source: src/ResolvExpr/AlternativeFinder.cc @ 73edfe9

ADTarm-ehast-experimentalenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprpthread-emulationqualifiedEnum
Last change on this file since 73edfe9 was 9d5089e, checked in by Aaron Moss <a3moss@…>, 5 years ago

Port CandidateFinder::makeFunctionCandidates() and deps

  • Property mode set to 100644
File size: 71.5 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 : Thu Nov  1 21:00:56 2018
13// Update Count     : 35
14//
15
16#include <algorithm>               // for copy
17#include <cassert>                 // for strict_dynamic_cast, assert, assertf
18#include <cstddef>                 // for size_t
19#include <iostream>                // for operator<<, cerr, ostream, endl
20#include <iterator>                // for back_insert_iterator, back_inserter
21#include <list>                    // for _List_iterator, list, _List_const_...
22#include <map>                     // for _Rb_tree_iterator, map, _Rb_tree_c...
23#include <memory>                  // for allocator_traits<>::value_type, unique_ptr
24#include <utility>                 // for pair
25#include <vector>                  // for vector
26
27#include "CompilationState.h"      // for resolvep
28#include "Alternative.h"           // for AltList, Alternative
29#include "AlternativeFinder.h"
30#include "AST/Expr.hpp"
31#include "AST/SymbolTable.hpp"
32#include "AST/Type.hpp"
33#include "Common/SemanticError.h"  // for SemanticError
34#include "Common/utility.h"        // for deleteAll, printAll, CodeLocation
35#include "Cost.h"                  // for Cost, Cost::zero, operator<<, Cost...
36#include "ExplodedActual.h"        // for ExplodedActual
37#include "InitTweak/InitTweak.h"   // for getFunctionName
38#include "RenameVars.h"            // for RenameVars, global_renamer
39#include "ResolveAssertions.h"     // for resolveAssertions
40#include "ResolveTypeof.h"         // for resolveTypeof
41#include "Resolver.h"              // for resolveStmtExpr
42#include "SymTab/Indexer.h"        // for Indexer
43#include "SymTab/Mangler.h"        // for Mangler
44#include "SymTab/Validate.h"       // for validateType
45#include "SynTree/Constant.h"      // for Constant
46#include "SynTree/Declaration.h"   // for DeclarationWithType, TypeDecl, Dec...
47#include "SynTree/Expression.h"    // for Expression, CastExpr, NameExpr
48#include "SynTree/Initializer.h"   // for SingleInit, operator<<, Designation
49#include "SynTree/SynTree.h"       // for UniqueId
50#include "SynTree/Type.h"          // for Type, FunctionType, PointerType
51#include "Tuples/Explode.h"        // for explode
52#include "Tuples/Tuples.h"         // for isTtype, handleTupleAssignment
53#include "Unify.h"                 // for unify
54#include "typeops.h"               // for adjustExprType, polyCost, castCost
55
56#define PRINT( text ) if ( resolvep ) { text }
57//#define DEBUG_COST
58
59using std::move;
60
61/// copies any copyable type
62template<typename T>
63T copy(const T& x) { return x; }
64
65namespace ResolvExpr {
66        struct AlternativeFinder::Finder : public WithShortCircuiting {
67                Finder( AlternativeFinder & altFinder ) : altFinder( altFinder ), indexer( altFinder.indexer ), alternatives( altFinder.alternatives ), env( altFinder.env ), targetType( altFinder.targetType )  {}
68
69                void previsit( BaseSyntaxNode * ) { visit_children = false; }
70
71                void postvisit( ApplicationExpr * applicationExpr );
72                void postvisit( UntypedExpr * untypedExpr );
73                void postvisit( AddressExpr * addressExpr );
74                void postvisit( LabelAddressExpr * labelExpr );
75                void postvisit( CastExpr * castExpr );
76                void postvisit( VirtualCastExpr * castExpr );
77                void postvisit( UntypedMemberExpr * memberExpr );
78                void postvisit( MemberExpr * memberExpr );
79                void postvisit( NameExpr * variableExpr );
80                void postvisit( VariableExpr * variableExpr );
81                void postvisit( ConstantExpr * constantExpr );
82                void postvisit( SizeofExpr * sizeofExpr );
83                void postvisit( AlignofExpr * alignofExpr );
84                void postvisit( UntypedOffsetofExpr * offsetofExpr );
85                void postvisit( OffsetofExpr * offsetofExpr );
86                void postvisit( OffsetPackExpr * offsetPackExpr );
87                void postvisit( AttrExpr * attrExpr );
88                void postvisit( LogicalExpr * logicalExpr );
89                void postvisit( ConditionalExpr * conditionalExpr );
90                void postvisit( CommaExpr * commaExpr );
91                void postvisit( ImplicitCopyCtorExpr  * impCpCtorExpr );
92                void postvisit( ConstructorExpr  * ctorExpr );
93                void postvisit( RangeExpr  * rangeExpr );
94                void postvisit( UntypedTupleExpr * tupleExpr );
95                void postvisit( TupleExpr * tupleExpr );
96                void postvisit( TupleIndexExpr * tupleExpr );
97                void postvisit( TupleAssignExpr * tupleExpr );
98                void postvisit( UniqueExpr * unqExpr );
99                void postvisit( StmtExpr * stmtExpr );
100                void postvisit( UntypedInitExpr * initExpr );
101                void postvisit( InitExpr * initExpr );
102                void postvisit( DeletedExpr * delExpr );
103                void postvisit( GenericExpr * genExpr );
104
105                /// Adds alternatives for anonymous members
106                void addAnonConversions( const Alternative & alt );
107                /// Adds alternatives for member expressions, given the aggregate, conversion cost for that aggregate, and name of the member
108                template< typename StructOrUnionType > void addAggMembers( StructOrUnionType *aggInst, Expression *expr, const Alternative &alt, const Cost &newCost, const std::string & name );
109                /// Adds alternatives for member expressions where the left side has tuple type
110                void addTupleMembers( TupleType *tupleType, Expression *expr, const Alternative &alt, const Cost &newCost, Expression *member );
111                /// Adds alternatives for offsetof expressions, given the base type and name of the member
112                template< typename StructOrUnionType > void addOffsetof( StructOrUnionType *aggInst, const std::string &name );
113                /// Takes a final result and checks if its assertions can be satisfied
114                template<typename OutputIterator>
115                void validateFunctionAlternative( const Alternative &func, ArgPack& result, const std::vector<ArgPack>& results, OutputIterator out );
116                /// Finds matching alternatives for a function, given a set of arguments
117                template<typename OutputIterator>
118                void makeFunctionAlternatives( const Alternative &func, FunctionType *funcType, const ExplodedArgs_old& args, OutputIterator out );
119                /// Sets up parameter inference for an output alternative
120                template< typename OutputIterator >
121                void inferParameters( Alternative &newAlt, OutputIterator out );
122        private:
123                AlternativeFinder & altFinder;
124                const SymTab::Indexer &indexer;
125                AltList & alternatives;
126                const TypeEnvironment &env;
127                Type *& targetType;
128        };
129
130        Cost sumCost( const AltList &in ) {
131                Cost total = Cost::zero;
132                for ( AltList::const_iterator i = in.begin(); i != in.end(); ++i ) {
133                        total += i->cost;
134                }
135                return total;
136        }
137
138        void printAlts( const AltList &list, std::ostream &os, unsigned int indentAmt ) {
139                Indenter indent = { indentAmt };
140                for ( AltList::const_iterator i = list.begin(); i != list.end(); ++i ) {
141                        i->print( os, indent );
142                        os << std::endl;
143                }
144        }
145
146        namespace {
147                void makeExprList( const AltList &in, std::list< Expression* > &out ) {
148                        for ( AltList::const_iterator i = in.begin(); i != in.end(); ++i ) {
149                                out.push_back( i->expr->clone() );
150                        }
151                }
152
153                struct PruneStruct {
154                        bool isAmbiguous;
155                        AltList::iterator candidate;
156                        PruneStruct() {}
157                        PruneStruct( AltList::iterator candidate ): isAmbiguous( false ), candidate( candidate ) {}
158                };
159
160                /// Prunes a list of alternatives down to those that have the minimum conversion cost for a given return type; skips ambiguous interpretations
161                template< typename InputIterator, typename OutputIterator >
162                void pruneAlternatives( InputIterator begin, InputIterator end, OutputIterator out ) {
163                        // select the alternatives that have the minimum conversion cost for a particular set of result types
164                        std::map< std::string, PruneStruct > selected;
165                        for ( AltList::iterator candidate = begin; candidate != end; ++candidate ) {
166                                PruneStruct current( candidate );
167                                std::string mangleName;
168                                {
169                                        Type * newType = candidate->expr->get_result()->clone();
170                                        candidate->env.apply( newType );
171                                        mangleName = SymTab::Mangler::mangle( newType );
172                                        delete newType;
