21#include <list>                    // for _List_iterator, list
22
23#include "CodeGen/OperatorTable.h"
24#include "Common/PassVisitor.h"    // for PassVisitor, WithGuards, WithShort...
25#include "Common/SemanticError.h"  // for SemanticError
26#include "Common/UniqueName.h"     // for UniqueName
27#include "Common/utility.h"        // for ValueGuard, maybeClone
28#include "GenPoly/GenPoly.h"       // for getFunctionType, isPolyType
29#include "GenPoly/ScopedSet.h"     // for ScopedSet, ScopedSet<>::const_iter...
30#include "InitTweak.h"             // for isConstExpr, InitExpander, checkIn...
31#include "Parser/LinkageSpec.h"    // for isOverridable, C
32#include "SymTab/Autogen.h"        // for genImplicitCall, SizeType
33#include "SymTab/Mangler.h"        // for Mangler
34#include "SynTree/Declaration.h"   // for ObjectDecl, DeclarationWithType
35#include "SynTree/Expression.h"    // for VariableExpr, UntypedExpr, Address...
36#include "SynTree/Initializer.h"   // for ConstructorInit, SingleInit, Initi...
37#include "SynTree/Label.h"         // for Label
38#include "SynTree/Mutator.h"       // for mutateAll
39#include "SynTree/Statement.h"     // for CompoundStmt, ImplicitCtorDtorStmt
40#include "SynTree/Type.h"          // for Type, ArrayType, Type::Qualifiers
41#include "SynTree/Visitor.h"       // for acceptAll, maybeAccept
42
43namespace InitTweak {
44        namespace {
45                const std::list<Label> noLabels;
46                const std::list<Expression *> noDesignators;
47        }
48
49        struct ReturnFixer : public WithStmtsToAdd, public WithGuards {
50                /// consistently allocates a temporary variable for the return value
51                /// of a function so that anything which the resolver decides can be constructed
52                /// into the return type of a function can be returned.
53                static void makeReturnTemp( std::list< Declaration * > &translationUnit );
54
55                void premutate( FunctionDecl *functionDecl );
56                void premutate( ReturnStmt * returnStmt );
57
58          protected:
59                FunctionType * ftype = nullptr;
60                std::string funcName;
61        };
62
63        struct CtorDtor : public WithGuards, public WithShortCircuiting, public WithVisitorRef<CtorDtor>  {
64                /// create constructor and destructor statements for object declarations.
65                /// the actual call statements will be added in after the resolver has run
66                /// so that the initializer expression is only removed if a constructor is found
67                /// and the same destructor call is inserted in all of the appropriate locations.
68                static void generateCtorDtor( std::list< Declaration * > &translationUnit );
69
70                void previsit( ObjectDecl * );
71                void previsit( FunctionDecl *functionDecl );
72
73                // should not traverse into any of these declarations to find objects
74                // that need to be constructed or destructed
75                void previsit( StructDecl *aggregateDecl );
76                void previsit( AggregateDecl * ) { visit_children = false; }
77                void previsit( NamedTypeDecl * ) { visit_children = false; }
78                void previsit( FunctionType * ) { visit_children = false; }
79
80                void previsit( CompoundStmt * compoundStmt );
81
82          private:
83                // set of mangled type names for which a constructor or destructor exists in the current scope.
84                // these types require a ConstructorInit node to be generated, anything else is a POD type and thus
85                // should not have a ConstructorInit generated.
86
87                bool isManaged( ObjectDecl * objDecl ) const ; // determine if object is managed
88                bool isManaged( Type * type ) const; // determine if type is managed
89                void handleDWT( DeclarationWithType * dwt ); // add type to managed if ctor/dtor
90                GenPoly::ScopedSet< std::string > managedTypes;
91                bool inFunction = false;
92        };
93
94        struct HoistArrayDimension final : public WithDeclsToAdd, public WithShortCircuiting, public WithGuards {
95                /// hoist dimension from array types in object declaration so that it uses a single
96                /// const variable of type size_t, so that side effecting array dimensions are only
97                /// computed once.
