source: src/ResolvExpr/AlternativeFinder.cc @ 6ccfb7f

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerresolv-newwith_gc
Last change on this file since 6ccfb7f was 6ccfb7f, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 4 years ago

Unconditionally attempt to resolve function operators with function alternative [fixes #23]

  • Property mode set to 100644
File size: 60.7 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 : Andrew Beach
12// Last Modified On : Wed Jul 26 11:33:00 2017
13// Update Count     : 31
14//
15
16#include <algorithm>               // for copy
17#include <cassert>                 // for safe_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
147                void referenceToRvalueConversion( Expression *& expr ) {
148                        if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( expr->get_result() ) ) {
149                                // cast away reference from expr
150                                expr = new CastExpr( expr, expr->get_result()->stripReferences()->clone() );
151                        }
152                }
153        } // namespace
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 << "Can't 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 = safe_dynamic_cast< ApplicationExpr* >( alt.expr );
339                PointerType *pointer = safe_dynamic_cast< PointerType* >( appExpr->get_function()->get_result() );
340                FunctionType *function = safe_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 = safe_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                                i->first->accept( indexer );
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                {
701                        std::string fname = InitTweak::getFunctionName( untypedExpr );
702                        if ( fname == "&&" ) {
703                                VoidType v = Type::Qualifiers();                // resolve to type void *
704                                PointerType pt( Type::Qualifiers(), v.clone() );
705                                UntypedExpr *vexpr = untypedExpr->clone();
706                                vexpr->set_result( pt.clone() );
707                                alternatives.push_back( Alternative( vexpr, env, Cost::zero) );
708                                return;
709                        }
710                }
711
712                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
713                funcFinder.findWithAdjustment( untypedExpr->get_function() );
714                // if there are no function alternatives, then proceeding is a waste of time.
715                if ( funcFinder.alternatives.empty() ) return;
716
717                std::list< AlternativeFinder > argAlternatives;
718                findSubExprs( untypedExpr->begin_args(), untypedExpr->end_args(), back_inserter( argAlternatives ) );
719
720                std::list< AltList > possibilities;
721                combos( argAlternatives.begin(), argAlternatives.end(), back_inserter( possibilities ) );
722
723                // take care of possible tuple assignments
724                // if not tuple assignment, assignment is taken care of as a normal function call
725                Tuples::handleTupleAssignment( *this, untypedExpr, possibilities );
726
727                // find function operators
728                AlternativeFinder funcOpFinder( indexer, env );
729                NameExpr *opExpr = new NameExpr( "?()" );
730                try {
731                        funcOpFinder.findWithAdjustment( opExpr );
732                } catch( SemanticError &e ) {
733                        // it's ok if there aren't any defined function ops
734                }
735                PRINT(
736                        std::cerr << "known function ops:" << std::endl;
737                        printAlts( funcOpFinder.alternatives, std::cerr, 8 );
738                )
739
740                AltList candidates;
741                SemanticError errors;
742                for ( AltList::iterator func = funcFinder.alternatives.begin(); func != funcFinder.alternatives.end(); ++func ) {
743                        try {
744                                PRINT(
745                                        std::cerr << "working on alternative: " << std::endl;
746                                        func->print( std::cerr, 8 );
747                                )
748                                // check if the type is pointer to function
749                                if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType* >( func->expr->get_result()->stripReferences() ) ) {
750                                        if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->get_base() ) ) {
751                                                referenceToRvalueConversion( func->expr );
752                                                for ( std::list< AltList >::iterator actualAlt = possibilities.begin(); actualAlt != possibilities.end(); ++actualAlt ) {
753                                                        // XXX
754                                                        //Designators::check_alternative( function, *actualAlt );
755                                                        makeFunctionAlternatives( *func, function, *actualAlt, std::back_inserter( candidates ) );
756                                                }
757                                        }
758                                } else if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( func->expr->get_result()->stripReferences() ) ) { // handle ftype (e.g. *? on function pointer)
759                                        referenceToRvalueConversion( func->expr );
760                                        EqvClass eqvClass;
761                                        if ( func->env.lookup( typeInst->get_name(), eqvClass ) && eqvClass.type ) {
762                                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( eqvClass.type ) ) {
