source: src/ResolvExpr/AlternativeFinder.cc @ 695e00d

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newwith_gc
Last change on this file since 695e00d was 695e00d, checked in by Thierry Delisle <tdelisle@…>, 4 years ago

Merge branch 'master' of plg.uwaterloo.ca:software/cfa/cfa-cc

  • Property mode set to 100644
File size: 60.6 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// AlternativeFinder.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Sat May 16 23:52:08 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Mon Aug 28 13:47:24 2017
13// Update Count     : 32
14//
15
16#include <algorithm>               // for copy
17#include <cassert>                 // for strict_dynamic_cast, assert, assertf
18#include <iostream>                // for operator<<, cerr, ostream, endl
19#include <iterator>                // for back_insert_iterator, back_inserter
20#include <list>                    // for _List_iterator, list, _List_const_...
21#include <map>                     // for _Rb_tree_iterator, map, _Rb_tree_c...
22#include <memory>                  // for allocator_traits<>::value_type
23#include <utility>                 // for pair
24
25#include "Alternative.h"           // for AltList, Alternative
26#include "AlternativeFinder.h"
27#include "Common/SemanticError.h"  // for SemanticError
28#include "Common/utility.h"        // for deleteAll, printAll, CodeLocation
29#include "Cost.h"                  // for Cost, Cost::zero, operator<<, Cost...
30#include "InitTweak/InitTweak.h"   // for getFunctionName
31#include "RenameVars.h"            // for RenameVars, global_renamer
32#include "ResolveTypeof.h"         // for resolveTypeof
33#include "Resolver.h"              // for resolveStmtExpr
34#include "SymTab/Indexer.h"        // for Indexer
35#include "SymTab/Mangler.h"        // for Mangler
36#include "SymTab/Validate.h"       // for validateType
37#include "SynTree/Constant.h"      // for Constant
38#include "SynTree/Declaration.h"   // for DeclarationWithType, TypeDecl, Dec...
39#include "SynTree/Expression.h"    // for Expression, CastExpr, NameExpr
40#include "SynTree/Initializer.h"   // for SingleInit, operator<<, Designation
41#include "SynTree/SynTree.h"       // for UniqueId
42#include "SynTree/Type.h"          // for Type, FunctionType, PointerType
43#include "Tuples/Explode.h"        // for explode
44#include "Tuples/Tuples.h"         // for isTtype, handleTupleAssignment
45#include "Unify.h"                 // for unify
46#include "typeops.h"               // for adjustExprType, polyCost, castCost
47
48extern bool resolvep;
49#define PRINT( text ) if ( resolvep ) { text }
50//#define DEBUG_COST
51
52namespace ResolvExpr {
53        Expression *resolveInVoidContext( Expression *expr, const SymTab::Indexer &indexer, TypeEnvironment &env ) {
54                CastExpr *castToVoid = new CastExpr( expr );
55
56                AlternativeFinder finder( indexer, env );
57                finder.findWithAdjustment( castToVoid );
58
59                // it's a property of the language that a cast expression has either 1 or 0 interpretations; if it has 0
60                // interpretations, an exception has already been thrown.
61                assert( finder.get_alternatives().size() == 1 );
62                CastExpr *newExpr = dynamic_cast< CastExpr* >( finder.get_alternatives().front().expr );
63                assert( newExpr );
64                env = finder.get_alternatives().front().env;
65                return newExpr->get_arg()->clone();
66        }
67
68        Cost sumCost( const AltList &in ) {
69                Cost total = Cost::zero;
70                for ( AltList::const_iterator i = in.begin(); i != in.end(); ++i ) {
71                        total += i->cost;
72                }
73                return total;
74        }
75
76        namespace {
77                void printAlts( const AltList &list, std::ostream &os, int indent = 0 ) {
78                        for ( AltList::const_iterator i = list.begin(); i != list.end(); ++i ) {
79                                i->print( os, indent );
80                                os << std::endl;
81                        }
82                }
83
84                void makeExprList( const AltList &in, std::list< Expression* > &out ) {
85                        for ( AltList::const_iterator i = in.begin(); i != in.end(); ++i ) {
86                                out.push_back( i->expr->clone() );
87                        }
88                }
89
90                struct PruneStruct {
91                        bool isAmbiguous;
92                        AltList::iterator candidate;
93                        PruneStruct() {}
94                        PruneStruct( AltList::iterator candidate ): isAmbiguous( false ), candidate( candidate ) {}
95                };
96
97                /// Prunes a list of alternatives down to those that have the minimum conversion cost for a given return type; skips ambiguous interpretations
98                template< typename InputIterator, typename OutputIterator >
99                void pruneAlternatives( InputIterator begin, InputIterator end, OutputIterator out ) {
100                        // select the alternatives that have the minimum conversion cost for a particular set of result types
101                        std::map< std::string, PruneStruct > selected;
102                        for ( AltList::iterator candidate = begin; candidate != end; ++candidate ) {
103                                PruneStruct current( candidate );
104                                std::string mangleName;
105                                {
106                                        Type * newType = candidate->expr->get_result()->clone();
107                                        candidate->env.apply( newType );
108                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( newType );
109                                        delete newType;
110                                }
111                                std::map< std::string, PruneStruct >::iterator mapPlace = selected.find( mangleName );
112                                if ( mapPlace != selected.end() ) {
113                                        if ( candidate->cost < mapPlace->second.candidate->cost ) {
114                                                PRINT(
115                                                        std::cerr << "cost " << candidate->cost << " beats " << mapPlace->second.candidate->cost << std::endl;
116                                                )
117                                                selected[ mangleName ] = current;
118                                        } else if ( candidate->cost == mapPlace->second.candidate->cost ) {
119                                                PRINT(
120                                                        std::cerr << "marking ambiguous" << std::endl;
121                                                )
122                                                mapPlace->second.isAmbiguous = true;
123                                        }
124                                } else {
125                                        selected[ mangleName ] = current;
126                                }
127                        }
128
129                        PRINT(
130                                std::cerr << "there are " << selected.size() << " alternatives before elimination" << std::endl;
131                        )
132
133                        // accept the alternatives that were unambiguous
134                        for ( std::map< std::string, PruneStruct >::iterator target = selected.begin(); target != selected.end(); ++target ) {
135                                if ( ! target->second.isAmbiguous ) {
136                                        Alternative &alt = *target->second.candidate;
137                                        alt.env.applyFree( alt.expr->get_result() );
138                                        *out++ = alt;
139                                }
140                        }
141                }
142
143                void renameTypes( Expression *expr ) {
144                        expr->get_result()->accept( global_renamer );
145                }
146        } // namespace
147
148        void referenceToRvalueConversion( Expression *& expr ) {
149                if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( expr->get_result() ) ) {
150                        // cast away reference from expr
151                        expr = new CastExpr( expr, expr->get_result()->stripReferences()->clone() );
152                }
153        }
154
155        template< typename InputIterator, typename OutputIterator >
156        void AlternativeFinder::findSubExprs( InputIterator begin, InputIterator end, OutputIterator out ) {
157                while ( begin != end ) {
158                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
159                        finder.findWithAdjustment( *begin );
160                        // XXX  either this
161                        //Designators::fixDesignations( finder, (*begin++)->get_argName() );
162                        // or XXX this
163                        begin++;
164                        PRINT(
165                                std::cerr << "findSubExprs" << std::endl;
166                                printAlts( finder.alternatives, std::cerr );
167                        )
168                        *out++ = finder;
169                }
170        }
171
172        AlternativeFinder::AlternativeFinder( const SymTab::Indexer &indexer, const TypeEnvironment &env )
173                : indexer( indexer ), env( env ) {
174        }
175
176        void AlternativeFinder::find( Expression *expr, bool adjust, bool prune ) {
177                expr->accept( *this );
178                if ( alternatives.empty() ) {
179                        throw SemanticError( "No reasonable alternatives for expression ", expr );
180                }
181                for ( AltList::iterator i = alternatives.begin(); i != alternatives.end(); ++i ) {
182                        if ( adjust ) {
183                                adjustExprType( i->expr->get_result(), i->env, indexer );
184                        }
185                }
186                if ( prune ) {
187                        PRINT(
188                                std::cerr << "alternatives before prune:" << std::endl;
189                                printAlts( alternatives, std::cerr );
190                        )
191                        AltList::iterator oldBegin = alternatives.begin();
192                        pruneAlternatives( alternatives.begin(), alternatives.end(), front_inserter( alternatives ) );
193                        if ( alternatives.begin() == oldBegin ) {
194                                std::ostringstream stream;
195                                AltList winners;
196                                findMinCost( alternatives.begin(), alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
197                                stream << "Cannot choose between " << winners.size() << " alternatives for expression ";
198                                expr->print( stream );
199                                stream << "Alternatives are:";
200                                printAlts( winners, stream, 8 );
201                                throw SemanticError( stream.str() );
202                        }
203                        alternatives.erase( oldBegin, alternatives.end() );
204                        PRINT(
205                                std::cerr << "there are " << alternatives.size() << " alternatives after elimination" << std::endl;
206                        )
207                }
208
209                // Central location to handle gcc extension keyword, etc. for all expression types.