173                                }
174                                std::map< std::string, PruneStruct >::iterator mapPlace = selected.find( mangleName );
175                                if ( mapPlace != selected.end() ) {
176                                        if ( candidate->cost < mapPlace->second.candidate->cost ) {
177                                                PRINT(
178                                                        std::cerr << "cost " << candidate->cost << " beats " << mapPlace->second.candidate->cost << std::endl;
179                                                )
180                                                selected[ mangleName ] = current;
181                                        } else if ( candidate->cost == mapPlace->second.candidate->cost ) {
182                                                // if one of the candidates contains a deleted identifier, can pick the other, since
183                                                // deleted expressions should not be ambiguous if there is another option that is at least as good
184                                                if ( findDeletedExpr( candidate->expr ) ) {
185                                                        // do nothing
186                                                        PRINT( std::cerr << "candidate is deleted" << std::endl; )
187                                                } else if ( findDeletedExpr( mapPlace->second.candidate->expr ) ) {
188                                                        PRINT( std::cerr << "current is deleted" << std::endl; )
189                                                        selected[ mangleName ] = current;
190                                                } else {
191                                                        PRINT(
192                                                                std::cerr << "marking ambiguous" << std::endl;
193                                                        )
194                                                        mapPlace->second.isAmbiguous = true;
195                                                }
196                                        } else {
197                                                PRINT(
198                                                        std::cerr << "cost " << candidate->cost << " loses to " << mapPlace->second.candidate->cost << std::endl;
199                                                )
200                                        }
201                                } else {
202                                        selected[ mangleName ] = current;
203                                }
204                        }
205
206                        // accept the alternatives that were unambiguous
207                        for ( std::map< std::string, PruneStruct >::iterator target = selected.begin(); target != selected.end(); ++target ) {
208                                if ( ! target->second.isAmbiguous ) {
209                                        Alternative &alt = *target->second.candidate;
210                                        alt.env.applyFree( alt.expr->get_result() );
211                                        *out++ = alt;
212                                }
213                        }
214                }
215
216                void renameTypes( Expression *expr ) {
217                        renameTyVars( expr->result );
218                }
219        } // namespace
220
221        void referenceToRvalueConversion( Expression *& expr, Cost & cost ) {
222                if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( expr->get_result() ) ) {
223                        // cast away reference from expr
224                        expr = new CastExpr( expr, expr->get_result()->stripReferences()->clone() );
225                        cost.incReference();
226                }
227        }
228
229        template< typename InputIterator, typename OutputIterator >
230        void AlternativeFinder::findSubExprs( InputIterator begin, InputIterator end, OutputIterator out ) {
231                while ( begin != end ) {
232                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
233                        finder.findWithAdjustment( *begin );
234                        // XXX  either this
235                        //Designators::fixDesignations( finder, (*begin++)->get_argName() );
236                        // or XXX this
237                        begin++;
238                        PRINT(
239                                std::cerr << "findSubExprs" << std::endl;
240                                printAlts( finder.alternatives, std::cerr );
241                        )
242                        *out++ = finder;
243                }
244        }
245
246        AlternativeFinder::AlternativeFinder( const SymTab::Indexer &indexer, const TypeEnvironment &env )
247                : indexer( indexer ), env( env ) {
248        }
249
250        void AlternativeFinder::find( Expression *expr, ResolvMode mode ) {
251                PassVisitor<Finder> finder( *this );
252                expr->accept( finder );
253                if ( mode.failFast && alternatives.empty() ) {
254                        PRINT(
255                                std::cerr << "No reasonable alternatives for expression " << expr << std::endl;
256                        )
257                        SemanticError( expr, "No reasonable alternatives for expression " );
258                }
259                if ( mode.satisfyAssns || mode.prune ) {
260                        // trim candidates just to those where the assertions resolve
261                        // - necessary pre-requisite to pruning
262                        AltList candidates;
263                        std::list<std::string> errors;
264                        for ( unsigned i = 0; i < alternatives.size(); ++i ) {
265                                resolveAssertions( alternatives[i], indexer, candidates, errors );
266                        }
267                        // fail early if none such
268                        if ( mode.failFast && candidates.empty() ) {
269                                std::ostringstream stream;
270                                stream << "No alternatives with satisfiable assertions for " << expr << "\n";
271                                //        << "Alternatives with failing assertions are:\n";
272                                // printAlts( alternatives, stream, 1 );
273                                for ( const auto& err : errors ) {
274                                        stream << err;
275                                }
276                                SemanticError( expr->location, stream.str() );
277                        }
278                        // reset alternatives
279                        alternatives = std::move( candidates );
280                }
281                if ( mode.prune ) {
282                        auto oldsize = alternatives.size();
283                        PRINT(
284                                std::cerr << "alternatives before prune:" << std::endl;
285                                printAlts( alternatives, std::cerr );
286                        )
287                        AltList pruned;
288                        pruneAlternatives( alternatives.begin(), alternatives.end(), back_inserter( pruned ) );
289                        if ( mode.failFast && pruned.empty() ) {
290                                std::ostringstream stream;
291                                AltList winners;
292                                findMinCost( alternatives.begin(), alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
293                                stream << "Cannot choose between " << winners.size() << " alternatives for expression\n";
294                                expr->print( stream );
295                                stream << " Alternatives are:\n";
296                                printAlts( winners, stream, 1 );
297                                SemanticError( expr->location, stream.str() );
298                        }
299                        alternatives = move(pruned);
300                        PRINT(
301                                std::cerr << "there are " << oldsize << " alternatives before elimination" << std::endl;
302                        )
303                        PRINT(
304                                std::cerr << "there are " << alternatives.size() << " alternatives after elimination" << std::endl;
305                        )
306                }
307                // adjust types after pruning so that types substituted by pruneAlternatives are correctly adjusted
308                if ( mode.adjust ) {
309                        for ( Alternative& i : alternatives ) {
310                                adjustExprType( i.expr->get_result(), i.env, indexer );
311                        }
312                }
313
314                // Central location to handle gcc extension keyword, etc. for all expression types.
315                for ( Alternative &iter: alternatives ) {
316                        iter.expr->set_extension( expr->get_extension() );
317                        iter.expr->location = expr->location;
318                } // for
319        }
320
321        void AlternativeFinder::findWithAdjustment( Expression *expr ) {
322                find( expr, ResolvMode::withAdjustment() );
323        }
324
325        void AlternativeFinder::findWithoutPrune( Expression * expr ) {
326                find( expr, ResolvMode::withoutPrune() );
327        }
328
329        void AlternativeFinder::maybeFind( Expression * expr ) {
330                find( expr, ResolvMode::withoutFailFast() );
331        }
332
333        void AlternativeFinder::Finder::addAnonConversions( const Alternative & alt ) {
334                // adds anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen.