763                                                        for ( std::list< AltList >::iterator actualAlt = possibilities.begin(); actualAlt != possibilities.end(); ++actualAlt ) {
764                                                                makeFunctionAlternatives( *func, function, *actualAlt, std::back_inserter( candidates ) );
765                                                        } // for
766                                                } // if
767                                        } // if
768                                }
769
770                                // try each function operator ?() with the current function alternative and each of the argument combinations
771                                for ( AltList::iterator funcOp = funcOpFinder.alternatives.begin(); funcOp != funcOpFinder.alternatives.end(); ++funcOp ) {
772                                        // check if the type is pointer to function
773                                        if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType* >( funcOp->expr->get_result()->stripReferences() ) ) {
774                                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->get_base() ) ) {
775                                                        referenceToRvalueConversion( funcOp->expr );
776                                                        for ( std::list< AltList >::iterator actualAlt = possibilities.begin(); actualAlt != possibilities.end(); ++actualAlt ) {
777                                                                AltList currentAlt;
778                                                                currentAlt.push_back( *func );
779                                                                currentAlt.insert( currentAlt.end(), actualAlt->begin(), actualAlt->end() );
780                                                                makeFunctionAlternatives( *funcOp, function, currentAlt, std::back_inserter( candidates ) );
781                                                        } // for
782                                                } // if
783                                        } // if
784                                } // for
785                        } catch ( SemanticError &e ) {
786                                errors.append( e );
787                        }
788                } // for
789
790                // Implement SFINAE; resolution errors are only errors if there aren't any non-erroneous resolutions
791                if ( candidates.empty() && ! errors.isEmpty() ) { throw errors; }
792
793                // compute conversionsion costs
794                for ( AltList::iterator withFunc = candidates.begin(); withFunc != candidates.end(); ++withFunc ) {
795                        Cost cvtCost = computeApplicationConversionCost( *withFunc, indexer );
796
797                        PRINT(
798                                ApplicationExpr *appExpr = safe_dynamic_cast< ApplicationExpr* >( withFunc->expr );
799                                PointerType *pointer = safe_dynamic_cast< PointerType* >( appExpr->get_function()->get_result() );
800                                FunctionType *function = safe_dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->get_base() );
801                                std::cerr << "Case +++++++++++++ " << appExpr->get_function() << std::endl;
802                                std::cerr << "formals are:" << std::endl;
803                                printAll( function->get_parameters(), std::cerr, 8 );
804                                std::cerr << "actuals are:" << std::endl;
805                                printAll( appExpr->get_args(), std::cerr, 8 );
806                                std::cerr << "bindings are:" << std::endl;
807                                withFunc->env.print( std::cerr, 8 );
808                                std::cerr << "cost of conversion is:" << cvtCost << std::endl;
809                        )
810                        if ( cvtCost != Cost::infinity ) {
811                                withFunc->cvtCost = cvtCost;
812                                alternatives.push_back( *withFunc );
813                        } // if
814                } // for
815
816                candidates.clear();
817                candidates.splice( candidates.end(), alternatives );
818
819                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
820
821                // function may return struct or union value, in which case we need to add alternatives for implicit
822                // conversions to each of the anonymous members, must happen after findMinCost since anon conversions
823                // are never the cheapest expression
824                for ( const Alternative & alt : alternatives ) {
825                        addAnonConversions( alt );
826                }
827
828                if ( alternatives.empty() && targetType && ! targetType->isVoid() ) {
829                        // xxx - this is a temporary hack. If resolution is unsuccessful with a target type, try again without a
830                        // target type, since it will sometimes succeed when it wouldn't easily with target type binding. For example,
831                        //   forall( otype T ) lvalue T ?[?]( T *, ptrdiff_t );
832                        //   const char * x = "hello world";
833                        //   unsigned char ch = x[0];
834                        // Fails with simple return type binding. First, T is bound to unsigned char, then (x: const char *) is unified
835                        // with unsigned char *, which fails because pointer base types must be unified exactly. The new resolver should
836                        // fix this issue in a more robust way.
837                        targetType = nullptr;
838                        visit( untypedExpr );
839                }
840        }
841
842        bool isLvalue( Expression *expr ) {
843                // xxx - recurse into tuples?