210                for ( Alternative &iter: alternatives ) {
211                        iter.expr->set_extension( expr->get_extension() );
212                        iter.expr->location = expr->location;
213                } // for
214        }
215
216        void AlternativeFinder::findWithAdjustment( Expression *expr, bool prune ) {
217                find( expr, true, prune );
218        }
219
220        void AlternativeFinder::addAnonConversions( const Alternative & alt ) {
221                // adds anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen.
222                // it's okay for the aggregate expression to have reference type -- cast it to the base type to treat the aggregate as the referenced value
223                std::unique_ptr<Expression> aggrExpr( alt.expr->clone() );
224                alt.env.apply( aggrExpr->get_result() );
225                Type * aggrType = aggrExpr->get_result();
226                if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( aggrType ) ) {
227                        aggrType = aggrType->stripReferences();
228                        aggrExpr.reset( new CastExpr( aggrExpr.release(), aggrType->clone() ) );
229                }
230
231                if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
232                        NameExpr nameExpr( "" );
233                        addAggMembers( structInst, aggrExpr.get(), alt.cost+Cost::safe, alt.env, &nameExpr );
234                } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
235                        NameExpr nameExpr( "" );
236                        addAggMembers( unionInst, aggrExpr.get(), alt.cost+Cost::safe, alt.env, &nameExpr );
237                } // if
238        }
239
240        template< typename StructOrUnionType >
241        void AlternativeFinder::addAggMembers( StructOrUnionType *aggInst, Expression *expr, const Cost &newCost, const TypeEnvironment & env, Expression * member ) {
242                // by this point, member must be a name expr
243                NameExpr * nameExpr = dynamic_cast< NameExpr * >( member );
244                if ( ! nameExpr ) return;
245                const std::string & name = nameExpr->get_name();
246                std::list< Declaration* > members;
247                aggInst->lookup( name, members );
248
249                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator i = members.begin(); i != members.end(); ++i ) {
250                        if ( DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *i ) ) {
251                                alternatives.push_back( Alternative( new MemberExpr( dwt, expr->clone() ), env, newCost ) );
252                                renameTypes( alternatives.back().expr );
253                                addAnonConversions( alternatives.back() ); // add anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen as a member expression.
254                        } else {
255                                assert( false );
256                        }
257                }
258        }
259
260        void AlternativeFinder::addTupleMembers( TupleType * tupleType, Expression *expr, const Cost &newCost, const TypeEnvironment & env, Expression * member ) {
261                if ( ConstantExpr * constantExpr = dynamic_cast< ConstantExpr * >( member ) ) {
262                        // get the value of the constant expression as an int, must be between 0 and the length of the tuple type to have meaning
263                        // xxx - this should be improved by memoizing the value of constant exprs
264                        // during parsing and reusing that information here.
265                        std::stringstream ss( constantExpr->get_constant()->get_value() );
266                        int val = 0;
267                        std::string tmp;
268                        if ( ss >> val && ! (ss >> tmp) ) {
269                                if ( val >= 0 && (unsigned int)val < tupleType->size() ) {
270                                        alternatives.push_back( Alternative( new TupleIndexExpr( expr->clone(), val ), env, newCost ) );
271                                } // if
272                        } // if
273                } else if ( NameExpr * nameExpr = dynamic_cast< NameExpr * >( member ) ) {
274                        // xxx - temporary hack until 0/1 are int constants
275                        if ( nameExpr->get_name() == "0" || nameExpr->get_name() == "1" ) {
276                                std::stringstream ss( nameExpr->get_name() );
277                                int val;
278                                ss >> val;
279                                alternatives.push_back( Alternative( new TupleIndexExpr( expr->clone(), val ), env, newCost ) );
280                        }
281                } // if
282        }
283
284        void AlternativeFinder::visit( ApplicationExpr *applicationExpr ) {
285                alternatives.push_back( Alternative( applicationExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
286        }
287
288        Cost computeConversionCost( Type * actualType, Type * formalType, const SymTab::Indexer &indexer, const TypeEnvironment & env ) {
289                PRINT(
290                        std::cerr << std::endl << "converting ";
291                        actualType->print( std::cerr, 8 );
292                        std::cerr << std::endl << " to ";
293                        formalType->print( std::cerr, 8 );
294                        std::cerr << std::endl << "environment is: ";
295                        env.print( std::cerr, 8 );
296                        std::cerr << std::endl;
297                )
298                Cost convCost = conversionCost( actualType, formalType, indexer, env );
299                PRINT(
300                        std::cerr << std::endl << "cost is" << convCost << std::endl;
301                )
302                if ( convCost == Cost::infinity ) {
303                        return convCost;
304                }
305                convCost.incPoly( polyCost( formalType, env, indexer ) + polyCost( actualType, env, indexer ) );
306                return convCost;
307        }
308
309        Cost computeExpressionConversionCost( Expression *& actualExpr, Type * formalType, const SymTab::Indexer &indexer, const TypeEnvironment & env ) {
310                Cost convCost = computeConversionCost( actualExpr->result, formalType, indexer, env );
311                // if ( convCost != Cost::zero ) {
312
313                // xxx - temporary -- ignore poly cost, since this causes some polymorphic functions to be cast, which causes the specialize
314                // pass to try to specialize them, which currently does not work. Once that is fixed, remove the next 3 lines and uncomment the
315                // previous line.
316                Cost tmpCost = convCost;
317                tmpCost.incPoly( -tmpCost.get_polyCost() );
318                if ( tmpCost != Cost::zero ) {
319                        Type *newType = formalType->clone();
320                        env.apply( newType );
321                        actualExpr = new CastExpr( actualExpr, newType );
322                        // xxx - SHOULD be able to resolve this cast, but at the moment pointers are not castable to zero_t, but are implicitly convertible. This is clearly
323                        // inconsistent, once this is fixed it should be possible to resolve the cast.
324                        // xxx - this isn't working, it appears because type1 (the formal type) is seen as widenable, but it shouldn't be, because this makes the conversion from DT* to DT* since commontype(zero_t, DT*) is DT*, rather than just nothing.
