source: src/InitTweak/GenInit.cc @ be9288a

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 be9288a was be9288a, checked in by Thierry Delisle <tdelisle@…>, 7 years ago

Fixed errors made by the clean-up tool

  • Property mode set to 100644
File size: 15.8 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, safe_dynamic_cast, assertf
20#include <iterator>                // for back_inserter, inserter, back_inse...
21#include <list>                    // for _List_iterator, list
22
23#include "Common/PassVisitor.h"    // for PassVisitor, WithGuards, WithShort...
24#include "Common/SemanticError.h"  // for SemanticError
25#include "Common/UniqueName.h"     // for UniqueName
26#include "Common/utility.h"        // for ValueGuard, maybeClone
27#include "GenPoly/DeclMutator.h"   // for DeclMutator
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;
60                std::string funcName;
61        };
62
63        struct CtorDtor : public WithGuards, public WithShortCircuiting  {
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( __attribute__((unused)) UnionDecl    * aggregateDecl ) { visit_children = false; }
77                void previsit( __attribute__((unused)) EnumDecl     * aggregateDecl ) { visit_children = false; }
78                void previsit( __attribute__((unused)) TraitDecl    * aggregateDecl ) { visit_children = false; }
79                void previsit( __attribute__((unused)) TypeDecl     * typeDecl )      { visit_children = false; }
80                void previsit( __attribute__((unused)) TypedefDecl  * typeDecl )      { visit_children = false; }
81                void previsit( __attribute__((unused)) FunctionType * funcType )      { visit_children = false; }
82
83                void previsit( CompoundStmt * compoundStmt );
84
85          private:
86                // set of mangled type names for which a constructor or destructor exists in the current scope.
87                // these types require a ConstructorInit node to be generated, anything else is a POD type and thus
88                // should not have a ConstructorInit generated.
89
90                bool isManaged( ObjectDecl * objDecl ) const ; // determine if object is managed
91                bool isManaged( Type * type ) const; // determine if type is managed
92                void handleDWT( DeclarationWithType * dwt ); // add type to managed if ctor/dtor
93                GenPoly::ScopedSet< std::string > managedTypes;
94                bool inFunction = false;
95        };
96
97        class HoistArrayDimension final : public GenPoly::DeclMutator {
98          public:
99                typedef GenPoly::DeclMutator Parent;
100
101                /// hoist dimension from array types in object declaration so that it uses a single
102                /// const variable of type size_t, so that side effecting array dimensions are only
103                /// computed once.
104                static void hoistArrayDimension( std::list< Declaration * > & translationUnit );
105
106          private:
107                using Parent::mutate;
108
109                virtual DeclarationWithType * mutate( ObjectDecl * objectDecl ) override;
110                virtual DeclarationWithType * mutate( FunctionDecl *functionDecl ) override;
111                // should not traverse into any of these declarations to find objects
112                // that need to be constructed or destructed
113                virtual Declaration* mutate( StructDecl *aggregateDecl ) override { return aggregateDecl; }
114                virtual Declaration* mutate( UnionDecl *aggregateDecl ) override { return aggregateDecl; }
115                virtual Declaration* mutate( EnumDecl *aggregateDecl ) override { return aggregateDecl; }
116                virtual Declaration* mutate( TraitDecl *aggregateDecl ) override { return aggregateDecl; }
117                virtual TypeDecl* mutate( TypeDecl *typeDecl ) override { return typeDecl; }
118                virtual Declaration* mutate( TypedefDecl *typeDecl ) override { return typeDecl; }
119
120                virtual Type* mutate( FunctionType *funcType ) override { return funcType; }
121
122                void hoist( Type * type );
123
124                Type::StorageClasses storageClasses;
125                bool inFunction = false;
126        };
127
128        void genInit( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
129                ReturnFixer::makeReturnTemp( translationUnit );
130                HoistArrayDimension::hoistArrayDimension( translationUnit );
131                CtorDtor::generateCtorDtor( translationUnit );
132        }
133
134        void ReturnFixer::makeReturnTemp( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
135                PassVisitor<ReturnFixer> fixer;
136                mutateAll( translationUnit, fixer );
137        }
138
139        void ReturnFixer::premutate( ReturnStmt *returnStmt ) {
140                std::list< DeclarationWithType * > & returnVals = ftype->get_returnVals();
141                assert( returnVals.size() == 0 || returnVals.size() == 1 );
142                // hands off if the function returns an lvalue - we don't want to allocate a temporary if a variable's address
143                // is being returned
144                if ( returnStmt->get_expr() && returnVals.size() == 1 && ! returnVals.front()->get_type()->get_lvalue() ) {
145                        // explicitly construct the return value using the return expression and the retVal object
146                        assertf( returnVals.front()->get_name() != "", "Function %s has unnamed return value\n", funcName.c_str() );
147                        UntypedExpr *construct = new UntypedExpr( new NameExpr( "?{}" ) );
148                        construct->get_args().push_back( new AddressExpr( new VariableExpr( returnVals.front() ) ) );
149                        construct->get_args().push_back( returnStmt->get_expr() );
150                        stmtsToAddBefore.push_back(new ExprStmt(noLabels, construct));
151
152                        // return the retVal object
153                        returnStmt->set_expr( new VariableExpr( returnVals.front() ) );
154                } // if
155        }
156
157        void ReturnFixer::premutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
158                GuardValue( ftype );
159                GuardValue( funcName );
160
161                ftype = functionDecl->get_functionType();
162                funcName = functionDecl->get_name();
163        }
164
165        // precompute array dimension expression, because constructor generation may duplicate it,
166        // which would be incorrect if it is a side-effecting computation.