844                return expr->has_result() && ( expr->get_result()->get_lvalue() || dynamic_cast< ReferenceType * >( expr->get_result() ) );
845        }
846
847        void AlternativeFinder::visit( AddressExpr *addressExpr ) {
848                AlternativeFinder finder( indexer, env );
849                finder.find( addressExpr->get_arg() );
850                for ( std::list< Alternative >::iterator i = finder.alternatives.begin(); i != finder.alternatives.end(); ++i ) {
851                        if ( isLvalue( i->expr ) ) {
852                                alternatives.push_back( Alternative( new AddressExpr( i->expr->clone() ), i->env, i->cost ) );
853                        } // if
854                } // for
855        }
856
857        Expression * restructureCast( Expression * argExpr, Type * toType ) {
858                if ( argExpr->get_result()->size() > 1 && ! toType->isVoid() && ! dynamic_cast<ReferenceType *>( toType ) ) {
859                        // Argument expression is a tuple and the target type is not void and not a reference type.
860                        // Cast each member of the tuple to its corresponding target type, producing the tuple of those
861                        // cast expressions. If there are more components of the tuple than components in the target type,
862                        // then excess components do not come out in the result expression (but UniqueExprs ensure that
863                        // side effects will still be done).
864                        if ( Tuples::maybeImpureIgnoreUnique( argExpr ) ) {
865                                // expressions which may contain side effects require a single unique instance of the expression.
866                                argExpr = new UniqueExpr( argExpr );
867                        }
868                        std::list< Expression * > componentExprs;
869                        for ( unsigned int i = 0; i < toType->size(); i++ ) {
870                                // cast each component
871                                TupleIndexExpr * idx = new TupleIndexExpr( argExpr->clone(), i );
872                                componentExprs.push_back( restructureCast( idx, toType->getComponent( i ) ) );
873                        }
874                        delete argExpr;
875                        assert( componentExprs.size() > 0 );
876                        // produce the tuple of casts
877                        return new TupleExpr( componentExprs );
878                } else {
879                        // handle normally
880                        return new CastExpr( argExpr, toType->clone() );
881                }
882        }
883
884        void AlternativeFinder::visit( CastExpr *castExpr ) {
885                Type *& toType = castExpr->get_result();
886                assert( toType );
887                toType = resolveTypeof( toType, indexer );
888                SymTab::validateType( toType, &indexer );
889                adjustExprType( toType, env, indexer );
890
891                AlternativeFinder finder( indexer, env );
892                finder.targetType = toType;
893                finder.findWithAdjustment( castExpr->get_arg() );
894
895                AltList candidates;
896                for ( std::list< Alternative >::iterator i = finder.alternatives.begin(); i != finder.alternatives.end(); ++i ) {
897                        AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
898                        OpenVarSet openVars;
899
900                        // It's possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued expression.  (An example is a
901                        // cast-to-void, which casts from one value to zero.)  Figure out the prefix of the subexpression results
902                        // that are cast directly.  The candidate is invalid if it has fewer results than there are types to cast
903                        // to.
904                        int discardedValues = i->expr->get_result()->size() - castExpr->get_result()->size();
905                        if ( discardedValues < 0 ) continue;
906                        // xxx - may need to go into tuple types and extract relevant types and use unifyList. Note that currently, this does not
907                        // allow casting a tuple to an atomic type (e.g. (int)([1, 2, 3]))
908                        // unification run for side-effects
909                        unify( castExpr->get_result(), i->expr->get_result(), i->env, needAssertions, haveAssertions, openVars, indexer );
910                        Cost thisCost = castCost( i->expr->get_result(), castExpr->get_result(), indexer, i->env );
911                        if ( thisCost != Cost::infinity ) {
912                                // count one safe conversion for each value that is thrown away
913                                thisCost.incSafe( discardedValues );
914                                Alternative newAlt( restructureCast( i->expr->clone(), toType ), i->env, i->cost, thisCost );
915                                // xxx - this doesn't work at the moment, since inferParameters requires an ApplicationExpr as the alternative.
916                                // Once this works, it should be possible to infer parameters on a cast expression and specialize any function.
917
918                                // inferParameters( needAssertions, haveAssertions, newAlt, openVars, back_inserter( candidates ) );
919                                candidates.emplace_back( std::move( newAlt ) );
920                        } // if
921                } // for
922
923                // findMinCost selects the alternatives with the lowest "cost" members, but has the side effect of copying the
924                // cvtCost member to the cost member (since the old cost is now irrelevant).  Thus, calling findMinCost twice
925                // selects first based on argument cost, then on conversion cost.