325
326                        // AlternativeFinder finder( indexer, env );
327                        // finder.findWithAdjustment( actualExpr );
328                        // assertf( finder.get_alternatives().size() > 0, "Somehow castable expression failed to find alternatives." );
329                        // assertf( finder.get_alternatives().size() == 1, "Somehow got multiple alternatives for known cast expression." );
330                        // Alternative & alt = finder.get_alternatives().front();
331                        // delete actualExpr;
332                        // actualExpr = alt.expr->clone();
333                }
334                return convCost;
335        }
336
337        Cost computeApplicationConversionCost( Alternative &alt, const SymTab::Indexer &indexer ) {
338                ApplicationExpr *appExpr = strict_dynamic_cast< ApplicationExpr* >( alt.expr );
339                PointerType *pointer = strict_dynamic_cast< PointerType* >( appExpr->get_function()->get_result() );
340                FunctionType *function = strict_dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->get_base() );
341
342                Cost convCost = Cost::zero;
343                std::list< DeclarationWithType* >& formals = function->get_parameters();
344                std::list< DeclarationWithType* >::iterator formal = formals.begin();
345                std::list< Expression* >& actuals = appExpr->get_args();
346
347                for ( std::list< Expression* >::iterator actualExpr = actuals.begin(); actualExpr != actuals.end(); ++actualExpr ) {
348                        Type * actualType = (*actualExpr)->get_result();
349                        PRINT(
350                                std::cerr << "actual expression:" << std::endl;
351                                (*actualExpr)->print( std::cerr, 8 );
352                                std::cerr << "--- results are" << std::endl;
353                                actualType->print( std::cerr, 8 );
354                        )
355                        if ( formal == formals.end() ) {
356                                if ( function->get_isVarArgs() ) {
357                                        convCost.incUnsafe();
358                                        // convert reference-typed expressions to value-typed expressions
359                                        referenceToRvalueConversion( *actualExpr );
360                                        continue;
361                                } else {
362                                        return Cost::infinity;
363                                }
364                        }
365                        Type * formalType = (*formal)->get_type();
366                        PRINT(
367                                std::cerr << std::endl << "converting ";
368                                actualType->print( std::cerr, 8 );
369                                std::cerr << std::endl << " to ";
370                                formalType->print( std::cerr, 8 );
371                                std::cerr << std::endl << "environment is: ";
372                                alt.env.print( std::cerr, 8 );
373                                std::cerr << std::endl;
374                        )
375                        convCost += computeExpressionConversionCost( *actualExpr, formalType, indexer, alt.env );
376                        ++formal; // can't be in for-loop update because of the continue
377                }
378                if ( formal != formals.end() ) {
379                        return Cost::infinity;
380                }
381
382                for ( InferredParams::const_iterator assert = appExpr->get_inferParams().begin(); assert != appExpr->get_inferParams().end(); ++assert ) {
383                        convCost += computeConversionCost( assert->second.actualType, assert->second.formalType, indexer, alt.env );
384                }
385
386                return convCost;
387        }
388
389        /// Adds type variables to the open variable set and marks their assertions
390        void makeUnifiableVars( Type *type, OpenVarSet &unifiableVars, AssertionSet &needAssertions ) {
391                for ( Type::ForallList::const_iterator tyvar = type->get_forall().begin(); tyvar != type->get_forall().end(); ++tyvar ) {
392                        unifiableVars[ (*tyvar)->get_name() ] = TypeDecl::Data{ *tyvar };
393                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator assert = (*tyvar)->get_assertions().begin(); assert != (*tyvar)->get_assertions().end(); ++assert ) {
394                                needAssertions[ *assert ].isUsed = true;
395                        }
396///     needAssertions.insert( needAssertions.end(), (*tyvar)->get_assertions().begin(), (*tyvar)->get_assertions().end() );
397                }
398        }
399
400        /// instantiate a single argument by matching actuals from [actualIt, actualEnd) against formalType,
401        /// producing expression(s) in out and their total cost in cost.
402        template< typename AltIterator, typename OutputIterator >
403        bool instantiateArgument( Type * formalType, Initializer * defaultValue, AltIterator & actualIt, AltIterator actualEnd, OpenVarSet & openVars, TypeEnvironment & resultEnv, AssertionSet & resultNeed, AssertionSet & resultHave, const SymTab::Indexer & indexer, Cost & cost, OutputIterator out ) {
404                if ( TupleType * tupleType = dynamic_cast< TupleType * >( formalType ) ) {
405                        // formalType is a TupleType - group actuals into a TupleExpr whose type unifies with the TupleType
406                        std::list< Expression * > exprs;
407                        for ( Type * type : *tupleType ) {
408                                if ( ! instantiateArgument( type, defaultValue, actualIt, actualEnd, openVars, resultEnv, resultNeed, resultHave, indexer, cost, back_inserter( exprs ) ) ) {
409                                        deleteAll( exprs );
410                                        return false;
411                                }
412                        }
413                        *out++ = new TupleExpr( exprs );
414                } else if ( TypeInstType * ttype = Tuples::isTtype( formalType ) ) {
415                        // xxx - mixing default arguments with variadic??
416                        std::list< Expression * > exprs;
417                        for ( ; actualIt != actualEnd; ++actualIt ) {
418                                exprs.push_back( actualIt->expr->clone() );
419                                cost += actualIt->cost;
420                        }
421                        Expression * arg = nullptr;
422                        if ( exprs.size() == 1 && Tuples::isTtype( exprs.front()->get_result() ) ) {
423                                // the case where a ttype value is passed directly is special, e.g. for argument forwarding purposes
424                                // xxx - what if passing multiple arguments, last of which is ttype?
425                                // xxx - what would happen if unify was changed so that unifying tuple types flattened both before unifying lists? then pass in TupleType(ttype) below.
426                                arg = exprs.front();
427                        } else {
428                                arg = new TupleExpr( exprs );
429                        }
430                        assert( arg && arg->get_result() );
431                        if ( ! unify( ttype, arg->get_result(), resultEnv, resultNeed, resultHave, openVars, indexer ) ) {
432                                return false;
433                        }
434                        *out++ = arg;
435                } else if ( actualIt != actualEnd ) {
436                        // both actualType and formalType are atomic (non-tuple) types - if they unify
437                        // then accept actual as an argument, otherwise return false (fail to instantiate argument)
438                        Expression * actual = actualIt->expr;
439                        Type * actualType = actual->get_result();
440
441                        PRINT(
442                                std::cerr << "formal type is ";
443                                formalType->print( std::cerr );
444                                std::cerr << std::endl << "actual type is ";
445                                actualType->print( std::cerr );
446                                std::cerr << std::endl;
447                        )
448                        if ( ! unify( formalType, actualType, resultEnv, resultNeed, resultHave, openVars, indexer ) ) {
449                                // std::cerr << "unify failed" << std::endl;
450                                return false;
451                        }
452                        // move the expression from the alternative to the output iterator
453                        *out++ = actual;
454                        actualIt->expr = nullptr;
455                        cost += actualIt->cost;
456                        ++actualIt;
457                } else {
458                        // End of actuals - Handle default values
459                        if ( SingleInit *si = dynamic_cast<SingleInit *>( defaultValue )) {
460                                if ( CastExpr * castExpr = dynamic_cast< CastExpr * >( si->get_value() ) ) {
461                                        // so far, only constant expressions are accepted as default values
462                                        if ( ConstantExpr *cnstexpr = dynamic_cast<ConstantExpr *>( castExpr->get_arg() ) ) {
463                                                if ( Constant *cnst = dynamic_cast<Constant *>( cnstexpr->get_constant() ) ) {
464                                                        if ( unify( formalType, cnst->get_type(), resultEnv, resultNeed, resultHave, openVars, indexer ) ) {
465                                                                *out++ = cnstexpr->clone();
466                                                                return true;
467                                                        } // if
468                                                } // if
469                                        } // if
470                                }
471                        } // if
472                        return false;
473                } // if
474                return true;
475        }
476
477        bool AlternativeFinder::instantiateFunction( std::list< DeclarationWithType* >& formals, const AltList &actuals, bool isVarArgs, OpenVarSet& openVars, TypeEnvironment &resultEnv, AssertionSet &resultNeed, AssertionSet &resultHave, AltList & out ) {
478                simpleCombineEnvironments( actuals.begin(), actuals.end(), resultEnv );
479                // make sure we don't widen any existing bindings
480                for ( TypeEnvironment::iterator i = resultEnv.begin(); i != resultEnv.end(); ++i ) {
481                        i->allowWidening = false;
482                }
483                resultEnv.extractOpenVars( openVars );
484
485                // flatten actuals so that each actual has an atomic (non-tuple) type
486                AltList exploded;
487                Tuples::explode( actuals, indexer, back_inserter( exploded ) );
488
489                AltList::iterator actualExpr = exploded.begin();
490                AltList::iterator actualEnd = exploded.end();
491                for ( DeclarationWithType * formal : formals ) {
492                        // match flattened actuals with formal parameters - actuals will be grouped to match
493                        // with formals as appropriate
494                        Cost cost = Cost::zero;
495                        std::list< Expression * > newExprs;
496                        ObjectDecl * obj = strict_dynamic_cast< ObjectDecl * >( formal );
497                        if ( ! instantiateArgument( obj->get_type(), obj->get_init(), actualExpr, actualEnd, openVars, resultEnv, resultNeed, resultHave, indexer, cost, back_inserter( newExprs ) ) ) {
498                                deleteAll( newExprs );
499                                return false;
500                        }
501                        // success - produce argument as a new alternative
502                        assert( newExprs.size() == 1 );
503                        out.push_back( Alternative( newExprs.front(), resultEnv, cost ) );
504                }
505                if ( actualExpr != actualEnd ) {
506                        // there are still actuals remaining, but we've run out of formal parameters to match against
507                        // this is okay only if the function is variadic
508                        if ( ! isVarArgs ) {