335                // 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
336                std::unique_ptr<Expression> aggrExpr( alt.expr->clone() );
337                alt.env.apply( aggrExpr->result );
338                Type * aggrType = aggrExpr->result;
339                if ( dynamic_cast< ReferenceType * >( aggrType ) ) {
340                        aggrType = aggrType->stripReferences();
341                        aggrExpr.reset( new CastExpr( aggrExpr.release(), aggrType->clone() ) );
342                }
343
344                if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( aggrExpr->result ) ) {
345                        addAggMembers( structInst, aggrExpr.get(), alt, alt.cost+Cost::safe, "" );
346                } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( aggrExpr->result ) ) {
347                        addAggMembers( unionInst, aggrExpr.get(), alt, alt.cost+Cost::safe, "" );
348                } // if
349        }
350
351        template< typename StructOrUnionType >
352        void AlternativeFinder::Finder::addAggMembers( StructOrUnionType *aggInst, Expression *expr, const Alternative& alt, const Cost &newCost, const std::string & name ) {
353                std::list< Declaration* > members;
354                aggInst->lookup( name, members );
355
356                for ( Declaration * decl : members ) {
357                        if ( DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( decl ) ) {
358                                // addAnonAlternatives uses vector::push_back, which invalidates references to existing elements, so
359                                // can't construct in place and use vector::back
360                                Alternative newAlt{ alt, new MemberExpr{ dwt, expr->clone() }, newCost };
361                                renameTypes( newAlt.expr );
362                                addAnonConversions( newAlt ); // add anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen as a member expression.
363                                alternatives.push_back( std::move(newAlt) );
364                        } else {
365                                assert( false );
366                        }
367                }
368        }
369
370        void AlternativeFinder::Finder::addTupleMembers( TupleType *tupleType, Expression *expr,                        const Alternative &alt, const Cost &newCost, Expression *member ) {
371                if ( ConstantExpr * constantExpr = dynamic_cast< ConstantExpr * >( member ) ) {
372                        // get the value of the constant expression as an int, must be between 0 and the length of the tuple type to have meaning
373                        auto val = constantExpr->intValue();
374                        std::string tmp;
375                        if ( val >= 0 && (unsigned long long)val < tupleType->size() ) {
376                                alternatives.push_back( Alternative{ 
377                                        alt, new TupleIndexExpr( expr->clone(), val ), newCost } );
378                        } // if
379                } // if
380        }
381
382        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( ApplicationExpr *applicationExpr ) {
383                alternatives.push_back( Alternative{ applicationExpr->clone(), env } );
384        }
385
386        Cost computeConversionCost( Type * actualType, Type * formalType, const SymTab::Indexer &indexer, const TypeEnvironment & env ) {
387                PRINT(
388                        std::cerr << std::endl << "converting ";
389                        actualType->print( std::cerr, 8 );
390                        std::cerr << std::endl << " to ";
391                        formalType->print( std::cerr, 8 );
392                        std::cerr << std::endl << "environment is: ";
393                        env.print( std::cerr, 8 );
394                        std::cerr << std::endl;
395                )
396                Cost convCost = conversionCost( actualType, formalType, indexer, env );
397                PRINT(
398                        std::cerr << std::endl << "cost is " << convCost << std::endl;
399                )
400                if ( convCost == Cost::infinity ) {
401                        return convCost;
402                }
403                convCost.incPoly( polyCost( formalType, env, indexer ) + polyCost( actualType, env, indexer ) );
404                PRINT(
405                        std::cerr << "cost with polycost is " << convCost << std::endl;
406                )
407                return convCost;
408        }
409
410        Cost computeExpressionConversionCost( Expression *& actualExpr, Type * formalType, const SymTab::Indexer &indexer, const TypeEnvironment & env ) {
411                Cost convCost = computeConversionCost( actualExpr->result, formalType, indexer, env );
412
413                // if there is a non-zero conversion cost, ignoring poly cost, then the expression requires conversion.
414                // ignore poly cost for now, since this requires resolution of the cast to infer parameters and this
415                // does not currently work for the reason stated below.
416                Cost tmpCost = convCost;
417                tmpCost.incPoly( -tmpCost.get_polyCost() );
418                if ( tmpCost != Cost::zero ) {
419                        Type *newType = formalType->clone();
420                        env.apply( newType );
421                        actualExpr = new CastExpr( actualExpr, newType );
422                        // 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
423                        // inconsistent, once this is fixed it should be possible to resolve the cast.
424                        // 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.
425
426                        // AlternativeFinder finder( indexer, env );
427                        // finder.findWithAdjustment( actualExpr );
428                        // assertf( finder.get_alternatives().size() > 0, "Somehow castable expression failed to find alternatives." );
429                        // assertf( finder.get_alternatives().size() == 1, "Somehow got multiple alternatives for known cast expression." );
430                        // Alternative & alt = finder.get_alternatives().front();
431                        // delete actualExpr;
432                        // actualExpr = alt.expr->clone();
433                }
434                return convCost;
435        }
436
437        Cost computeApplicationConversionCost( Alternative &alt, const SymTab::Indexer &indexer ) {
438                ApplicationExpr *appExpr = strict_dynamic_cast< ApplicationExpr* >( alt.expr );
439                PointerType *pointer = strict_dynamic_cast< PointerType* >( appExpr->function->result );
440                FunctionType *function = strict_dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->base );
441
442                Cost convCost = Cost::zero;
443                std::list< DeclarationWithType* >& formals = function->parameters;
444                std::list< DeclarationWithType* >::iterator formal = formals.begin();
445                std::list< Expression* >& actuals = appExpr->args;
446
447                for ( Expression*& actualExpr : actuals ) {
448                        Type * actualType = actualExpr->result;
449                        PRINT(
450                                std::cerr << "actual expression:" << std::endl;
451                                actualExpr->print( std::cerr, 8 );
452                                std::cerr << "--- results are" << std::endl;
453                                actualType->print( std::cerr, 8 );
454                        )
455                        if ( formal == formals.end() ) {
456                                if ( function->isVarArgs ) {
457                                        convCost.incUnsafe();
458                                        PRINT( std::cerr << "end of formals with varargs function: inc unsafe: " << convCost << std::endl; ; )
459                                        // convert reference-typed expressions to value-typed expressions
460                                        referenceToRvalueConversion( actualExpr, convCost );
461                                        continue;
462                                } else {
463                                        return Cost::infinity;
464                                }
465                        }
466                        if ( DefaultArgExpr * def = dynamic_cast< DefaultArgExpr * >( actualExpr ) ) {
467                                // default arguments should be free - don't include conversion cost.
468                                // Unwrap them here because they are not relevant to the rest of the system.