926                AltList minArgCost;
927                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( minArgCost ) );
928                findMinCost( minArgCost.begin(), minArgCost.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
929        }
930
931        void AlternativeFinder::visit( VirtualCastExpr * castExpr ) {
932                assertf( castExpr->get_result(), "Implicate virtual cast targets not yet supported." );
933                AlternativeFinder finder( indexer, env );
934                // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
935                // (giving the alternatives different types is half of the point of ConstructorExpr nodes)
936                finder.findWithAdjustment( castExpr->get_arg(), false );
937                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
938                        alternatives.push_back( Alternative(
939                                new VirtualCastExpr( alt.expr->clone(), castExpr->get_result()->clone() ),
940                                alt.env, alt.cost ) );
941                }
942        }
943
944        void AlternativeFinder::visit( UntypedMemberExpr *memberExpr ) {
945                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
946                funcFinder.findWithAdjustment( memberExpr->get_aggregate() );
947                for ( AltList::const_iterator agg = funcFinder.alternatives.begin(); agg != funcFinder.alternatives.end(); ++agg ) {
948                        // 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
949                        std::unique_ptr<Expression> aggrExpr( agg->expr->clone() );
950                        Type * aggrType = aggrExpr->get_result();
951                        if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( aggrType ) ) {
952                                aggrType = aggrType->stripReferences();
953                                aggrExpr.reset( new CastExpr( aggrExpr.release(), aggrType->clone() ) );
954                        }
955                        // find member of the given type
956                        if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
957                                addAggMembers( structInst, aggrExpr.get(), agg->cost, agg->env, memberExpr->get_member() );
958                        } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
959                                addAggMembers( unionInst, aggrExpr.get(), agg->cost, agg->env, memberExpr->get_member() );
960                        } else if ( TupleType * tupleType = dynamic_cast< TupleType * >( aggrExpr->get_result() ) ) {
961                                addTupleMembers( tupleType, aggrExpr.get(), agg->cost, agg->env, memberExpr->get_member() );
962                        } // if
963                } // for
964        }
965
966        void AlternativeFinder::visit( MemberExpr *memberExpr ) {
967                alternatives.push_back( Alternative( memberExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
968        }
969
970        void AlternativeFinder::visit( NameExpr *nameExpr ) {
971                std::list< DeclarationWithType* > declList;
972                indexer.lookupId( nameExpr->get_name(), declList );
973                PRINT( std::cerr << "nameExpr is " << nameExpr->get_name() << std::endl; )
974                for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = declList.begin(); i != declList.end(); ++i ) {
975                        VariableExpr newExpr( *i, nameExpr->get_argName() );
976                        alternatives.push_back( Alternative( newExpr.clone(), env, Cost::zero ) );
977                        PRINT(
978                                std::cerr << "decl is ";
979                                (*i)->print( std::cerr );
980                                std::cerr << std::endl;
981                                std::cerr << "newExpr is ";
982                                newExpr.print( std::cerr );
983                                std::cerr << std::endl;
984                        )
985                        renameTypes( alternatives.back().expr );
986                        addAnonConversions( alternatives.back() ); // add anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen as a name expression.
987                } // for
988        }
989
990        void AlternativeFinder::visit( VariableExpr *variableExpr ) {
991                // not sufficient to clone here, because variable's type may have changed
992                // since the VariableExpr was originally created.