509                                return false;
510                        }
511                        out.splice( out.end(), exploded, actualExpr, actualEnd );
512                }
513                return true;
514        }
515
516        // /// Map of declaration uniqueIds (intended to be the assertions in an AssertionSet) to their parents and the number of times they've been included
517        //typedef std::unordered_map< UniqueId, std::unordered_map< UniqueId, unsigned > > AssertionParentSet;
518
519        static const int recursionLimit = /*10*/ 4;  ///< Limit to depth of recursion satisfaction
520        //static const unsigned recursionParentLimit = 1;  ///< Limit to the number of times an assertion can recursively use itself
521
522        void addToIndexer( AssertionSet &assertSet, SymTab::Indexer &indexer ) {
523                for ( AssertionSet::iterator i = assertSet.begin(); i != assertSet.end(); ++i ) {
524                        if ( i->second.isUsed ) {
525                                indexer.addId( i->first );
526                        }
527                }
528        }
529
530        template< typename ForwardIterator, typename OutputIterator >
531        void inferRecursive( ForwardIterator begin, ForwardIterator end, const Alternative &newAlt, OpenVarSet &openVars, const SymTab::Indexer &decls, const AssertionSet &newNeed, /*const AssertionParentSet &needParents,*/
532                                                 int level, const SymTab::Indexer &indexer, OutputIterator out ) {
533                if ( begin == end ) {
534                        if ( newNeed.empty() ) {
535                                PRINT(
536                                        std::cerr << "all assertions satisfied, output alternative: ";
537                                        newAlt.print( std::cerr );
538                                        std::cerr << std::endl;
539                                );
540                                *out++ = newAlt;
541                                return;
542                        } else if ( level >= recursionLimit ) {
543                                throw SemanticError( "Too many recursive assertions" );
544                        } else {
545                                AssertionSet newerNeed;
546                                PRINT(
547                                        std::cerr << "recursing with new set:" << std::endl;
548                                        printAssertionSet( newNeed, std::cerr, 8 );
549                                )
550                                inferRecursive( newNeed.begin(), newNeed.end(), newAlt, openVars, decls, newerNeed, /*needParents,*/ level+1, indexer, out );
551                                return;
552                        }
553                }
554
555                ForwardIterator cur = begin++;
556                if ( ! cur->second.isUsed ) {
557                        inferRecursive( begin, end, newAlt, openVars, decls, newNeed, /*needParents,*/ level, indexer, out );
558                        return; // xxx - should this continue? previously this wasn't here, and it looks like it should be
559                }
560                DeclarationWithType *curDecl = cur->first;
561
562                PRINT(
563                        std::cerr << "inferRecursive: assertion is ";
564                        curDecl->print( std::cerr );
565                        std::cerr << std::endl;
566                )
567                std::list< DeclarationWithType* > candidates;
568                decls.lookupId( curDecl->get_name(), candidates );
569///   if ( candidates.empty() ) { std::cerr << "no candidates!" << std::endl; }
570                for ( std::list< DeclarationWithType* >::const_iterator candidate = candidates.begin(); candidate != candidates.end(); ++candidate ) {
571                        PRINT(
572                                std::cerr << "inferRecursive: candidate is ";
573                                (*candidate)->print( std::cerr );
574                                std::cerr << std::endl;
575                        )
576
577                        AssertionSet newHave, newerNeed( newNeed );
578                        TypeEnvironment newEnv( newAlt.env );
579                        OpenVarSet newOpenVars( openVars );
580                        Type *adjType = (*candidate)->get_type()->clone();
581                        adjustExprType( adjType, newEnv, indexer );
582                        adjType->accept( global_renamer );
583                        PRINT(
584                                std::cerr << "unifying ";
585                                curDecl->get_type()->print( std::cerr );
586                                std::cerr << " with ";
587                                adjType->print( std::cerr );
588                                std::cerr << std::endl;
589                        )
590                        if ( unify( curDecl->get_type(), adjType, newEnv, newerNeed, newHave, newOpenVars, indexer ) ) {
591                                PRINT(
592                                        std::cerr << "success!" << std::endl;
593                                )
594                                SymTab::Indexer newDecls( decls );
595                                addToIndexer( newHave, newDecls );
596                                Alternative newerAlt( newAlt );
597                                newerAlt.env = newEnv;
598                                assert( (*candidate)->get_uniqueId() );
599                                DeclarationWithType *candDecl = static_cast< DeclarationWithType* >( Declaration::declFromId( (*candidate)->get_uniqueId() ) );
600
601                                // everything with an empty idChain was pulled in by the current assertion.
602                                // add current assertion's idChain + current assertion's ID so that the correct inferParameters can be found.
603                                for ( auto & a : newerNeed ) {
604                                        if ( a.second.idChain.empty() ) {
605                                                a.second.idChain = cur->second.idChain;
606                                                a.second.idChain.push_back( curDecl->get_uniqueId() );
607                                        }
608                                }
609
610                                //AssertionParentSet newNeedParents( needParents );
611                                // skip repeatingly-self-recursive assertion satisfaction
612                                // DOESN'T WORK: grandchild nodes conflict with their cousins
613                                //if ( newNeedParents[ curDecl->get_uniqueId() ][ candDecl->get_uniqueId() ]++ > recursionParentLimit ) continue;
614                                Expression *varExpr = new VariableExpr( candDecl );
615                                delete varExpr->get_result();
616                                varExpr->set_result( adjType->clone() );
617                                PRINT(
618                                        std::cerr << "satisfying assertion " << curDecl->get_uniqueId() << " ";
619                                        curDecl->print( std::cerr );
620                                        std::cerr << " with declaration " << (*candidate)->get_uniqueId() << " ";
621                                        (*candidate)->print( std::cerr );
622                                        std::cerr << std::endl;
623                                )
624                                ApplicationExpr *appExpr = static_cast< ApplicationExpr* >( newerAlt.expr );
625                                // follow the current assertion's ID chain to find the correct set of inferred parameters to add the candidate to (i.e. the set of inferred parameters belonging to the entity which requested the assertion parameter).
626                                InferredParams * inferParameters = &appExpr->get_inferParams();
627                                for ( UniqueId id : cur->second.idChain ) {
628                                        inferParameters = (*inferParameters)[ id ].inferParams.get();
629                                }
630                                // XXX: this is a memory leak, but adjType can't be deleted because it might contain assertions
631                                (*inferParameters)[ curDecl->get_uniqueId() ] = ParamEntry( (*candidate)->get_uniqueId(), adjType->clone(), curDecl->get_type()->clone(), varExpr );
632                                inferRecursive( begin, end, newerAlt, newOpenVars, newDecls, newerNeed, /*newNeedParents,*/ level, indexer, out );
633                        } else {
634                                delete adjType;
635                        }
636                }
637        }
638
639        template< typename OutputIterator >
640        void AlternativeFinder::inferParameters( const AssertionSet &need, AssertionSet &have, const Alternative &newAlt, OpenVarSet &openVars, OutputIterator out ) {
641//      PRINT(
642//          std::cerr << "inferParameters: assertions needed are" << std::endl;
643//          printAll( need, std::cerr, 8 );
644//          )
645                SymTab::Indexer decls( indexer );
646                // PRINT(
647                //      std::cerr << "============= original indexer" << std::endl;
648                //      indexer.print( std::cerr );
649                //      std::cerr << "============= new indexer" << std::endl;
650                //      decls.print( std::cerr );
651                // )
652                addToIndexer( have, decls );
653                AssertionSet newNeed;
654                //AssertionParentSet needParents;
655                PRINT(
656                        std::cerr << "env is: " << std::endl;
657                        newAlt.env.print( std::cerr, 0 );
658                        std::cerr << std::endl;
659                )
660
661                inferRecursive( need.begin(), need.end(), newAlt, openVars, decls, newNeed, /*needParents,*/ 0, indexer, out );
662//      PRINT(
663//          std::cerr << "declaration 14 is ";
664//          Declaration::declFromId
665//          *out++ = newAlt;
666//          )
667        }
668
669        template< typename OutputIterator >
670        void AlternativeFinder::makeFunctionAlternatives( const Alternative &func, FunctionType *funcType, const AltList &actualAlt, OutputIterator out ) {
671                OpenVarSet openVars;
672                AssertionSet resultNeed, resultHave;
673                TypeEnvironment resultEnv;
674                makeUnifiableVars( funcType, openVars, resultNeed );
675                resultEnv.add( funcType->get_forall() ); // add all type variables as open variables now so that those not used in the parameter list are still considered open
676                AltList instantiatedActuals; // filled by instantiate function
677                if ( targetType && ! targetType->isVoid() && ! funcType->get_returnVals().empty() ) {
678                        // attempt to narrow based on expected target type
679                        Type * returnType = funcType->get_returnVals().front()->get_type();
680                        if ( ! unify( returnType, targetType, resultEnv, resultNeed, resultHave, openVars, indexer ) ) {
681                                // unification failed, don't pursue this alternative
682                                return;
683                        }
684                }
685
686                if ( instantiateFunction( funcType->get_parameters(), actualAlt, funcType->get_isVarArgs(), openVars, resultEnv, resultNeed, resultHave, instantiatedActuals ) ) {
687                        ApplicationExpr *appExpr = new ApplicationExpr( func.expr->clone() );
688                        Alternative newAlt( appExpr, resultEnv, sumCost( instantiatedActuals ) );
689                        makeExprList( instantiatedActuals, appExpr->get_args() );
690                        PRINT(
691                                std::cerr << "instantiate function success: " << appExpr << std::endl;
692                                std::cerr << "need assertions:" << std::endl;
693                                printAssertionSet( resultNeed, std::cerr, 8 );
694                        )
695                        inferParameters( resultNeed, resultHave, newAlt, openVars, out );
696                }
697        }
698
699        void AlternativeFinder::visit( UntypedExpr *untypedExpr ) {
700                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
701                funcFinder.findWithAdjustment( untypedExpr->get_function() );
702                // if there are no function alternatives, then proceeding is a waste of time.