469                                actualExpr = def->expr;
470                                ++formal;
471                                continue;
472                        }
473                        // mark conversion cost to formal and also specialization cost of formal type
474                        Type * formalType = (*formal)->get_type();
475                        convCost += computeExpressionConversionCost( actualExpr, formalType, indexer, alt.env );
476                        convCost.decSpec( specCost( formalType ) );
477                        ++formal; // can't be in for-loop update because of the continue
478                }
479                if ( formal != formals.end() ) {
480                        return Cost::infinity;
481                }
482
483                // specialization cost of return types can't be accounted for directly, it disables
484                // otherwise-identical calls, like this example based on auto-newline in the I/O lib:
485                //
486                //   forall(otype OS) {
487                //     void ?|?(OS&, int);  // with newline
488                //     OS&  ?|?(OS&, int);  // no newline, always chosen due to more specialization
489                //   }
490
491                // mark type variable and specialization cost of forall clause
492                convCost.incVar( function->forall.size() );
493                for ( TypeDecl* td : function->forall ) {
494                        convCost.decSpec( td->assertions.size() );
495                }
496
497                return convCost;
498        }
499
500        /// Adds type variables to the open variable set and marks their assertions
501        void makeUnifiableVars( Type *type, OpenVarSet &unifiableVars, AssertionSet &needAssertions ) {
502                for ( Type::ForallList::const_iterator tyvar = type->forall.begin(); tyvar != type->forall.end(); ++tyvar ) {
503                        unifiableVars[ (*tyvar)->get_name() ] = TypeDecl::Data{ *tyvar };
504                        for ( std::list< DeclarationWithType* >::iterator assert = (*tyvar)->assertions.begin(); assert != (*tyvar)->assertions.end(); ++assert ) {
505                                needAssertions[ *assert ].isUsed = true;
506                        }
507                }
508        }
509
510        /// Unique identifier for matching expression resolutions to their requesting expression (located in CandidateFinder.cpp)
511        extern UniqueId globalResnSlot;
512
513        template< typename OutputIterator >
514        void AlternativeFinder::Finder::inferParameters( Alternative &newAlt, OutputIterator out ) {
515                // Set need bindings for any unbound assertions
516                UniqueId crntResnSlot = 0;  // matching ID for this expression's assertions
517                for ( auto& assn : newAlt.need ) {
518                        // skip already-matched assertions
519                        if ( assn.info.resnSlot != 0 ) continue;
520                        // assign slot for expression if needed
521                        if ( crntResnSlot == 0 ) { crntResnSlot = ++globalResnSlot; }
522                        // fix slot to assertion
523                        assn.info.resnSlot = crntResnSlot;
524                }
525                // pair slot to expression
526                if ( crntResnSlot != 0 ) { newAlt.expr->resnSlots.push_back( crntResnSlot ); }
527
528                // add to output list, assertion resolution is deferred
529                *out++ = newAlt;
530        }
531
532        /// Gets a default value from an initializer, nullptr if not present
533        ConstantExpr* getDefaultValue( Initializer* init ) {
534                if ( SingleInit* si = dynamic_cast<SingleInit*>( init ) ) {
535                        if ( CastExpr* ce = dynamic_cast<CastExpr*>( si->value ) ) {
536                                return dynamic_cast<ConstantExpr*>( ce->arg );
537                        } else {
538                                return dynamic_cast<ConstantExpr*>( si->value );
539                        }
540                }
541                return nullptr;
542        }
543
544        /// State to iteratively build a match of parameter expressions to arguments
545        struct ArgPack {
546                std::size_t parent;                ///< Index of parent pack
547                std::unique_ptr<Expression> expr;  ///< The argument stored here
548                Cost cost;                         ///< The cost of this argument
549                TypeEnvironment env;               ///< Environment for this pack
550                AssertionSet need;                 ///< Assertions outstanding for this pack
551                AssertionSet have;                 ///< Assertions found for this pack
552                OpenVarSet openVars;               ///< Open variables for this pack
553                unsigned nextArg;                  ///< Index of next argument in arguments list
554                unsigned tupleStart;               ///< Number of tuples that start at this index
555                unsigned nextExpl;                 ///< Index of next exploded element
556                unsigned explAlt;                  ///< Index of alternative for nextExpl > 0
557
558                ArgPack()
559                        : parent(0), expr(), cost(Cost::zero), env(), need(), have(), openVars(), nextArg(0),
560                          tupleStart(0), nextExpl(0), explAlt(0) {}
561
562                ArgPack(const TypeEnvironment& env, const AssertionSet& need, const AssertionSet& have,
563                                const OpenVarSet& openVars)
564                        : parent(0), expr(), cost(Cost::zero), env(env), need(need), have(have),
565                          openVars(openVars), nextArg(0), tupleStart(0), nextExpl(0), explAlt(0) {}
566
567                ArgPack(std::size_t parent, Expression* expr, TypeEnvironment&& env, AssertionSet&& need,
568                                AssertionSet&& have, OpenVarSet&& openVars, unsigned nextArg,
569                                unsigned tupleStart = 0, Cost cost = Cost::zero, unsigned nextExpl = 0,
570                                unsigned explAlt = 0 )
571                        : parent(parent), expr(expr->clone()), cost(cost), env(move(env)), need(move(need)),
572                          have(move(have)), openVars(move(openVars)), nextArg(nextArg), tupleStart(tupleStart),
573                          nextExpl(nextExpl), explAlt(explAlt) {}
574
575                ArgPack(const ArgPack& o, TypeEnvironment&& env, AssertionSet&& need, AssertionSet&& have,
576                                OpenVarSet&& openVars, unsigned nextArg, Cost added )
577                        : parent(o.parent), expr(o.expr ? o.expr->clone() : nullptr), cost(o.cost + added),
578                          env(move(env)), need(move(need)), have(move(have)), openVars(move(openVars)),
579                          nextArg(nextArg), tupleStart(o.tupleStart), nextExpl(0), explAlt(0) {}
580
581                /// true iff this pack is in the middle of an exploded argument
582                bool hasExpl() const { return nextExpl > 0; }
583
584                /// Gets the list of exploded alternatives for this pack
585                const ExplodedActual& getExpl( const ExplodedArgs_old& args ) const {
586                        return args[nextArg-1][explAlt];
587                }
588
589                /// Ends a tuple expression, consolidating the appropriate actuals
590                void endTuple( const std::vector<ArgPack>& packs ) {
591                        // add all expressions in tuple to list, summing cost
592                        std::list<Expression*> exprs;
593                        const ArgPack* pack = this;
594                        if ( expr ) { exprs.push_front( expr.release() ); }
595                        while ( pack->tupleStart == 0 ) {
596                                pack = &packs[pack->parent];
597                                exprs.push_front( pack->expr->clone() );
598                                cost += pack->cost;
599                        }
600                        // reset pack to appropriate tuple
601                        expr.reset( new TupleExpr( exprs ) );
602                        tupleStart = pack->tupleStart - 1;
603                        parent = pack->parent;
604                }
605        };
606
607        /// Instantiates an argument to match a formal, returns false if no results left
608        bool instantiateArgument( Type* formalType, Initializer* initializer,
609                        const ExplodedArgs_old& args, std::vector<ArgPack>& results, std::size_t& genStart,
610                        const SymTab::Indexer& indexer, unsigned nTuples = 0 ) {
611                if ( TupleType * tupleType = dynamic_cast<TupleType*>( formalType ) ) {
612                        // formalType is a TupleType - group actuals into a TupleExpr
613                        ++nTuples;
614                        for ( Type* type : *tupleType ) {
615                                // xxx - dropping initializer changes behaviour from previous, but seems correct
616                                // ^^^ need to handle the case where a tuple has a default argument
617                                if ( ! instantiateArgument(
618                                                type, nullptr, args, results, genStart, indexer, nTuples ) )
619                                        return false;
620                                nTuples = 0;
621                        }
622                        // re-consititute tuples for final generation
623                        for ( auto i = genStart; i < results.size(); ++i ) {
624                                results[i].endTuple( results );
625                        }
626                        return true;
627                } else if ( TypeInstType * ttype = Tuples::isTtype( formalType ) ) {
628                        // formalType is a ttype, consumes all remaining arguments
629                        // xxx - mixing default arguments with variadic??
630
631                        // completed tuples; will be spliced to end of results to finish
632                        std::vector<ArgPack> finalResults{};
633
634                        // iterate until all results completed
635                        std::size_t genEnd;
636                        ++nTuples;
637                        do {
638                                genEnd = results.size();
639
640                                // add another argument to results
641                                for ( std::size_t i = genStart; i < genEnd; ++i ) {
642                                        auto nextArg = results[i].nextArg;
643
644                                        // use next element of exploded tuple if present
645                                        if ( results[i].hasExpl() ) {
646                                                const ExplodedActual& expl = results[i].getExpl( args );
647
648                                                unsigned nextExpl = results[i].nextExpl + 1;
649                                                if ( nextExpl == expl.exprs.size() ) {
650                                                        nextExpl = 0;
651                                                }
652
653                                                results.emplace_back(
654                                                        i, expl.exprs[results[i].nextExpl].get(), copy(results[i].env),
655                                                        copy(results[i].need), copy(results[i].have),
656                                                        copy(results[i].openVars), nextArg, nTuples, Cost::zero, nextExpl,
657                                                        results[i].explAlt );
658
659                                                continue;
660                                        }
661
662                                        // finish result when out of arguments
663                                        if ( nextArg >= args.size() ) {
664                                                ArgPack newResult{
665                                                        results[i].env, results[i].need, results[i].have,
666                                                        results[i].openVars };
667                                                newResult.nextArg = nextArg;
668                                                Type* argType;
669
670                                                if ( nTuples > 0 || ! results[i].expr ) {
671                                                        // first iteration or no expression to clone,
672                                                        // push empty tuple expression
673                                                        newResult.parent = i;
674                                                        std::list<Expression*> emptyList;
675                                                        newResult.expr.reset( new TupleExpr( emptyList ) );
676                                                        argType = newResult.expr->get_result();
677                                                } else {
678                                                        // clone result to collect tuple
679                                                        newResult.parent = results[i].parent;
680                                                        newResult.cost = results[i].cost;
681                                                        newResult.tupleStart = results[i].tupleStart;
682                                                        newResult.expr.reset( results[i].expr->clone() );
683                                                        argType = newResult.expr->get_result();
684
685                                                        if ( results[i].tupleStart > 0 && Tuples::isTtype( argType ) ) {
686                                                                // the case where a ttype value is passed directly is special,
687                                                                // e.g. for argument forwarding purposes
688                                                                // xxx - what if passing multiple arguments, last of which is
689                                                                //       ttype?