167        void HoistArrayDimension::hoistArrayDimension( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
168                HoistArrayDimension hoister;
169                hoister.mutateDeclarationList( translationUnit );
170        }
171
172        DeclarationWithType * HoistArrayDimension::mutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
173                storageClasses = objectDecl->get_storageClasses();
174                DeclarationWithType * temp = Parent::mutate( objectDecl );
175                hoist( objectDecl->get_type() );
176                return temp;
177        }
178
179        void HoistArrayDimension::hoist( Type * type ) {
180                // if in function, generate const size_t var
181                static UniqueName dimensionName( "_array_dim" );
182
183                // C doesn't allow variable sized arrays at global scope or for static variables, so don't hoist dimension.
184                if ( ! inFunction ) return;
185                if ( storageClasses.is_static ) return;
186
187                if ( ArrayType * arrayType = dynamic_cast< ArrayType * >( type ) ) {
188                        if ( ! arrayType->get_dimension() ) return; // xxx - recursive call to hoist?
189
190                        // don't need to hoist dimension if it's a constexpr - only need to if there's potential for side effects.
191                        if ( isConstExpr( arrayType->get_dimension() ) ) return;
192
193                        ObjectDecl * arrayDimension = new ObjectDecl( dimensionName.newName(), storageClasses, LinkageSpec::C, 0, SymTab::SizeType->clone(), new SingleInit( arrayType->get_dimension() ) );
194                        arrayDimension->get_type()->set_const( true );
195
196                        arrayType->set_dimension( new VariableExpr( arrayDimension ) );
197                        addDeclaration( arrayDimension );
198
199                        hoist( arrayType->get_base() );
200                        return;
201                }
202        }
203
204        DeclarationWithType * HoistArrayDimension::mutate( FunctionDecl *functionDecl ) {
205                ValueGuard< bool > oldInFunc( inFunction );
206                inFunction = true;
207                DeclarationWithType * decl = Parent::mutate( functionDecl );
208                return decl;
209        }
210
211        void CtorDtor::generateCtorDtor( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
212                PassVisitor<CtorDtor> ctordtor;
213                acceptAll( translationUnit, ctordtor );
214        }
215
216        bool CtorDtor::isManaged( Type * type ) const {
217                // need to clear and reset qualifiers when determining if a type is managed
218                ValueGuard< Type::Qualifiers > qualifiers( type->get_qualifiers() );
219                type->get_qualifiers() = Type::Qualifiers();
220                if ( TupleType * tupleType = dynamic_cast< TupleType * > ( type ) ) {
221                        // tuple is also managed if any of its components are managed
222                        if ( std::any_of( tupleType->get_types().begin(), tupleType->get_types().end(), [&](Type * type) { return isManaged( type ); }) ) {
223                                return true;
224                        }
225                }
226                // 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)
227                return managedTypes.find( SymTab::Mangler::mangle( type ) ) != managedTypes.end() || GenPoly::isPolyType( type );
228        }
229
230        bool CtorDtor::isManaged( ObjectDecl * objDecl ) const {
231                Type * type = objDecl->get_type();
232                while ( ArrayType * at = dynamic_cast< ArrayType * >( type ) ) {
233                        type = at->get_base();
234                }
235                return isManaged( type );
236        }
237
238        void CtorDtor::handleDWT( DeclarationWithType * dwt ) {
239                // if this function is a user-defined constructor or destructor, mark down the type as "managed"
240                if ( ! LinkageSpec::isOverridable( dwt->get_linkage() ) && isCtorDtor( dwt->get_name() ) ) {
241                        std::list< DeclarationWithType * > & params = GenPoly::getFunctionType( dwt->get_type() )->get_parameters();
242                        assert( ! params.empty() );
243                        PointerType * type = safe_dynamic_cast< PointerType * >( params.front()->get_type() );
244                        managedTypes.insert( SymTab::Mangler::mangle( type->get_base() ) );
245                }
246        }
247
248        ImplicitCtorDtorStmt * genCtorDtor( const std::string & fname, ObjectDecl * objDecl, Expression * arg ) {
249                // call into genImplicitCall from Autogen.h to generate calls to ctor/dtor
250                assertf( objDecl, "genCtorDtor passed null objDecl" );
251                std::list< Statement * > stmts;
252                InitExpander srcParam( maybeClone( arg ) );
253                SymTab::genImplicitCall( srcParam, new VariableExpr( objDecl ), fname, back_inserter( stmts ), objDecl );
254                assert( stmts.size() <= 1 );
255                return stmts.size() == 1 ? safe_dynamic_cast< ImplicitCtorDtorStmt * >( stmts.front() ) : nullptr;
256        }
257
258        ConstructorInit * genCtorInit( ObjectDecl * objDecl ) {
259                // call into genImplicitCall from Autogen.h to generate calls to ctor/dtor