703                if ( funcFinder.alternatives.empty() ) return;
704
705                std::list< AlternativeFinder > argAlternatives;
706                findSubExprs( untypedExpr->begin_args(), untypedExpr->end_args(), back_inserter( argAlternatives ) );
707
708                std::list< AltList > possibilities;
709                combos( argAlternatives.begin(), argAlternatives.end(), back_inserter( possibilities ) );
710
711                // take care of possible tuple assignments
712                // if not tuple assignment, assignment is taken care of as a normal function call
713                Tuples::handleTupleAssignment( *this, untypedExpr, possibilities );
714
715                // find function operators
716                AlternativeFinder funcOpFinder( indexer, env );
717                NameExpr *opExpr = new NameExpr( "?()" );
718                try {
719                        funcOpFinder.findWithAdjustment( opExpr );
720                } catch( SemanticError &e ) {
721                        // it's ok if there aren't any defined function ops
722                }
723                PRINT(
724                        std::cerr << "known function ops:" << std::endl;
725                        printAlts( funcOpFinder.alternatives, std::cerr, 8 );
726                )
727
728                AltList candidates;
729                SemanticError errors;
730                for ( AltList::iterator func = funcFinder.alternatives.begin(); func != funcFinder.alternatives.end(); ++func ) {
731                        try {
732                                PRINT(
733                                        std::cerr << "working on alternative: " << std::endl;
734                                        func->print( std::cerr, 8 );
735                                )
736                                // check if the type is pointer to function
737                                if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType* >( func->expr->get_result()->stripReferences() ) ) {
738                                        if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->get_base() ) ) {
739                                                Alternative newFunc( *func );
740                                                referenceToRvalueConversion( newFunc.expr );
741                                                for ( std::list< AltList >::iterator actualAlt = possibilities.begin(); actualAlt != possibilities.end(); ++actualAlt ) {
742                                                        // XXX
743                                                        //Designators::check_alternative( function, *actualAlt );
744                                                        makeFunctionAlternatives( newFunc, function, *actualAlt, std::back_inserter( candidates ) );
745                                                }
746                                        }
747                                } else if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( func->expr->get_result()->stripReferences() ) ) { // handle ftype (e.g. *? on function pointer)
748                                        EqvClass eqvClass;
749                                        if ( func->env.lookup( typeInst->get_name(), eqvClass ) && eqvClass.type ) {
750                                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( eqvClass.type ) ) {
751                                                        Alternative newFunc( *func );
752                                                        referenceToRvalueConversion( newFunc.expr );
753                                                        for ( std::list< AltList >::iterator actualAlt = possibilities.begin(); actualAlt != possibilities.end(); ++actualAlt ) {
754                                                                makeFunctionAlternatives( newFunc, function, *actualAlt, std::back_inserter( candidates ) );
755                                                        } // for
756                                                } // if
757                                        } // if
758                                }
759
760                                // try each function operator ?() with the current function alternative and each of the argument combinations
761                                for ( AltList::iterator funcOp = funcOpFinder.alternatives.begin(); funcOp != funcOpFinder.alternatives.end(); ++funcOp ) {
762                                        // check if the type is pointer to function
763                                        if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType* >( funcOp->expr->get_result()->stripReferences() ) ) {
764                                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->get_base() ) ) {
765                                                        Alternative newFunc( *funcOp );
766                                                        referenceToRvalueConversion( newFunc.expr );
767                                                        for ( std::list< AltList >::iterator actualAlt = possibilities.begin(); actualAlt != possibilities.end(); ++actualAlt ) {
768                                                                AltList currentAlt;
769                                                                currentAlt.push_back( *func );
770                                                                currentAlt.insert( currentAlt.end(), actualAlt->begin(), actualAlt->end() );
771                                                                makeFunctionAlternatives( newFunc, function, currentAlt, std::back_inserter( candidates ) );
772                                                        } // for
773                                                } // if
774                                        } // if
775                                } // for
776                        } catch ( SemanticError &e ) {
777                                errors.append( e );
778                        }
779                } // for
780
781                // Implement SFINAE; resolution errors are only errors if there aren't any non-erroneous resolutions
782                if ( candidates.empty() && ! errors.isEmpty() ) { throw errors; }
783
784                // compute conversionsion costs
785                for ( AltList::iterator withFunc = candidates.begin(); withFunc != candidates.end(); ++withFunc ) {
786                        Cost cvtCost = computeApplicationConversionCost( *withFunc, indexer );
787
788                        PRINT(
789                                ApplicationExpr *appExpr = strict_dynamic_cast< ApplicationExpr* >( withFunc->expr );
790                                PointerType *pointer = strict_dynamic_cast< PointerType* >( appExpr->get_function()->get_result() );
791                                FunctionType *function = strict_dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->get_base() );
792                                std::cerr << "Case +++++++++++++ " << appExpr->get_function() << std::endl;
793                                std::cerr << "formals are:" << std::endl;
794                                printAll( function->get_parameters(), std::cerr, 8 );
795                                std::cerr << "actuals are:" << std::endl;
796                                printAll( appExpr->get_args(), std::cerr, 8 );
797                                std::cerr << "bindings are:" << std::endl;
798                                withFunc->env.print( std::cerr, 8 );
799                                std::cerr << "cost of conversion is:" << cvtCost << std::endl;
800                        )
801                        if ( cvtCost != Cost::infinity ) {
802                                withFunc->cvtCost = cvtCost;
803                                alternatives.push_back( *withFunc );
804                        } // if
805                } // for
806
807                candidates.clear();
808                candidates.splice( candidates.end(), alternatives );
809
810                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
811
812                // function may return struct or union value, in which case we need to add alternatives for implicit
813                // conversions to each of the anonymous members, must happen after findMinCost since anon conversions
814                // are never the cheapest expression
815                for ( const Alternative & alt : alternatives ) {
816                        addAnonConversions( alt );
817                }
818
819                if ( alternatives.empty() && targetType && ! targetType->isVoid() ) {
820                        // xxx - this is a temporary hack. If resolution is unsuccessful with a target type, try again without a
821                        // target type, since it will sometimes succeed when it wouldn't easily with target type binding. For example,
822                        //   forall( otype T ) lvalue T ?[?]( T *, ptrdiff_t );
823                        //   const char * x = "hello world";
824                        //   unsigned char ch = x[0];
825                        // Fails with simple return type binding. First, T is bound to unsigned char, then (x: const char *) is unified
826                        // with unsigned char *, which fails because pointer base types must be unified exactly. The new resolver should
827                        // fix this issue in a more robust way.
828                        targetType = nullptr;
829                        visit( untypedExpr );
830                }
831        }
832
833        bool isLvalue( Expression *expr ) {
834                // xxx - recurse into tuples?
835                return expr->has_result() && ( expr->get_result()->get_lvalue() || dynamic_cast< ReferenceType * >( expr->get_result() ) );
836        }
837
838        void AlternativeFinder::visit( AddressExpr *addressExpr ) {
839                AlternativeFinder finder( indexer, env );
840                finder.find( addressExpr->get_arg() );
841                for ( std::list< Alternative >::iterator i = finder.alternatives.begin(); i != finder.alternatives.end(); ++i ) {
842                        if ( isLvalue( i->expr ) ) {
843                                alternatives.push_back( Alternative( new AddressExpr( i->expr->clone() ), i->env, i->cost ) );
844                        } // if
845                } // for
846        }
847
848        void AlternativeFinder::visit( LabelAddressExpr * expr ) {
849                alternatives.push_back( Alternative( expr->clone(), env, Cost::zero) );
850        }
851
852        Expression * restructureCast( Expression * argExpr, Type * toType ) {
853                if ( argExpr->get_result()->size() > 1 && ! toType->isVoid() && ! dynamic_cast<ReferenceType *>( toType ) ) {
854                        // Argument expression is a tuple and the target type is not void and not a reference type.