690                                                                // xxx - what would happen if unify was changed so that unifying
691                                                                //       tuple
692                                                                // types flattened both before unifying lists? then pass in
693                                                                // TupleType (ttype) below.
694                                                                --newResult.tupleStart;
695                                                        } else {
696                                                                // collapse leftover arguments into tuple
697                                                                newResult.endTuple( results );
698                                                                argType = newResult.expr->get_result();
699                                                        }
700                                                }
701
702                                                // check unification for ttype before adding to final
703                                                if ( unify( ttype, argType, newResult.env, newResult.need, newResult.have,
704                                                                newResult.openVars, indexer ) ) {
705                                                        finalResults.push_back( move(newResult) );
706                                                }
707
708                                                continue;
709                                        }
710
711                                        // add each possible next argument
712                                        for ( std::size_t j = 0; j < args[nextArg].size(); ++j ) {
713                                                const ExplodedActual& expl = args[nextArg][j];
714
715                                                // fresh copies of parent parameters for this iteration
716                                                TypeEnvironment env = results[i].env;
717                                                OpenVarSet openVars = results[i].openVars;
718
719                                                env.addActual( expl.env, openVars );
720
721                                                // skip empty tuple arguments by (near-)cloning parent into next gen
722                                                if ( expl.exprs.empty() ) {
723                                                        results.emplace_back(
724                                                                results[i], move(env), copy(results[i].need),
725                                                                copy(results[i].have), move(openVars), nextArg + 1, expl.cost );
726
727                                                        continue;
728                                                }
729
730                                                // add new result
731                                                results.emplace_back(
732                                                        i, expl.exprs.front().get(), move(env), copy(results[i].need),
733                                                        copy(results[i].have), move(openVars), nextArg + 1,
734                                                        nTuples, expl.cost, expl.exprs.size() == 1 ? 0 : 1, j );
735                                        }
736                                }
737
738                                // reset for next round
739                                genStart = genEnd;
740                                nTuples = 0;
741                        } while ( genEnd != results.size() );
742
743                        // splice final results onto results
744                        for ( std::size_t i = 0; i < finalResults.size(); ++i ) {
745                                results.push_back( move(finalResults[i]) );
746                        }
747                        return ! finalResults.empty();
748                }
749
750                // iterate each current subresult
751                std::size_t genEnd = results.size();
752                for ( std::size_t i = genStart; i < genEnd; ++i ) {
753                        auto nextArg = results[i].nextArg;
754
755                        // use remainder of exploded tuple if present
756                        if ( results[i].hasExpl() ) {
757                                const ExplodedActual& expl = results[i].getExpl( args );
758                                Expression* expr = expl.exprs[results[i].nextExpl].get();
759
760                                TypeEnvironment env = results[i].env;
761                                AssertionSet need = results[i].need, have = results[i].have;
762                                OpenVarSet openVars = results[i].openVars;
763
764                                Type* actualType = expr->get_result();
765
766                                PRINT(
767                                        std::cerr << "formal type is ";
768                                        formalType->print( std::cerr );
769                                        std::cerr << std::endl << "actual type is ";
770                                        actualType->print( std::cerr );
771                                        std::cerr << std::endl;
772                                )
773
774                                if ( unify( formalType, actualType, env, need, have, openVars, indexer ) ) {
775                                        unsigned nextExpl = results[i].nextExpl + 1;
776                                        if ( nextExpl == expl.exprs.size() ) {
777                                                nextExpl = 0;
778                                        }
779
780                                        results.emplace_back(
781                                                i, expr, move(env), move(need), move(have), move(openVars), nextArg,
782                                                nTuples, Cost::zero, nextExpl, results[i].explAlt );
783                                }
784
785                                continue;
786                        }
787
788                        // use default initializers if out of arguments
789                        if ( nextArg >= args.size() ) {
790                                if ( ConstantExpr* cnstExpr = getDefaultValue( initializer ) ) {
791                                        if ( Constant* cnst = dynamic_cast<Constant*>( cnstExpr->get_constant() ) ) {
792                                                TypeEnvironment env = results[i].env;
793                                                AssertionSet need = results[i].need, have = results[i].have;
794                                                OpenVarSet openVars = results[i].openVars;
795
796                                                if ( unify( formalType, cnst->get_type(), env, need, have, openVars,
797                                                                indexer ) ) {
798                                                        results.emplace_back(
799                                                                i, new DefaultArgExpr( cnstExpr ), move(env), move(need), move(have),
800                                                                move(openVars), nextArg, nTuples );
801                                                }
802                                        }
803                                }
804
805                                continue;
806                        }
807
808                        // Check each possible next argument
809                        for ( std::size_t j = 0; j < args[nextArg].size(); ++j ) {
810                                const ExplodedActual& expl = args[nextArg][j];
811
812                                // fresh copies of parent parameters for this iteration
813                                TypeEnvironment env = results[i].env;
814                                AssertionSet need = results[i].need, have = results[i].have;
815                                OpenVarSet openVars = results[i].openVars;
816
817                                env.addActual( expl.env, openVars );
818
819                                // skip empty tuple arguments by (near-)cloning parent into next gen
820                                if ( expl.exprs.empty() ) {
821                                        results.emplace_back(
822                                                results[i], move(env), move(need), move(have), move(openVars),
823                                                nextArg + 1, expl.cost );
824
825                                        continue;
826                                }
827
828                                // consider only first exploded actual
829                                Expression* expr = expl.exprs.front().get();
830                                Type* actualType = expr->result->clone();
831
832                                PRINT(
833                                        std::cerr << "formal type is ";
834                                        formalType->print( std::cerr );
835                                        std::cerr << std::endl << "actual type is ";
836                                        actualType->print( std::cerr );
837                                        std::cerr << std::endl;
838                                )
839
840                                // attempt to unify types
841                                if ( unify( formalType, actualType, env, need, have, openVars, indexer ) ) {
842                                        // add new result
843                                        results.emplace_back(
844                                                i, expr, move(env), move(need), move(have), move(openVars), nextArg + 1,
845                                                nTuples, expl.cost, expl.exprs.size() == 1 ? 0 : 1, j );
846                                }
847                        }
848                }
849
850                // reset for next parameter
851                genStart = genEnd;
852
853                return genEnd != results.size();
854        }
855
856        template<typename OutputIterator>
857        void AlternativeFinder::Finder::validateFunctionAlternative( const Alternative &func, ArgPack& result,
858                        const std::vector<ArgPack>& results, OutputIterator out ) {
859                ApplicationExpr *appExpr = new ApplicationExpr( func.expr->clone() );
860                // sum cost and accumulate actuals
861                std::list<Expression*>& args = appExpr->args;
862                Cost cost = func.cost;
863                const ArgPack* pack = &result;
864                while ( pack->expr ) {
865                        args.push_front( pack->expr->clone() );
866                        cost += pack->cost;
867                        pack = &results[pack->parent];
868                }
869                // build and validate new alternative
870                Alternative newAlt{ appExpr, result.env, result.openVars, result.need, cost };
871                PRINT(
872                        std::cerr << "instantiate function success: " << appExpr << std::endl;
873                        std::cerr << "need assertions:" << std::endl;
874                        printAssertionSet( result.need, std::cerr, 8 );
875                )
876                inferParameters( newAlt, out );
877        }
878
879        template<typename OutputIterator>
880        void AlternativeFinder::Finder::makeFunctionAlternatives( const Alternative &func,
881                        FunctionType *funcType, const ExplodedArgs_old &args, OutputIterator out ) {
882                OpenVarSet funcOpenVars;
883                AssertionSet funcNeed, funcHave;
884                TypeEnvironment funcEnv( func.env );
885                makeUnifiableVars( funcType, funcOpenVars, funcNeed );
886                // add all type variables as open variables now so that those not used in the parameter
887                // list are still considered open.