993                alternatives.push_back( Alternative( new VariableExpr( variableExpr->get_var() ), env, Cost::zero ) );
994        }
995
996        void AlternativeFinder::visit( ConstantExpr *constantExpr ) {
997                alternatives.push_back( Alternative( constantExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
998        }
999
1000        void AlternativeFinder::visit( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1001                if ( sizeofExpr->get_isType() ) {
1002                        Type * newType = sizeofExpr->get_type()->clone();
1003                        alternatives.push_back( Alternative( new SizeofExpr( resolveTypeof( newType, indexer ) ), env, Cost::zero ) );
1004                } else {
1005                        // find all alternatives for the argument to sizeof
1006                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1007                        finder.find( sizeofExpr->get_expr() );
1008                        // find the lowest cost alternative among the alternatives, otherwise ambiguous
1009                        AltList winners;
1010                        findMinCost( finder.alternatives.begin(), finder.alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
1011                        if ( winners.size() != 1 ) {
1012                                throw SemanticError( "Ambiguous expression in sizeof operand: ", sizeofExpr->get_expr() );
1013                        } // if
1014                        // return the lowest cost alternative for the argument
1015                        Alternative &choice = winners.front();
1016                        referenceToRvalueConversion( choice.expr );
1017                        alternatives.push_back( Alternative( new SizeofExpr( choice.expr->clone() ), choice.env, Cost::zero ) );
1018                } // if
1019        }
1020
1021        void AlternativeFinder::visit( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1022                if ( alignofExpr->get_isType() ) {
1023                        Type * newType = alignofExpr->get_type()->clone();
1024                        alternatives.push_back( Alternative( new AlignofExpr( resolveTypeof( newType, indexer ) ), env, Cost::zero ) );
1025                } else {
1026                        // find all alternatives for the argument to sizeof
1027                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1028                        finder.find( alignofExpr->get_expr() );
1029                        // find the lowest cost alternative among the alternatives, otherwise ambiguous
1030                        AltList winners;
1031                        findMinCost( finder.alternatives.begin(), finder.alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
1032                        if ( winners.size() != 1 ) {
1033                                throw SemanticError( "Ambiguous expression in alignof operand: ", alignofExpr->get_expr() );
1034                        } // if
1035                        // return the lowest cost alternative for the argument
1036                        Alternative &choice = winners.front();
1037                        referenceToRvalueConversion( choice.expr );
1038                        alternatives.push_back( Alternative( new AlignofExpr( choice.expr->clone() ), choice.env, Cost::zero ) );
1039                } // if
1040        }
1041
1042        template< typename StructOrUnionType >
1043        void AlternativeFinder::addOffsetof( StructOrUnionType *aggInst, const std::string &name ) {
1044                std::list< Declaration* > members;
1045                aggInst->lookup( name, members );
1046                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator i = members.begin(); i != members.end(); ++i ) {
1047                        if ( DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *i ) ) {
1048                                alternatives.push_back( Alternative( new OffsetofExpr( aggInst->clone(), dwt ), env, Cost::zero ) );
1049                                renameTypes( alternatives.back().expr );
1050                        } else {
1051                                assert( false );
1052                        }
1053                }
1054        }
1055
1056        void AlternativeFinder::visit( UntypedOffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1057                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
1058                // xxx - resolveTypeof?
1059                if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( offsetofExpr->get_type() ) ) {
1060                        addOffsetof( structInst, offsetofExpr->get_member() );
1061                } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( offsetofExpr->get_type() ) ) {
1062                        addOffsetof( unionInst, offsetofExpr->get_member() );
1063                }
1064        }
1065
1066        void AlternativeFinder::visit( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1067                alternatives.push_back( Alternative( offsetofExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1068        }
1069
1070        void AlternativeFinder::visit( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1071                alternatives.push_back( Alternative( offsetPackExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1072        }
1073
1074        void AlternativeFinder::resolveAttr( DeclarationWithType *funcDecl, FunctionType *function, Type *argType, const TypeEnvironment &env ) {
1075                // assume no polymorphism
1076                // assume no implicit conversions
1077                assert( function->get_parameters().size() == 1 );
1078                PRINT(
1079                        std::cerr << "resolvAttr: funcDecl is ";
1080                        funcDecl->print( std::cerr );
1081                        std::cerr << " argType is ";
1082                        argType->print( std::cerr );
1083                        std::cerr << std::endl;
1084                )
1085                if ( typesCompatibleIgnoreQualifiers( argType, function->get_parameters().front()->get_type(), indexer, env ) ) {
1086                        alternatives.push_back( Alternative( new AttrExpr( new VariableExpr( funcDecl ), argType->clone() ), env, Cost::zero ) );
1087                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = function->get_returnVals().begin(); i != function->get_returnVals().end(); ++i ) {
1088                                alternatives.back().expr->set_result( (*i)->get_type()->clone() );