855                        // Cast each member of the tuple to its corresponding target type, producing the tuple of those
856                        // cast expressions. If there are more components of the tuple than components in the target type,
857                        // then excess components do not come out in the result expression (but UniqueExprs ensure that
858                        // side effects will still be done).
859                        if ( Tuples::maybeImpureIgnoreUnique( argExpr ) ) {
860                                // expressions which may contain side effects require a single unique instance of the expression.
861                                argExpr = new UniqueExpr( argExpr );
862                        }
863                        std::list< Expression * > componentExprs;
864                        for ( unsigned int i = 0; i < toType->size(); i++ ) {
865                                // cast each component
866                                TupleIndexExpr * idx = new TupleIndexExpr( argExpr->clone(), i );
867                                componentExprs.push_back( restructureCast( idx, toType->getComponent( i ) ) );
868                        }
869                        delete argExpr;
870                        assert( componentExprs.size() > 0 );
871                        // produce the tuple of casts
872                        return new TupleExpr( componentExprs );
873                } else {
874                        // handle normally
875                        return new CastExpr( argExpr, toType->clone() );
876                }
877        }
878
879        void AlternativeFinder::visit( CastExpr *castExpr ) {
880                Type *& toType = castExpr->get_result();
881                assert( toType );
882                toType = resolveTypeof( toType, indexer );
883                SymTab::validateType( toType, &indexer );
884                adjustExprType( toType, env, indexer );
885
886                AlternativeFinder finder( indexer, env );
887                finder.targetType = toType;
888                finder.findWithAdjustment( castExpr->get_arg() );
889
890                AltList candidates;
891                for ( std::list< Alternative >::iterator i = finder.alternatives.begin(); i != finder.alternatives.end(); ++i ) {
892                        AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
893                        OpenVarSet openVars;
894
895                        // It's possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued expression.  (An example is a
896                        // cast-to-void, which casts from one value to zero.)  Figure out the prefix of the subexpression results
897                        // that are cast directly.  The candidate is invalid if it has fewer results than there are types to cast
898                        // to.
899                        int discardedValues = i->expr->get_result()->size() - castExpr->get_result()->size();
900                        if ( discardedValues < 0 ) continue;
901                        // xxx - may need to go into tuple types and extract relevant types and use unifyList. Note that currently, this does not
902                        // allow casting a tuple to an atomic type (e.g. (int)([1, 2, 3]))
903                        // unification run for side-effects
904                        unify( castExpr->get_result(), i->expr->get_result(), i->env, needAssertions, haveAssertions, openVars, indexer );
905                        Cost thisCost = castCost( i->expr->get_result(), castExpr->get_result(), indexer, i->env );
906                        if ( thisCost != Cost::infinity ) {
907                                // count one safe conversion for each value that is thrown away
908                                thisCost.incSafe( discardedValues );
909                                Alternative newAlt( restructureCast( i->expr->clone(), toType ), i->env, i->cost, thisCost );
910                                // xxx - this doesn't work at the moment, since inferParameters requires an ApplicationExpr as the alternative.
911                                // Once this works, it should be possible to infer parameters on a cast expression and specialize any function.
912
913                                // inferParameters( needAssertions, haveAssertions, newAlt, openVars, back_inserter( candidates ) );
914                                candidates.emplace_back( std::move( newAlt ) );
915                        } // if
916                } // for
917
918                // findMinCost selects the alternatives with the lowest "cost" members, but has the side effect of copying the
919                // cvtCost member to the cost member (since the old cost is now irrelevant).  Thus, calling findMinCost twice
920                // selects first based on argument cost, then on conversion cost.
921                AltList minArgCost;
922                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( minArgCost ) );
923                findMinCost( minArgCost.begin(), minArgCost.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
924        }
925
926        void AlternativeFinder::visit( VirtualCastExpr * castExpr ) {
927                assertf( castExpr->get_result(), "Implicate virtual cast targets not yet supported." );
928                AlternativeFinder finder( indexer, env );
929                // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
930                // (giving the alternatives different types is half of the point of ConstructorExpr nodes)
931                finder.findWithAdjustment( castExpr->get_arg(), false );
932                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
933                        alternatives.push_back( Alternative(
934                                new VirtualCastExpr( alt.expr->clone(), castExpr->get_result()->clone() ),
935                                alt.env, alt.cost ) );
936                }
937        }
938
939        void AlternativeFinder::visit( UntypedMemberExpr *memberExpr ) {
940                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
941                funcFinder.findWithAdjustment( memberExpr->get_aggregate() );
942                for ( AltList::const_iterator agg = funcFinder.alternatives.begin(); agg != funcFinder.alternatives.end(); ++agg ) {
943                        // it's okay for the aggregate expression to have reference type -- cast it to the base type to treat the aggregate as the referenced value
944                        std::unique_ptr<Expression> aggrExpr( agg->expr->clone() );
945                        Type * aggrType = aggrExpr->get_result();
946                        if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( aggrType ) ) {
947                                aggrType = aggrType->stripReferences();
948                                aggrExpr.reset( new CastExpr( aggrExpr.release(), aggrType->clone() ) );
949                        }
950                        // find member of the given type
951                        if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
952                                addAggMembers( structInst, aggrExpr.get(), agg->cost, agg->env, memberExpr->get_member() );
953                        } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
954                                addAggMembers( unionInst, aggrExpr.get(), agg->cost, agg->env, memberExpr->get_member() );
955                        } else if ( TupleType * tupleType = dynamic_cast< TupleType * >( aggrExpr->get_result() ) ) {
956                                addTupleMembers( tupleType, aggrExpr.get(), agg->cost, agg->env, memberExpr->get_member() );
957                        } // if
958                } // for
959        }
960
961        void AlternativeFinder::visit( MemberExpr *memberExpr ) {
962                alternatives.push_back( Alternative( memberExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
963        }
964
965        void AlternativeFinder::visit( NameExpr *nameExpr ) {
966                std::list< DeclarationWithType* > declList;
967                indexer.lookupId( nameExpr->get_name(), declList );
968                PRINT( std::cerr << "nameExpr is " << nameExpr->get_name() << std::endl; )
969                for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = declList.begin(); i != declList.end(); ++i ) {
970                        VariableExpr newExpr( *i, nameExpr->get_argName() );
971                        alternatives.push_back( Alternative( newExpr.clone(), env, Cost::zero ) );
972                        PRINT(
973                                std::cerr << "decl is ";
974                                (*i)->print( std::cerr );
975                                std::cerr << std::endl;
976                                std::cerr << "newExpr is ";
977                                newExpr.print( std::cerr );
978                                std::cerr << std::endl;
979                        )
980                        renameTypes( alternatives.back().expr );
981                        addAnonConversions( alternatives.back() ); // add anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen as a name expression.
982                } // for
983        }
984
985        void AlternativeFinder::visit( VariableExpr *variableExpr ) {
986                // not sufficient to clone here, because variable's type may have changed
987                // since the VariableExpr was originally created.