888                funcEnv.add( funcType->forall );
889
890                if ( targetType && ! targetType->isVoid() && ! funcType->returnVals.empty() ) {
891                        // attempt to narrow based on expected target type
892                        Type * returnType = funcType->returnVals.front()->get_type();
893                        if ( ! unify( returnType, targetType, funcEnv, funcNeed, funcHave, funcOpenVars,
894                                        indexer ) ) {
895                                // unification failed, don't pursue this function alternative
896                                return;
897                        }
898                }
899
900                // iteratively build matches, one parameter at a time
901                std::vector<ArgPack> results;
902                results.push_back( ArgPack{ funcEnv, funcNeed, funcHave, funcOpenVars } );
903                std::size_t genStart = 0;
904
905                for ( DeclarationWithType* formal : funcType->parameters ) {
906                        ObjectDecl* obj = strict_dynamic_cast< ObjectDecl* >( formal );
907                        if ( ! instantiateArgument(
908                                        obj->type, obj->init, args, results, genStart, indexer ) )
909                                return;
910                }
911
912                if ( funcType->get_isVarArgs() ) {
913                        // append any unused arguments to vararg pack
914                        std::size_t genEnd;
915                        do {
916                                genEnd = results.size();
917
918                                // iterate results
919                                for ( std::size_t i = genStart; i < genEnd; ++i ) {
920                                        auto nextArg = results[i].nextArg;
921
922                                        // use remainder of exploded tuple if present
923                                        if ( results[i].hasExpl() ) {
924                                                const ExplodedActual& expl = results[i].getExpl( args );
925
926                                                unsigned nextExpl = results[i].nextExpl + 1;
927                                                if ( nextExpl == expl.exprs.size() ) {
928                                                        nextExpl = 0;
929                                                }
930
931                                                results.emplace_back(
932                                                        i, expl.exprs[results[i].nextExpl].get(), copy(results[i].env),
933                                                        copy(results[i].need), copy(results[i].have),
934                                                        copy(results[i].openVars), nextArg, 0, Cost::zero, nextExpl,
935                                                        results[i].explAlt );
936
937                                                continue;
938                                        }
939
940                                        // finish result when out of arguments
941                                        if ( nextArg >= args.size() ) {
942                                                validateFunctionAlternative( func, results[i], results, out );
943
944                                                continue;
945                                        }
946
947                                        // add each possible next argument
948                                        for ( std::size_t j = 0; j < args[nextArg].size(); ++j ) {
949                                                const ExplodedActual& expl = args[nextArg][j];
950
951                                                // fresh copies of parent parameters for this iteration
952                                                TypeEnvironment env = results[i].env;
953                                                OpenVarSet openVars = results[i].openVars;
954
955                                                env.addActual( expl.env, openVars );
956
957                                                // skip empty tuple arguments by (near-)cloning parent into next gen
958                                                if ( expl.exprs.empty() ) {
959                                                        results.emplace_back(
960                                                                results[i], move(env), copy(results[i].need),
961                                                                copy(results[i].have), move(openVars), nextArg + 1, expl.cost );
962
963                                                        continue;
964                                                }
965
966                                                // add new result
967                                                results.emplace_back(
968                                                        i, expl.exprs.front().get(), move(env), copy(results[i].need),
969                                                        copy(results[i].have), move(openVars), nextArg + 1, 0,
970                                                        expl.cost, expl.exprs.size() == 1 ? 0 : 1, j );
971                                        }
972                                }
973
974                                genStart = genEnd;
975                        } while ( genEnd != results.size() );
976                } else {
977                        // filter out results that don't use all the arguments
978                        for ( std::size_t i = genStart; i < results.size(); ++i ) {
979                                ArgPack& result = results[i];
980                                if ( ! result.hasExpl() && result.nextArg >= args.size() ) {
981                                        validateFunctionAlternative( func, result, results, out );
982                                }
983                        }
984                }
985        }
986
987        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( UntypedExpr *untypedExpr ) {
988                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
989                funcFinder.findWithAdjustment( untypedExpr->function );
990                // if there are no function alternatives, then proceeding is a waste of time.
991                // xxx - findWithAdjustment throws, so this check and others like it shouldn't be necessary.
992                if ( funcFinder.alternatives.empty() ) return;
993
994                std::vector< AlternativeFinder > argAlternatives;
995                altFinder.findSubExprs( untypedExpr->begin_args(), untypedExpr->end_args(),
996                        back_inserter( argAlternatives ) );
997
998                // take care of possible tuple assignments
999                // if not tuple assignment, assignment is taken care of as a normal function call
1000                Tuples::handleTupleAssignment( altFinder, untypedExpr, argAlternatives );
1001
1002                // find function operators
1003                static NameExpr *opExpr = new NameExpr( "?()" );
1004                AlternativeFinder funcOpFinder( indexer, env );
1005                // it's ok if there aren't any defined function ops
1006                funcOpFinder.maybeFind( opExpr );
1007                PRINT(
1008                        std::cerr << "known function ops:" << std::endl;
1009                        printAlts( funcOpFinder.alternatives, std::cerr, 1 );
1010                )
1011
1012                // pre-explode arguments
1013                ExplodedArgs_old argExpansions;
1014                argExpansions.reserve( argAlternatives.size() );
1015
1016                for ( const AlternativeFinder& arg : argAlternatives ) {
1017                        argExpansions.emplace_back();
1018                        auto& argE = argExpansions.back();
1019                        // argE.reserve( arg.alternatives.size() );
1020
1021                        for ( const Alternative& actual : arg ) {
1022                                argE.emplace_back( actual, indexer );
1023                        }
1024                }
1025
1026                AltList candidates;
1027                SemanticErrorException errors;
1028                for ( AltList::iterator func = funcFinder.alternatives.begin(); func != funcFinder.alternatives.end(); ++func ) {
1029                        try {
1030                                PRINT(
1031                                        std::cerr << "working on alternative: " << std::endl;
1032                                        func->print( std::cerr, 8 );
1033                                )
1034                                // check if the type is pointer to function
1035                                if ( PointerType *pointer = dynamic_cast< PointerType* >( func->expr->result->stripReferences() ) ) {
1036                                        if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->base ) ) {
1037                                                Alternative newFunc( *func );
1038                                                referenceToRvalueConversion( newFunc.expr, newFunc.cost );
1039                                                makeFunctionAlternatives( newFunc, function, argExpansions,
1040                                                        std::back_inserter( candidates ) );
1041                                        }
1042                                } else if ( TypeInstType *typeInst = dynamic_cast< TypeInstType* >( func->expr->result->stripReferences() ) ) { // handle ftype (e.g. *? on function pointer)
1043                                        if ( const EqvClass *eqvClass = func->env.lookup( typeInst->name ) ) {
1044                                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( eqvClass->type ) ) {
1045                                                        Alternative newFunc( *func );
1046                                                        referenceToRvalueConversion( newFunc.expr, newFunc.cost );
1047                                                        makeFunctionAlternatives( newFunc, function, argExpansions,
1048                                                                std::back_inserter( candidates ) );
1049                                                } // if
1050                                        } // if
1051                                }
1052                        } catch ( SemanticErrorException &e ) {