1089                        } // for
1090                } // if
1091        }
1092
1093        void AlternativeFinder::visit( AttrExpr *attrExpr ) {
1094                // assume no 'pointer-to-attribute'
1095                NameExpr *nameExpr = dynamic_cast< NameExpr* >( attrExpr->get_attr() );
1096                assert( nameExpr );
1097                std::list< DeclarationWithType* > attrList;
1098                indexer.lookupId( nameExpr->get_name(), attrList );
1099                if ( attrExpr->get_isType() || attrExpr->get_expr() ) {
1100                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = attrList.begin(); i != attrList.end(); ++i ) {
1101                                // check if the type is function
1102                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( (*i)->get_type() ) ) {
1103                                        // assume exactly one parameter
1104                                        if ( function->get_parameters().size() == 1 ) {
1105                                                if ( attrExpr->get_isType() ) {
1106                                                        resolveAttr( *i, function, attrExpr->get_type(), env );
1107                                                } else {
1108                                                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1109                                                        finder.find( attrExpr->get_expr() );
1110                                                        for ( AltList::iterator choice = finder.alternatives.begin(); choice != finder.alternatives.end(); ++choice ) {
1111                                                                if ( choice->expr->get_result()->size() == 1 ) {
1112                                                                        resolveAttr(*i, function, choice->expr->get_result(), choice->env );
1113                                                                } // fi
1114                                                        } // for
1115                                                } // if
1116                                        } // if
1117                                } // if
1118                        } // for
1119                } else {
1120                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator i = attrList.begin(); i != attrList.end(); ++i ) {
1121                                VariableExpr newExpr( *i );
1122                                alternatives.push_back( Alternative( newExpr.clone(), env, Cost::zero ) );
1123                                renameTypes( alternatives.back().expr );
1124                        } // for
1125                } // if
1126        }
1127
1128        void AlternativeFinder::visit( LogicalExpr *logicalExpr ) {
1129                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1130                firstFinder.findWithAdjustment( logicalExpr->get_arg1() );
1131                for ( AltList::const_iterator first = firstFinder.alternatives.begin(); first != firstFinder.alternatives.end(); ++first ) {
1132                        AlternativeFinder secondFinder( indexer, first->env );
1133                        secondFinder.findWithAdjustment( logicalExpr->get_arg2() );
1134                        for ( AltList::const_iterator second = secondFinder.alternatives.begin(); second != secondFinder.alternatives.end(); ++second ) {
1135                                LogicalExpr *newExpr = new LogicalExpr( first->expr->clone(), second->expr->clone(), logicalExpr->get_isAnd() );
1136                                alternatives.push_back( Alternative( newExpr, second->env, first->cost + second->cost ) );
1137                        }
1138                }
1139        }
1140
1141        void AlternativeFinder::visit( ConditionalExpr *conditionalExpr ) {
1142                // find alternatives for condition
1143                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1144                firstFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->get_arg1() );
1145                for ( AltList::const_iterator first = firstFinder.alternatives.begin(); first != firstFinder.alternatives.end(); ++first ) {
1146                        // find alternatives for true expression
1147                        AlternativeFinder secondFinder( indexer, first->env );
1148                        secondFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->get_arg2() );
1149                        for ( AltList::const_iterator second = secondFinder.alternatives.begin(); second != secondFinder.alternatives.end(); ++second ) {
1150                                // find alterantives for false expression
1151                                AlternativeFinder thirdFinder( indexer, second->env );
1152                                thirdFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->get_arg3() );
1153                                for ( AltList::const_iterator third = thirdFinder.alternatives.begin(); third != thirdFinder.alternatives.end(); ++third ) {
1154                                        // unify true and false types, then infer parameters to produce new alternatives
1155                                        OpenVarSet openVars;
1156                                        AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
1157                                        Alternative newAlt( 0, third->env, first->cost + second->cost + third->cost );
1158                                        Type* commonType = nullptr;
1159                                        if ( unify( second->expr->get_result(), third->expr->get_result(), newAlt.env, needAssertions, haveAssertions, openVars, indexer, commonType ) ) {
1160                                                ConditionalExpr *newExpr = new ConditionalExpr( first->expr->clone(), second->expr->clone(), third->expr->clone() );
1161                                                newExpr->set_result( commonType ? commonType : second->expr->get_result()->clone() );
1162                                                // convert both options to the conditional result type
1163                                                newAlt.cost += computeExpressionConversionCost( newExpr->arg2, newExpr->result, indexer, newAlt.env );
1164                                                newAlt.cost += computeExpressionConversionCost( newExpr->arg3, newExpr->result, indexer, newAlt.env );
1165                                                newAlt.expr = newExpr;