988                alternatives.push_back( Alternative( new VariableExpr( variableExpr->get_var() ), env, Cost::zero ) );
989        }
990
991        void AlternativeFinder::visit( ConstantExpr *constantExpr ) {
992                alternatives.push_back( Alternative( constantExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
993        }
994
995        void AlternativeFinder::visit( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
996                if ( sizeofExpr->get_isType() ) {
997                        Type * newType = sizeofExpr->get_type()->clone();
998                        alternatives.push_back( Alternative( new SizeofExpr( resolveTypeof( newType, indexer ) ), env, Cost::zero ) );
999                } else {
1000                        // find all alternatives for the argument to sizeof
1001                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1002                        finder.find( sizeofExpr->get_expr() );
1003                        // find the lowest cost alternative among the alternatives, otherwise ambiguous
1004                        AltList winners;
1005                        findMinCost( finder.alternatives.begin(), finder.alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
1006                        if ( winners.size() != 1 ) {
1007                                throw SemanticError( "Ambiguous expression in sizeof operand: ", sizeofExpr->get_expr() );
1008                        } // if
1009                        // return the lowest cost alternative for the argument
1010                        Alternative &choice = winners.front();
1011                        referenceToRvalueConversion( choice.expr );
1012                        alternatives.push_back( Alternative( new SizeofExpr( choice.expr->clone() ), choice.env, Cost::zero ) );
1013                } // if
1014        }
1015
1016        void AlternativeFinder::visit( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1017                if ( alignofExpr->get_isType() ) {
1018                        Type * newType = alignofExpr->get_type()->clone();
1019                        alternatives.push_back( Alternative( new AlignofExpr( resolveTypeof( newType, indexer ) ), env, Cost::zero ) );
1020                } else {
1021                        // find all alternatives for the argument to sizeof
1022                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1023                        finder.find( alignofExpr->get_expr() );
1024                        // find the lowest cost alternative among the alternatives, otherwise ambiguous
1025                        AltList winners;
1026                        findMinCost( finder.alternatives.begin(), finder.alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
1027                        if ( winners.size() != 1 ) {
1028                                throw SemanticError( "Ambiguous expression in alignof operand: ", alignofExpr->get_expr() );
1029                        } // if
1030                        // return the lowest cost alternative for the argument
1031                        Alternative &choice = winners.front();
1032                        referenceToRvalueConversion( choice.expr );
1033                        alternatives.push_back( Alternative( new AlignofExpr( choice.expr->clone() ), choice.env, Cost::zero ) );
1034                } // if
1035        }
1036
1037        template< typename StructOrUnionType >
1038        void AlternativeFinder::addOffsetof( StructOrUnionType *aggInst, const std::string &name ) {
1039                std::list< Declaration* > members;
1040                aggInst->lookup( name, members );
1041                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator i = members.begin(); i != members.end(); ++i ) {
1042                        if ( DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *i ) ) {
1043                                alternatives.push_back( Alternative( new OffsetofExpr( aggInst->clone(), dwt ), env, Cost::zero ) );
1044                                renameTypes( alternatives.back().expr );
1045                        } else {
1046                                assert( false );
1047                        }
1048                }
1049        }
1050
1051        void AlternativeFinder::visit( UntypedOffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1052                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
1053                // xxx - resolveTypeof?
1054                if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( offsetofExpr->get_type() ) ) {
1055                        addOffsetof( structInst, offsetofExpr->get_member() );
1056                } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( offsetofExpr->get_type() ) ) {
1057                        addOffsetof( unionInst, offsetofExpr->get_member() );
1058                }
1059        }
1060
1061        void AlternativeFinder::visit( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1062                alternatives.push_back( Alternative( offsetofExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1063        }
1064
1065        void AlternativeFinder::visit( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1066                alternatives.push_back( Alternative( offsetPackExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1067        }
1068
1069        void AlternativeFinder::resolveAttr( DeclarationWithType *funcDecl, FunctionType *function, Type *argType, const TypeEnvironment &env ) {
1070                // assume no polymorphism
1071                // assume no implicit conversions
1072                assert( function->get_parameters().size() == 1 );
1073                PRINT(
1074                        std::cerr << "resolvAttr: funcDecl is ";
1075                        funcDecl->print( std::cerr );
1076                        std::cerr << " argType is ";
1077                        argType->print( std::cerr );
1078                        std::cerr << std::endl;
1079                )
1080                if ( typesCompatibleIgnoreQualifiers( argType, function->get_parameters().front()->get_type(), indexer, env ) ) {
1081                        alternatives.push_back( Alternative( new AttrExpr( new VariableExpr( funcDecl ), argType->clone() ), env, Cost::zero ) );
1082                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = function->get_returnVals().begin(); i != function->get_returnVals().end(); ++i ) {
1083                                alternatives.back().expr->set_result( (*i)->get_type()->clone() );
1084                        } // for
1085                } // if
1086        }
1087
1088        void AlternativeFinder::visit( AttrExpr *attrExpr ) {
1089                // assume no 'pointer-to-attribute'
1090                NameExpr *nameExpr = dynamic_cast< NameExpr* >( attrExpr->get_attr() );
1091                assert( nameExpr );
1092                std::list< DeclarationWithType* > attrList;
1093                indexer.lookupId( nameExpr->get_name(), attrList );
1094                if ( attrExpr->get_isType() || attrExpr->get_expr() ) {
1095                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = attrList.begin(); i != attrList.end(); ++i ) {
1096                                // check if the type is function
1097                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( (*i)->get_type() ) ) {
1098                                        // assume exactly one parameter
1099                                        if ( function->get_parameters().size() == 1 ) {
1100                                                if ( attrExpr->get_isType() ) {
1101                                                        resolveAttr( *i, function, attrExpr->get_type(), env );
1102                                                } else {
1103                                                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1104                                                        finder.find( attrExpr->get_expr() );
1105                                                        for ( AltList::iterator choice = finder.alternatives.begin(); choice != finder.alternatives.end(); ++choice ) {
1106                                                                if ( choice->expr->get_result()->size() == 1 ) {
1107                                                                        resolveAttr(*i, function, choice->expr->get_result(), choice->env );
1108                                                                } // fi
1109                                                        } // for
1110                                                } // if
1111                                        } // if
1112                                } // if
1113                        } // for
1114                } else {
1115                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = attrList.begin(); i != attrList.end(); ++i ) {
1116                                VariableExpr newExpr( *i );
1117                                alternatives.push_back( Alternative( newExpr.clone(), env, Cost::zero ) );
1118                                renameTypes( alternatives.back().expr );
1119                        } // for
1120                } // if
1121        }
1122
1123        void AlternativeFinder::visit( LogicalExpr *logicalExpr ) {
1124                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1125                firstFinder.findWithAdjustment( logicalExpr->get_arg1() );
1126                for ( AltList::const_iterator first = firstFinder.alternatives.begin(); first != firstFinder.alternatives.end(); ++first ) {
1127                        AlternativeFinder secondFinder( indexer, first->env );
1128                        secondFinder.findWithAdjustment( logicalExpr->get_arg2() );
1129                        for ( AltList::const_iterator second = secondFinder.alternatives.begin(); second != secondFinder.alternatives.end(); ++second ) {
1130                                LogicalExpr *newExpr = new LogicalExpr( first->expr->clone(), second->expr->clone(), logicalExpr->get_isAnd() );
1131                                alternatives.push_back( Alternative( newExpr, second->env, first->cost + second->cost ) );
1132                        }
1133                }
1134        }
1135
1136        void AlternativeFinder::visit( ConditionalExpr *conditionalExpr ) {
1137                // find alternatives for condition
1138                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1139                firstFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->get_arg1() );
1140                for ( AltList::const_iterator first = firstFinder.alternatives.begin(); first != firstFinder.alternatives.end(); ++first ) {
1141                        // find alternatives for true expression
1142                        AlternativeFinder secondFinder( indexer, first->env );
1143                        secondFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->get_arg2() );
1144                        for ( AltList::const_iterator second = secondFinder.alternatives.begin(); second != secondFinder.alternatives.end(); ++second ) {
1145                                // find alterantives for false expression
1146                                AlternativeFinder thirdFinder( indexer, second->env );
1147                                thirdFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->get_arg3() );
1148                                for ( AltList::const_iterator third = thirdFinder.alternatives.begin(); third != thirdFinder.alternatives.end(); ++third ) {
1149                                        // unify true and false types, then infer parameters to produce new alternatives
1150                                        OpenVarSet openVars;
1151                                        AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
1152                                        Alternative newAlt( 0, third->env, first->cost + second->cost + third->cost );
1153                                        Type* commonType = nullptr;