1053                                errors.append( e );
1054                        }
1055                } // for
1056
1057                // try each function operator ?() with each function alternative
1058                if ( ! funcOpFinder.alternatives.empty() ) {
1059                        // add exploded function alternatives to front of argument list
1060                        std::vector<ExplodedActual> funcE;
1061                        funcE.reserve( funcFinder.alternatives.size() );
1062                        for ( const Alternative& actual : funcFinder ) {
1063                                funcE.emplace_back( actual, indexer );
1064                        }
1065                        argExpansions.insert( argExpansions.begin(), move(funcE) );
1066
1067                        for ( AltList::iterator funcOp = funcOpFinder.alternatives.begin();
1068                                        funcOp != funcOpFinder.alternatives.end(); ++funcOp ) {
1069                                try {
1070                                        // check if type is a pointer to function
1071                                        if ( PointerType* pointer = dynamic_cast<PointerType*>(
1072                                                        funcOp->expr->result->stripReferences() ) ) {
1073                                                if ( FunctionType* function =
1074                                                                dynamic_cast<FunctionType*>( pointer->base ) ) {
1075                                                        Alternative newFunc( *funcOp );
1076                                                        referenceToRvalueConversion( newFunc.expr, newFunc.cost );
1077                                                        makeFunctionAlternatives( newFunc, function, argExpansions,
1078                                                                std::back_inserter( candidates ) );
1079                                                }
1080                                        }
1081                                } catch ( SemanticErrorException &e ) {
1082                                        errors.append( e );
1083                                }
1084                        }
1085                }
1086
1087                // Implement SFINAE; resolution errors are only errors if there aren't any non-erroneous resolutions
1088                if ( candidates.empty() && ! errors.isEmpty() ) { throw errors; }
1089
1090                // compute conversionsion costs
1091                for ( Alternative& withFunc : candidates ) {
1092                        Cost cvtCost = computeApplicationConversionCost( withFunc, indexer );
1093
1094                        PRINT(
1095                                ApplicationExpr *appExpr = strict_dynamic_cast< ApplicationExpr* >( withFunc.expr );
1096                                PointerType *pointer = strict_dynamic_cast< PointerType* >( appExpr->function->result );
1097                                FunctionType *function = strict_dynamic_cast< FunctionType* >( pointer->base );
1098                                std::cerr << "Case +++++++++++++ " << appExpr->function << std::endl;
1099                                std::cerr << "formals are:" << std::endl;
1100                                printAll( function->parameters, std::cerr, 8 );
1101                                std::cerr << "actuals are:" << std::endl;
1102                                printAll( appExpr->args, std::cerr, 8 );
1103                                std::cerr << "bindings are:" << std::endl;
1104                                withFunc.env.print( std::cerr, 8 );
1105                                std::cerr << "cost is: " << withFunc.cost << std::endl;
1106                                std::cerr << "cost of conversion is:" << cvtCost << std::endl;
1107                        )
1108                        if ( cvtCost != Cost::infinity ) {
1109                                withFunc.cvtCost = cvtCost;
1110                                alternatives.push_back( withFunc );
1111                        } // if
1112                } // for
1113
1114                candidates = move(alternatives);
1115
1116                // use a new list so that alternatives are not examined by addAnonConversions twice.
1117                AltList winners;
1118                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( winners ) );
1119
1120                // function may return struct or union value, in which case we need to add alternatives
1121                // for implicit conversions to each of the anonymous members, must happen after findMinCost
1122                // since anon conversions are never the cheapest expression
1123                for ( const Alternative & alt : winners ) {
1124                        addAnonConversions( alt );
1125                }
1126                spliceBegin( alternatives, winners );
1127
1128                if ( alternatives.empty() && targetType && ! targetType->isVoid() ) {
1129                        // xxx - this is a temporary hack. If resolution is unsuccessful with a target type, try again without a
1130                        // target type, since it will sometimes succeed when it wouldn't easily with target type binding. For example,
1131                        //   forall( otype T ) lvalue T ?[?]( T *, ptrdiff_t );
1132                        //   const char * x = "hello world";
1133                        //   unsigned char ch = x[0];
1134                        // Fails with simple return type binding. First, T is bound to unsigned char, then (x: const char *) is unified
1135                        // with unsigned char *, which fails because pointer base types must be unified exactly. The new resolver should
1136                        // fix this issue in a more robust way.
1137                        targetType = nullptr;
1138                        postvisit( untypedExpr );
1139                }
1140        }
1141
1142        bool isLvalue( Expression *expr ) {
1143                // xxx - recurse into tuples?
1144                return expr->result && ( expr->result->get_lvalue() || dynamic_cast< ReferenceType * >( expr->result ) );
1145        }
1146
1147        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( AddressExpr *addressExpr ) {
1148                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1149                finder.find( addressExpr->get_arg() );
1150                for ( Alternative& alt : finder.alternatives ) {
1151                        if ( isLvalue( alt.expr ) ) {
1152                                alternatives.push_back(
1153                                        Alternative{ alt, new AddressExpr( alt.expr->clone() ), alt.cost } );
1154                        } // if
1155                } // for
1156        }
1157
1158        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( LabelAddressExpr * expr ) {
1159                alternatives.push_back( Alternative{ expr->clone(), env } );
1160        }
1161
1162        Expression * restructureCast( Expression * argExpr, Type * toType, bool isGenerated ) {
1163                if ( argExpr->get_result()->size() > 1 && ! toType->isVoid() && ! dynamic_cast<ReferenceType *>( toType ) ) {
1164                        // Argument expression is a tuple and the target type is not void and not a reference type.
1165                        // Cast each member of the tuple to its corresponding target type, producing the tuple of those
1166                        // cast expressions. If there are more components of the tuple than components in the target type,
1167                        // then excess components do not come out in the result expression (but UniqueExprs ensure that
1168                        // side effects will still be done).
1169                        if ( Tuples::maybeImpureIgnoreUnique( argExpr ) ) {
1170                                // expressions which may contain side effects require a single unique instance of the expression.
1171                                argExpr = new UniqueExpr( argExpr );
1172                        }
1173                        std::list< Expression * > componentExprs;
1174                        for ( unsigned int i = 0; i < toType->size(); i++ ) {
1175                                // cast each component
1176                                TupleIndexExpr * idx = new TupleIndexExpr( argExpr->clone(), i );
1177                                componentExprs.push_back( restructureCast( idx, toType->getComponent( i ), isGenerated ) );
1178                        }
1179                        delete argExpr;
1180                        assert( componentExprs.size() > 0 );
1181                        // produce the tuple of casts
1182                        return new TupleExpr( componentExprs );
1183                } else {
1184                        // handle normally
1185                        CastExpr * ret = new CastExpr( argExpr, toType->clone() );
1186                        ret->isGenerated = isGenerated;
1187                        return ret;
1188                }
1189        }
1190
1191        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( CastExpr *castExpr ) {
1192                Type *& toType = castExpr->get_result();
1193                assert( toType );
1194                toType = resolveTypeof( toType, indexer );
1195                SymTab::validateType( toType, &indexer );
1196                adjustExprType( toType, env, indexer );
1197
1198                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1199                finder.targetType = toType;
1200                finder.findWithAdjustment( castExpr->arg );
1201
1202                AltList candidates;
1203                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1204                        AssertionSet needAssertions( alt.need.begin(), alt.need.end() );
1205                        AssertionSet haveAssertions;
1206                        OpenVarSet openVars{ alt.openVars };
1207
1208                        alt.env.extractOpenVars( openVars );
1209
1210                        // It's possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued expression.  (An example is a
1211                        // cast-to-void, which casts from one value to zero.)  Figure out the prefix of the subexpression results
1212                        // that are cast directly.  The candidate is invalid if it has fewer results than there are types to cast
1213                        // to.