98                static void hoistArrayDimension( std::list< Declaration * > & translationUnit );
99
100                void premutate( ObjectDecl * objectDecl );
101                DeclarationWithType * postmutate( ObjectDecl * objectDecl );
102                void premutate( FunctionDecl *functionDecl );
103                // should not traverse into any of these declarations to find objects
104                // that need to be constructed or destructed
105                void premutate( AggregateDecl * ) { visit_children = false; }
106                void premutate( NamedTypeDecl * ) { visit_children = false; }
107                void premutate( FunctionType * ) { visit_children = false; }
108
109                void hoist( Type * type );
110
111                Type::StorageClasses storageClasses;
112                bool inFunction = false;
113        };
114
115        void genInit( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
116                fixReturnStatements( translationUnit );
117                HoistArrayDimension::hoistArrayDimension( translationUnit );
118                CtorDtor::generateCtorDtor( translationUnit );
119        }
120
121        void fixReturnStatements( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
122                PassVisitor<ReturnFixer> fixer;
123                mutateAll( translationUnit, fixer );
124        }
125
126        void ReturnFixer::premutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
127                std::list< DeclarationWithType * > & returnVals = ftype->get_returnVals();
128                assert( returnVals.size() == 0 || returnVals.size() == 1 );
129                // hands off if the function returns a reference - we don't want to allocate a temporary if a variable's address
130                // is being returned
131                if ( returnStmt->expr && returnVals.size() == 1 && isConstructable( returnVals.front()->get_type() ) ) {
132                        // explicitly construct the return value using the return expression and the retVal object
133                        assertf( returnVals.front()->get_name() != "", "Function %s has unnamed return value\n", funcName.c_str() );
134
135                        ObjectDecl * retVal = strict_dynamic_cast< ObjectDecl * >( returnVals.front() );
136                        if ( VariableExpr * varExpr = dynamic_cast< VariableExpr * >( returnStmt->expr ) ) {
137                                // return statement has already been mutated - don't need to do it again
138                                if ( varExpr->var == retVal ) return;
139                        }
140                        stmtsToAddBefore.push_back( genCtorDtor( "?{}", retVal, returnStmt->get_expr() ) );
141
142                        // return the retVal object
143                        returnStmt->set_expr( new VariableExpr( returnVals.front() ) );
144                } // if
145        }
146
147        void ReturnFixer::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
148                GuardValue( ftype );
149                GuardValue( funcName );
150
151                ftype = functionDecl->type;
152                funcName = functionDecl->name;
153        }
154
155        // precompute array dimension expression, because constructor generation may duplicate it,
156        // which would be incorrect if it is a side-effecting computation.
157        void HoistArrayDimension::hoistArrayDimension( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
158                PassVisitor<HoistArrayDimension> hoister;
159                mutateAll( translationUnit, hoister );
160        }
161
162        void HoistArrayDimension::premutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
163                GuardValue( storageClasses );
164                storageClasses = objectDecl->get_storageClasses();
165        }
166
167        DeclarationWithType * HoistArrayDimension::postmutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
168                hoist( objectDecl->get_type() );
169                return objectDecl;
170        }
171
172        void HoistArrayDimension::hoist( Type * type ) {
173                // if in function, generate const size_t var
174                static UniqueName dimensionName( "_array_dim" );
175
176                // C doesn't allow variable sized arrays at global scope or for static variables, so don't hoist dimension.
177                if ( ! inFunction ) return;
178                if ( storageClasses.is_static ) return;
179
180                if ( ArrayType * arrayType = dynamic_cast< ArrayType * >( type ) ) {
181                        if ( ! arrayType->get_dimension() ) return; // xxx - recursive call to hoist?
182
183                        // don't need to hoist dimension if it's a constexpr - only need to if there's potential for side effects.