1154                                        if ( unify( second->expr->get_result(), third->expr->get_result(), newAlt.env, needAssertions, haveAssertions, openVars, indexer, commonType ) ) {
1155                                                ConditionalExpr *newExpr = new ConditionalExpr( first->expr->clone(), second->expr->clone(), third->expr->clone() );
1156                                                newExpr->set_result( commonType ? commonType : second->expr->get_result()->clone() );
1157                                                // convert both options to the conditional result type
1158                                                newAlt.cost += computeExpressionConversionCost( newExpr->arg2, newExpr->result, indexer, newAlt.env );
1159                                                newAlt.cost += computeExpressionConversionCost( newExpr->arg3, newExpr->result, indexer, newAlt.env );
1160                                                newAlt.expr = newExpr;
1161                                                inferParameters( needAssertions, haveAssertions, newAlt, openVars, back_inserter( alternatives ) );
1162                                        } // if
1163                                } // for
1164                        } // for
1165                } // for
1166        }
1167
1168        void AlternativeFinder::visit( CommaExpr *commaExpr ) {
1169                TypeEnvironment newEnv( env );
1170                Expression *newFirstArg = resolveInVoidContext( commaExpr->get_arg1(), indexer, newEnv );
1171                AlternativeFinder secondFinder( indexer, newEnv );
1172                secondFinder.findWithAdjustment( commaExpr->get_arg2() );
1173                for ( AltList::const_iterator alt = secondFinder.alternatives.begin(); alt != secondFinder.alternatives.end(); ++alt ) {
1174                        alternatives.push_back( Alternative( new CommaExpr( newFirstArg->clone(), alt->expr->clone() ), alt->env, alt->cost ) );
1175                } // for
1176                delete newFirstArg;
1177        }
1178
1179        void AlternativeFinder::visit( RangeExpr * rangeExpr ) {
1180                // resolve low and high, accept alternatives whose low and high types unify
1181                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1182                firstFinder.findWithAdjustment( rangeExpr->get_low() );
1183                for ( AltList::const_iterator first = firstFinder.alternatives.begin(); first != firstFinder.alternatives.end(); ++first ) {
1184                        AlternativeFinder secondFinder( indexer, first->env );
1185                        secondFinder.findWithAdjustment( rangeExpr->get_high() );
1186                        for ( AltList::const_iterator second = secondFinder.alternatives.begin(); second != secondFinder.alternatives.end(); ++second ) {
1187                                OpenVarSet openVars;
1188                                AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
1189                                Alternative newAlt( 0, second->env, first->cost + second->cost );
1190                                Type* commonType = nullptr;
1191                                if ( unify( first->expr->get_result(), second->expr->get_result(), newAlt.env, needAssertions, haveAssertions, openVars, indexer, commonType ) ) {
1192                                        RangeExpr *newExpr = new RangeExpr( first->expr->clone(), second->expr->clone() );
1193                                        newExpr->set_result( commonType ? commonType : first->expr->get_result()->clone() );
1194                                        newAlt.expr = newExpr;
1195                                        inferParameters( needAssertions, haveAssertions, newAlt, openVars, back_inserter( alternatives ) );
1196                                } // if
1197                        } // for
1198                } // for
1199        }
1200
1201        void AlternativeFinder::visit( UntypedTupleExpr *tupleExpr ) {
1202                std::list< AlternativeFinder > subExprAlternatives;
1203                findSubExprs( tupleExpr->get_exprs().begin(), tupleExpr->get_exprs().end(), back_inserter( subExprAlternatives ) );
1204                std::list< AltList > possibilities;
1205                combos( subExprAlternatives.begin(), subExprAlternatives.end(), back_inserter( possibilities ) );
1206                for ( std::list< AltList >::const_iterator i = possibilities.begin(); i != possibilities.end(); ++i ) {
1207                        std::list< Expression * > exprs;
1208                        makeExprList( *i, exprs );
1209
1210                        TypeEnvironment compositeEnv;
1211                        simpleCombineEnvironments( i->begin(), i->end(), compositeEnv );
1212                        alternatives.push_back( Alternative( new TupleExpr( exprs ) , compositeEnv, sumCost( *i ) ) );
1213                } // for
1214        }
1215
1216        void AlternativeFinder::visit( TupleExpr *tupleExpr ) {
1217                alternatives.push_back( Alternative( tupleExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1218        }
1219
1220        void AlternativeFinder::visit( ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr ) {
1221                alternatives.push_back( Alternative( impCpCtorExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1222        }
1223
1224        void AlternativeFinder::visit( ConstructorExpr * ctorExpr ) {
1225                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1226                // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
1227                // (giving the alternatives different types is half of the point of ConstructorExpr nodes)
1228                finder.findWithAdjustment( ctorExpr->get_callExpr(), false );
1229                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1230                        alternatives.push_back( Alternative( new ConstructorExpr( alt.expr->clone() ), alt.env, alt.cost ) );
1231                }
1232        }
1233
1234        void AlternativeFinder::visit( TupleIndexExpr *tupleExpr ) {
1235                alternatives.push_back( Alternative( tupleExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1236        }
1237
1238        void AlternativeFinder::visit( TupleAssignExpr *tupleAssignExpr ) {
1239                alternatives.push_back( Alternative( tupleAssignExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1240        }
1241
1242        void AlternativeFinder::visit( UniqueExpr *unqExpr ) {
1243                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1244                finder.findWithAdjustment( unqExpr->get_expr() );
1245                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1246                        // ensure that the id is passed on to the UniqueExpr alternative so that the expressions are "linked"
1247                        UniqueExpr * newUnqExpr = new UniqueExpr( alt.expr->clone(), unqExpr->get_id() );
1248                        alternatives.push_back( Alternative( newUnqExpr, alt.env, alt.cost ) );
1249                }
1250        }
1251
1252        void AlternativeFinder::visit( StmtExpr *stmtExpr ) {
1253                StmtExpr * newStmtExpr = stmtExpr->clone();
1254                ResolvExpr::resolveStmtExpr( newStmtExpr, indexer );
1255                // xxx - this env is almost certainly wrong, and needs to somehow contain the combined environments from all of the statements in the stmtExpr...
1256                alternatives.push_back( Alternative( newStmtExpr, env, Cost::zero ) );
1257        }
1258
1259        void AlternativeFinder::visit( UntypedInitExpr *initExpr ) {
1260                // handle each option like a cast
1261                AltList candidates;
1262                PRINT( std::cerr << "untyped init expr: " << initExpr << std::endl; )
1263                // O(N^2) checks of d-types with e-types
1264                for ( InitAlternative & initAlt : initExpr->get_initAlts() ) {
1265                        Type * toType = resolveTypeof( initAlt.type, indexer );
1266                        SymTab::validateType( toType, &indexer );
1267                        adjustExprType( toType, env, indexer );
1268                        // Ideally the call to findWithAdjustment could be moved out of the loop, but unfortunately it currently has to occur inside or else
1269                        // polymorphic return types are not properly bound to the initialization type, since return type variables are only open for the duration of resolving
1270                        // the UntypedExpr. This is only actually an issue in initialization contexts that allow more than one possible initialization type, but it is still suboptimal.
1271                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1272                        finder.targetType = toType;
1273                        finder.findWithAdjustment( initExpr->get_expr() );
1274                        for ( Alternative & alt : finder.get_alternatives() ) {
1275                                TypeEnvironment newEnv( alt.env );
1276                                AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
1277                                OpenVarSet openVars;  // find things in env that don't have a "representative type" and claim those are open vars?
1278                                PRINT( std::cerr << "  @ " << toType << " " << initAlt.designation << std::endl; )
1279                                // It's possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued expression.  (An example is a
1280                                // cast-to-void, which casts from one value to zero.)  Figure out the prefix of the subexpression results
1281                                // that are cast directly.  The candidate is invalid if it has fewer results than there are types to cast
1282                                // to.
1283                                int discardedValues = alt.expr->get_result()->size() - toType->size();
1284                                if ( discardedValues < 0 ) continue;
1285                                // xxx - may need to go into tuple types and extract relevant types and use unifyList. Note that currently, this does not
1286                                // allow casting a tuple to an atomic type (e.g. (int)([1, 2, 3]))
1287                                // unification run for side-effects
1288                                unify( toType, alt.expr->get_result(), newEnv, needAssertions, haveAssertions, openVars, indexer ); // xxx - do some inspecting on this line... why isn't result bound to initAlt.type??
1289
1290                                Cost thisCost = castCost( alt.expr->get_result(), toType, indexer, newEnv );
1291                                if ( thisCost != Cost::infinity ) {
1292                                        // count one safe conversion for each value that is thrown away
1293                                        thisCost.incSafe( discardedValues );
1294                                        candidates.push_back( Alternative( new InitExpr( restructureCast( alt.expr->clone(), toType ), initAlt.designation->clone() ), newEnv, alt.cost, thisCost ) );
1295                                }
1296                        }
1297                }
1298
1299                // findMinCost selects the alternatives with the lowest "cost" members, but has the side effect of copying the
1300                // cvtCost member to the cost member (since the old cost is now irrelevant).  Thus, calling findMinCost twice
1301                // selects first based on argument cost, then on conversion cost.
1302                AltList minArgCost;
1303                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( minArgCost ) );
1304                findMinCost( minArgCost.begin(), minArgCost.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
1305        }
1306} // namespace ResolvExpr
1307
1308// Local Variables: //
1309// tab-width: 4 //
1310// mode: c++ //
1311// compile-command: "make install" //
1312// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.