260                // for each constructable object
261                std::list< Statement * > ctor;
262                std::list< Statement * > dtor;
263
264                InitExpander srcParam( objDecl->get_init() );
265                InitExpander nullParam( (Initializer *)NULL );
266                SymTab::genImplicitCall( srcParam, new VariableExpr( objDecl ), "?{}", back_inserter( ctor ), objDecl );
267                SymTab::genImplicitCall( nullParam, new VariableExpr( objDecl ), "^?{}", front_inserter( dtor ), objDecl, false );
268
269                // Currently genImplicitCall produces a single Statement - a CompoundStmt
270                // which  wraps everything that needs to happen. As such, it's technically
271                // possible to use a Statement ** in the above calls, but this is inherently
272                // unsafe, so instead we take the slightly less efficient route, but will be
273                // immediately informed if somehow the above assumption is broken. In this case,
274                // we could always wrap the list of statements at this point with a CompoundStmt,
275                // but it seems reasonable at the moment for this to be done by genImplicitCall
276                // itself. It is possible that genImplicitCall produces no statements (e.g. if
277                // an array type does not have a dimension). In this case, it's fine to ignore
278                // the object for the purposes of construction.
279                assert( ctor.size() == dtor.size() && ctor.size() <= 1 );
280                if ( ctor.size() == 1 ) {
281                        // need to remember init expression, in case no ctors exist
282                        // if ctor does exist, want to use ctor expression instead of init
283                        // push this decision to the resolver
284                        assert( dynamic_cast< ImplicitCtorDtorStmt * > ( ctor.front() ) && dynamic_cast< ImplicitCtorDtorStmt * > ( dtor.front() ) );
285                        return new ConstructorInit( ctor.front(), dtor.front(), objDecl->get_init() );
286                }
287                return nullptr;
288        }
289
290        void CtorDtor::previsit( ObjectDecl * objDecl ) {
291                handleDWT( objDecl );
292                // hands off if @=, extern, builtin, etc.
293                // even if unmanaged, try to construct global or static if initializer is not constexpr, since this is not legal C
294                if ( tryConstruct( objDecl ) && ( isManaged( objDecl ) || ((! inFunction || objDecl->get_storageClasses().is_static ) && ! isConstExpr( objDecl->get_init() ) ) ) ) {
295                        // constructed objects cannot be designated
296                        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 );
297                        // constructed objects should not have initializers nested too deeply
298                        if ( ! checkInitDepth( objDecl ) ) throw SemanticError( "Managed object's initializer is too deep ", objDecl );
299
300                        objDecl->set_init( genCtorInit( objDecl ) );
301                }
302        }
303
304        void CtorDtor::previsit( FunctionDecl *functionDecl ) {
305                GuardValue( inFunction );
306                inFunction = true;
307
308                handleDWT( functionDecl );
309
310                GuardScope( managedTypes );
311                // go through assertions and recursively add seen ctor/dtors
312                for ( auto & tyDecl : functionDecl->get_functionType()->get_forall() ) {
313                        for ( DeclarationWithType *& assertion : tyDecl->get_assertions() ) {
314                                handleDWT( assertion );
315                        }
316                }
317
318                PassVisitor<CtorDtor> newCtorDtor;
319                newCtorDtor.pass = *this;
320                maybeAccept( functionDecl->get_statements(), newCtorDtor );
321                visit_children = false;  // do not try and construct parameters or forall parameters - must happen after maybeAccept
322        }
323
324        void CtorDtor::previsit( StructDecl *aggregateDecl ) {
325                visit_children = false; // do not try to construct and destruct aggregate members
326
327                // don't construct members, but need to take note if there is a managed member,
328                // because that means that this type is also managed
329                for ( Declaration * member : aggregateDecl->get_members() ) {
330                        if ( ObjectDecl * field = dynamic_cast< ObjectDecl * >( member ) ) {
331                                if ( isManaged( field ) ) {
332                                        StructInstType inst( Type::Qualifiers(), aggregateDecl );
333                                        managedTypes.insert( SymTab::Mangler::mangle( &inst ) );
334                                        break;
335                                }
336                        }
337                }
338        }
339
340        void CtorDtor::previsit( __attribute__((unused)) CompoundStmt * compoundStmt ) {
341                GuardScope( managedTypes );
342        }
343} // namespace InitTweak
344
345// Local Variables: //
346// tab-width: 4 //
347// mode: c++ //
348// compile-command: "make install" //
349// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.