184                        if ( isConstExpr( arrayType->get_dimension() ) ) return;
185
186                        ObjectDecl * arrayDimension = new ObjectDecl( dimensionName.newName(), storageClasses, LinkageSpec::C, 0, SymTab::SizeType->clone(), new SingleInit( arrayType->get_dimension() ) );
187                        arrayDimension->get_type()->set_const( true );
188
189                        arrayType->set_dimension( new VariableExpr( arrayDimension ) );
190                        declsToAddBefore.push_back( arrayDimension );
191
192                        hoist( arrayType->get_base() );
193                        return;
194                }
195        }
196
197        void HoistArrayDimension::premutate( FunctionDecl * ) {
198                GuardValue( inFunction );
199        }
200
201        void CtorDtor::generateCtorDtor( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
202                PassVisitor<CtorDtor> ctordtor;
203                acceptAll( translationUnit, ctordtor );
204        }
205
206        bool CtorDtor::isManaged( Type * type ) const {
207                // references are never constructed
208                if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( type ) ) return false;
209                // need to clear and reset qualifiers when determining if a type is managed
210                ValueGuard< Type::Qualifiers > qualifiers( type->get_qualifiers() );
211                type->get_qualifiers() = Type::Qualifiers();
212                if ( TupleType * tupleType = dynamic_cast< TupleType * > ( type ) ) {
213                        // tuple is also managed if any of its components are managed
214                        if ( std::any_of( tupleType->types.begin(), tupleType->types.end(), [&](Type * type) { return isManaged( type ); }) ) {
215                                return true;
216                        }
217                }
218                // a type is managed if it appears in the map of known managed types, or if it contains any polymorphism (is a type variable or generic type containing a type variable)
219                return managedTypes.find( SymTab::Mangler::mangle( type ) ) != managedTypes.end() || GenPoly::isPolyType( type );
220        }
221
222        bool CtorDtor::isManaged( ObjectDecl * objDecl ) const {
223                Type * type = objDecl->get_type();
224                while ( ArrayType * at = dynamic_cast< ArrayType * >( type ) ) {
225                        type = at->get_base();
226                }
227                return isManaged( type );
228        }
229
230        void CtorDtor::handleDWT( DeclarationWithType * dwt ) {
231                // if this function is a user-defined constructor or destructor, mark down the type as "managed"
232                if ( ! LinkageSpec::isOverridable( dwt->get_linkage() ) && CodeGen::isCtorDtor( dwt->get_name() ) ) {
233                        std::list< DeclarationWithType * > & params = GenPoly::getFunctionType( dwt->get_type() )->get_parameters();
234                        assert( ! params.empty() );
235                        Type * type = InitTweak::getPointerBase( params.front()->get_type() );
236                        assert( type );
237                        managedTypes.insert( SymTab::Mangler::mangle( type ) );
238                }
239        }
240
241        ImplicitCtorDtorStmt * genCtorDtor( const std::string & fname, ObjectDecl * objDecl, Expression * arg ) {
242                // call into genImplicitCall from Autogen.h to generate calls to ctor/dtor
243                assertf( objDecl, "genCtorDtor passed null objDecl" );
244                std::list< Statement * > stmts;
245                InitExpander srcParam( maybeClone( arg ) );
246                SymTab::genImplicitCall( srcParam, new VariableExpr( objDecl ), fname, back_inserter( stmts ), objDecl );
247                assert( stmts.size() <= 1 );
248                return stmts.size() == 1 ? strict_dynamic_cast< ImplicitCtorDtorStmt * >( stmts.front() ) : nullptr;
249        }
250
251        ConstructorInit * genCtorInit( ObjectDecl * objDecl ) {
252                // call into genImplicitCall from Autogen.h to generate calls to ctor/dtor
253                // for each constructable object
254                std::list< Statement * > ctor;
255                std::list< Statement * > dtor;
256
257                InitExpander srcParam( objDecl->get_init() );
258                InitExpander nullParam( (Initializer *)NULL );
259                SymTab::genImplicitCall( srcParam, new VariableExpr( objDecl ), "?{}", back_inserter( ctor ), objDecl );
260                SymTab::genImplicitCall( nullParam, new VariableExpr( objDecl ), "^?{}", front_inserter( dtor ), objDecl, false );
261
262                // Currently genImplicitCall produces a single Statement - a CompoundStmt
263                // which  wraps everything that needs to happen. As such, it's technically
264                // possible to use a Statement ** in the above calls, but this is inherently
265                // unsafe, so instead we take the slightly less efficient route, but will be
266                // immediately informed if somehow the above assumption is broken. In this case,
267                // we could always wrap the list of statements at this point with a CompoundStmt,
268                // but it seems reasonable at the moment for this to be done by genImplicitCall
269                // itself. It is possible that genImplicitCall produces no statements (e.g. if
270                // an array type does not have a dimension). In this case, it's fine to ignore
271                // the object for the purposes of construction.