1166                                                inferParameters( needAssertions, haveAssertions, newAlt, openVars, back_inserter( alternatives ) );
1167                                        } // if
1168                                } // for
1169                        } // for
1170                } // for
1171        }
1172
1173        void AlternativeFinder::visit( CommaExpr *commaExpr ) {
1174                TypeEnvironment newEnv( env );
1175                Expression *newFirstArg = resolveInVoidContext( commaExpr->get_arg1(), indexer, newEnv );
1176                AlternativeFinder secondFinder( indexer, newEnv );
1177                secondFinder.findWithAdjustment( commaExpr->get_arg2() );
1178                for ( AltList::const_iterator alt = secondFinder.alternatives.begin(); alt != secondFinder.alternatives.end(); ++alt ) {
1179                        alternatives.push_back( Alternative( new CommaExpr( newFirstArg->clone(), alt->expr->clone() ), alt->env, alt->cost ) );
1180                } // for
1181                delete newFirstArg;
1182        }
1183
1184        void AlternativeFinder::visit( RangeExpr * rangeExpr ) {
1185                // resolve low and high, accept alternatives whose low and high types unify
1186                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1187                firstFinder.findWithAdjustment( rangeExpr->get_low() );
1188                for ( AltList::const_iterator first = firstFinder.alternatives.begin(); first != firstFinder.alternatives.end(); ++first ) {
1189                        AlternativeFinder secondFinder( indexer, first->env );
1190                        secondFinder.findWithAdjustment( rangeExpr->get_high() );
1191                        for ( AltList::const_iterator second = secondFinder.alternatives.begin(); second != secondFinder.alternatives.end(); ++second ) {
1192                                OpenVarSet openVars;
1193                                AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
1194                                Alternative newAlt( 0, second->env, first->cost + second->cost );
1195                                Type* commonType = nullptr;
1196                                if ( unify( first->expr->get_result(), second->expr->get_result(), newAlt.env, needAssertions, haveAssertions, openVars, indexer, commonType ) ) {
1197                                        RangeExpr *newExpr = new RangeExpr( first->expr->clone(), second->expr->clone() );
1198                                        newExpr->set_result( commonType ? commonType : first->expr->get_result()->clone() );
1199                                        newAlt.expr = newExpr;
1200                                        inferParameters( needAssertions, haveAssertions, newAlt, openVars, back_inserter( alternatives ) );
1201                                } // if
1202                        } // for
1203                } // for
1204        }
1205
1206        void AlternativeFinder::visit( UntypedTupleExpr *tupleExpr ) {
1207                std::list< AlternativeFinder > subExprAlternatives;
1208                findSubExprs( tupleExpr->get_exprs().begin(), tupleExpr->get_exprs().end(), back_inserter( subExprAlternatives ) );
1209                std::list< AltList > possibilities;
1210                combos( subExprAlternatives.begin(), subExprAlternatives.end(), back_inserter( possibilities ) );
1211                for ( std::list< AltList >::const_iterator i = possibilities.begin(); i != possibilities.end(); ++i ) {
1212                        std::list< Expression * > exprs;
1213                        makeExprList( *i, exprs );
1214
1215                        TypeEnvironment compositeEnv;
1216                        simpleCombineEnvironments( i->begin(), i->end(), compositeEnv );
1217                        alternatives.push_back( Alternative( new TupleExpr( exprs ) , compositeEnv, sumCost( *i ) ) );
1218                } // for
1219        }
1220
1221        void AlternativeFinder::visit( TupleExpr *tupleExpr ) {
1222                alternatives.push_back( Alternative( tupleExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1223        }
1224
1225        void AlternativeFinder::visit( ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr ) {
1226                alternatives.push_back( Alternative( impCpCtorExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1227        }
1228
1229        void AlternativeFinder::visit( ConstructorExpr * ctorExpr ) {
1230                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1231                // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
1232                // (giving the alternatives different types is half of the point of ConstructorExpr nodes)
1233                finder.findWithAdjustment( ctorExpr->get_callExpr(), false );
1234                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1235                        alternatives.push_back( Alternative( new ConstructorExpr( alt.expr->clone() ), alt.env, alt.cost ) );
1236                }
1237        }
1238
1239        void AlternativeFinder::visit( TupleIndexExpr *tupleExpr ) {
1240                alternatives.push_back( Alternative( tupleExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1241        }
1242
1243        void AlternativeFinder::visit( TupleAssignExpr *tupleAssignExpr ) {
1244                alternatives.push_back( Alternative( tupleAssignExpr->clone(), env, Cost::zero ) );
1245        }
1246
1247        void AlternativeFinder::visit( UniqueExpr *unqExpr ) {
1248                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1249                finder.findWithAdjustment( unqExpr->get_expr() );
1250                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1251                        // ensure that the id is passed on to the UniqueExpr alternative so that the expressions are "linked"
1252                        UniqueExpr * newUnqExpr = new UniqueExpr( alt.expr->clone(), unqExpr->get_id() );
1253                        alternatives.push_back( Alternative( newUnqExpr, alt.env, alt.cost ) );
1254                }
1255        }
1256
1257        void AlternativeFinder::visit( StmtExpr *stmtExpr ) {
1258                StmtExpr * newStmtExpr = stmtExpr->clone();
1259                ResolvExpr::resolveStmtExpr( newStmtExpr, indexer );
1260                // xxx - this env is almost certainly wrong, and needs to somehow contain the combined environments from all of the statements in the stmtExpr...