272                assert( ctor.size() == dtor.size() && ctor.size() <= 1 );
273                if ( ctor.size() == 1 ) {
274                        // need to remember init expression, in case no ctors exist
275                        // if ctor does exist, want to use ctor expression instead of init
276                        // push this decision to the resolver
277                        assert( dynamic_cast< ImplicitCtorDtorStmt * > ( ctor.front() ) && dynamic_cast< ImplicitCtorDtorStmt * > ( dtor.front() ) );
278                        return new ConstructorInit( ctor.front(), dtor.front(), objDecl->get_init() );
279                }
280                return nullptr;
281        }
282
283        void CtorDtor::previsit( ObjectDecl * objDecl ) {
284                handleDWT( objDecl );
285                // hands off if @=, extern, builtin, etc.
286                // even if unmanaged, try to construct global or static if initializer is not constexpr, since this is not legal C
287                if ( tryConstruct( objDecl ) && ( isManaged( objDecl ) || ((! inFunction || objDecl->get_storageClasses().is_static ) && ! isConstExpr( objDecl->get_init() ) ) ) ) {
288                        // constructed objects cannot be designated
289                        if ( isDesignated( objDecl->get_init() ) ) throw SemanticError( "Cannot include designations in the initializer for a managed Object. If this is really what you want, then initialize with @=.\n", objDecl );
290                        // constructed objects should not have initializers nested too deeply
291                        if ( ! checkInitDepth( objDecl ) ) throw SemanticError( "Managed object's initializer is too deep ", objDecl );
292
293                        objDecl->set_init( genCtorInit( objDecl ) );
294                }
295        }
296
297        void CtorDtor::previsit( FunctionDecl *functionDecl ) {
298                visit_children = false;  // do not try and construct parameters or forall parameters
299                GuardValue( inFunction );
300                inFunction = true;
301
302                handleDWT( functionDecl );
303
304                GuardScope( managedTypes );
305                // go through assertions and recursively add seen ctor/dtors
306                for ( auto & tyDecl : functionDecl->get_functionType()->get_forall() ) {
307                        for ( DeclarationWithType *& assertion : tyDecl->get_assertions() ) {
308                                handleDWT( assertion );
309                        }
310                }
311
312                maybeAccept( functionDecl->get_statements(), *visitor );
313        }
314
315        void CtorDtor::previsit( StructDecl *aggregateDecl ) {
316                visit_children = false; // do not try to construct and destruct aggregate members
317
318                // don't construct members, but need to take note if there is a managed member,
319                // because that means that this type is also managed
320                for ( Declaration * member : aggregateDecl->get_members() ) {
321                        if ( ObjectDecl * field = dynamic_cast< ObjectDecl * >( member ) ) {
322                                if ( isManaged( field ) ) {
323                                        StructInstType inst( Type::Qualifiers(), aggregateDecl );
324                                        managedTypes.insert( SymTab::Mangler::mangle( &inst ) );
325                                        break;
326                                }
327                        }
328                }
329        }
330
331        void CtorDtor::previsit( CompoundStmt * ) {
332                GuardScope( managedTypes );
333        }
334} // namespace InitTweak
335
336// Local Variables: //
337// tab-width: 4 //
338// mode: c++ //
339// compile-command: "make install" //
340// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.