1261                alternatives.push_back( Alternative( newStmtExpr, env, Cost::zero ) );
1262        }
1263
1264        void AlternativeFinder::visit( UntypedInitExpr *initExpr ) {
1265                // handle each option like a cast
1266                AltList candidates;
1267                PRINT( std::cerr << "untyped init expr: " << initExpr << std::endl; )
1268                // O(N^2) checks of d-types with e-types
1269                for ( InitAlternative & initAlt : initExpr->get_initAlts() ) {
1270                        Type * toType = resolveTypeof( initAlt.type, indexer );
1271                        SymTab::validateType( toType, &indexer );
1272                        adjustExprType( toType, env, indexer );
1273                        // Ideally the call to findWithAdjustment could be moved out of the loop, but unfortunately it currently has to occur inside or else
1274                        // polymorphic return types are not properly bound to the initialization type, since return type variables are only open for the duration of resolving
1275                        // the UntypedExpr. This is only actually an issue in initialization contexts that allow more than one possible initialization type, but it is still suboptimal.
1276                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1277                        finder.targetType = toType;
1278                        finder.findWithAdjustment( initExpr->get_expr() );
1279                        for ( Alternative & alt : finder.get_alternatives() ) {
1280                                TypeEnvironment newEnv( alt.env );
1281                                AssertionSet needAssertions, haveAssertions;
1282                                OpenVarSet openVars;  // find things in env that don't have a "representative type" and claim those are open vars?
1283                                PRINT( std::cerr << "  @ " << toType << " " << initAlt.designation << std::endl; )
1284                                // It's possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued expression.  (An example is a
1285                                // cast-to-void, which casts from one value to zero.)  Figure out the prefix of the subexpression results
1286                                // that are cast directly.  The candidate is invalid if it has fewer results than there are types to cast
1287                                // to.
1288                                int discardedValues = alt.expr->get_result()->size() - toType->size();
1289                                if ( discardedValues < 0 ) continue;
1290                                // xxx - may need to go into tuple types and extract relevant types and use unifyList. Note that currently, this does not
1291                                // allow casting a tuple to an atomic type (e.g. (int)([1, 2, 3]))
1292                                // unification run for side-effects
1293                                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??
1294
1295                                Cost thisCost = castCost( alt.expr->get_result(), toType, indexer, newEnv );
1296                                if ( thisCost != Cost::infinity ) {
1297                                        // count one safe conversion for each value that is thrown away
1298                                        thisCost.incSafe( discardedValues );
1299                                        candidates.push_back( Alternative( new InitExpr( restructureCast( alt.expr->clone(), toType ), initAlt.designation->clone() ), newEnv, alt.cost, thisCost ) );
1300                                }
1301                        }
1302                }
1303
1304                // findMinCost selects the alternatives with the lowest "cost" members, but has the side effect of copying the
1305                // cvtCost member to the cost member (since the old cost is now irrelevant).  Thus, calling findMinCost twice
1306                // selects first based on argument cost, then on conversion cost.
1307                AltList minArgCost;
1308                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( minArgCost ) );
1309                findMinCost( minArgCost.begin(), minArgCost.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
1310        }
1311} // namespace ResolvExpr
1312
1313// Local Variables: //
1314// tab-width: 4 //
1315// mode: c++ //
1316// compile-command: "make install" //
1317// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.