1214                        int discardedValues = alt.expr->result->size() - castExpr->result->size();
1215                        if ( discardedValues < 0 ) continue;
1216                        // xxx - may need to go into tuple types and extract relevant types and use unifyList. Note that currently, this does not
1217                        // allow casting a tuple to an atomic type (e.g. (int)([1, 2, 3]))
1218                        // unification run for side-effects
1219                        unify( castExpr->result, alt.expr->result, alt.env, needAssertions,
1220                                haveAssertions, openVars, indexer );
1221                        Cost thisCost = castCost( alt.expr->result, castExpr->result, indexer,
1222                                alt.env );
1223                        PRINT(
1224                                std::cerr << "working on cast with result: " << castExpr->result << std::endl;
1225                                std::cerr << "and expr type: " << alt.expr->result << std::endl;
1226                                std::cerr << "env: " << alt.env << std::endl;
1227                        )
1228                        if ( thisCost != Cost::infinity ) {
1229                                PRINT(
1230                                        std::cerr << "has finite cost." << std::endl;
1231                                )
1232                                // count one safe conversion for each value that is thrown away
1233                                thisCost.incSafe( discardedValues );
1234                                Alternative newAlt{ 
1235                                        restructureCast( alt.expr->clone(), toType, castExpr->isGenerated ), 
1236                                        alt.env, openVars, needAssertions, alt.cost, alt.cost + thisCost };
1237                                inferParameters( newAlt, back_inserter( candidates ) );
1238                        } // if
1239                } // for
1240
1241                // findMinCost selects the alternatives with the lowest "cost" members, but has the side effect of copying the
1242                // cvtCost member to the cost member (since the old cost is now irrelevant).  Thus, calling findMinCost twice
1243                // selects first based on argument cost, then on conversion cost.
1244                AltList minArgCost;
1245                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( minArgCost ) );
1246                findMinCost( minArgCost.begin(), minArgCost.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
1247        }
1248
1249        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( VirtualCastExpr * castExpr ) {
1250                assertf( castExpr->get_result(), "Implicit virtual cast targets not yet supported." );
1251                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1252                // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
1253                finder.findWithoutPrune( castExpr->get_arg() );
1254                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1255                        alternatives.push_back( Alternative{
1256                                alt, new VirtualCastExpr{ alt.expr->clone(), castExpr->get_result()->clone() },
1257                                alt.cost } );
1258                }
1259        }
1260
1261        namespace {
1262                /// Gets name from untyped member expression (member must be NameExpr)
1263                const std::string& get_member_name( UntypedMemberExpr *memberExpr ) {
1264                        if ( dynamic_cast< ConstantExpr * >( memberExpr->get_member() ) ) {
1265                                SemanticError( memberExpr, "Indexed access to struct fields unsupported: " );
1266                        } // if
1267                        NameExpr * nameExpr = dynamic_cast< NameExpr * >( memberExpr->get_member() );
1268                        assert( nameExpr );
1269                        return nameExpr->get_name();
1270                }
1271        }
1272
1273        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( UntypedMemberExpr *memberExpr ) {
1274                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
1275                funcFinder.findWithAdjustment( memberExpr->get_aggregate() );
1276                for ( AltList::const_iterator agg = funcFinder.alternatives.begin(); agg != funcFinder.alternatives.end(); ++agg ) {
1277                        // 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
1278                        Cost cost = agg->cost;
1279                        Expression * aggrExpr = agg->expr->clone();
1280                        referenceToRvalueConversion( aggrExpr, cost );
1281                        std::unique_ptr<Expression> guard( aggrExpr );
1282
1283                        // find member of the given type
1284                        if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
1285                                addAggMembers( structInst, aggrExpr, *agg, cost, get_member_name(memberExpr) );
1286                        } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( aggrExpr->get_result() ) ) {
1287                                addAggMembers( unionInst, aggrExpr, *agg, cost, get_member_name(memberExpr) );
1288                        } else if ( TupleType * tupleType = dynamic_cast< TupleType * >( aggrExpr->get_result() ) ) {
1289                                addTupleMembers( tupleType, aggrExpr, *agg, cost, memberExpr->get_member() );
1290                        } // if
1291                } // for
1292        }
1293
1294        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( MemberExpr *memberExpr ) {
1295                alternatives.push_back( Alternative{ memberExpr->clone(), env } );
1296        }
1297
1298        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( NameExpr *nameExpr ) {
1299                std::list< SymTab::Indexer::IdData > declList;
1300                indexer.lookupId( nameExpr->name, declList );
1301                PRINT( std::cerr << "nameExpr is " << nameExpr->name << std::endl; )
1302                for ( auto & data : declList ) {
1303                        Cost cost = Cost::zero;
1304                        Expression * newExpr = data.combine( cost );
1305
1306                        // addAnonAlternatives uses vector::push_back, which invalidates references to existing elements, so
1307                        // can't construct in place and use vector::back
1308                        Alternative newAlt{ newExpr, env, OpenVarSet{}, AssertionList{}, Cost::zero, cost };
1309                        PRINT(
1310                                std::cerr << "decl is ";
1311                                data.id->print( std::cerr );
1312                                std::cerr << std::endl;
1313                                std::cerr << "newExpr is ";
1314                                newExpr->print( std::cerr );
1315                                std::cerr << std::endl;
1316                        )
1317                        renameTypes( newAlt.expr );
1318                        addAnonConversions( newAlt ); // add anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen as a name expression.
1319                        alternatives.push_back( std::move(newAlt) );
1320                } // for
1321        }
1322
1323        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( VariableExpr *variableExpr ) {
1324                // not sufficient to clone here, because variable's type may have changed
1325                // since the VariableExpr was originally created.
1326                alternatives.push_back( Alternative{ new VariableExpr{ variableExpr->var }, env } );
1327        }
1328
1329        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( ConstantExpr *constantExpr ) {
1330                alternatives.push_back( Alternative{ constantExpr->clone(), env } );
1331        }
1332
1333        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( SizeofExpr *sizeofExpr ) {
1334                if ( sizeofExpr->get_isType() ) {
1335                        Type * newType = sizeofExpr->get_type()->clone();
1336                        alternatives.push_back( Alternative{ 
1337                                new SizeofExpr{ resolveTypeof( newType, indexer ) }, env } );
1338                } else {
1339                        // find all alternatives for the argument to sizeof
1340                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1341                        finder.find( sizeofExpr->get_expr() );
1342                        // find the lowest cost alternative among the alternatives, otherwise ambiguous
1343                        AltList winners;
1344                        findMinCost( finder.alternatives.begin(), finder.alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
1345                        if ( winners.size() != 1 ) {
1346                                SemanticError( sizeofExpr->get_expr(), "Ambiguous expression in sizeof operand: " );
1347                        } // if
1348                        // return the lowest cost alternative for the argument
1349                        Alternative &choice = winners.front();
1350                        referenceToRvalueConversion( choice.expr, choice.cost );
1351                        alternatives.push_back( Alternative{ 
1352                                choice, new SizeofExpr( choice.expr->clone() ), Cost::zero } );
1353                } // if
1354        }
1355
1356        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( AlignofExpr *alignofExpr ) {
1357                if ( alignofExpr->get_isType() ) {
1358                        Type * newType = alignofExpr->get_type()->clone();
1359                        alternatives.push_back( Alternative{ 
1360                                new AlignofExpr{ resolveTypeof( newType, indexer ) }, env } );
1361                } else {
1362                        // find all alternatives for the argument to sizeof
1363                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1364                        finder.find( alignofExpr->get_expr() );
1365                        // find the lowest cost alternative among the alternatives, otherwise ambiguous
1366                        AltList winners;
1367                        findMinCost( finder.alternatives.begin(), finder.alternatives.end(), back_inserter( winners ) );
1368                        if ( winners.size() != 1 ) {
1369                                SemanticError( alignofExpr->get_expr(), "Ambiguous expression in alignof operand: " );
1370                        } // if
1371                        // return the lowest cost alternative for the argument
1372                        Alternative &choice = winners.front();
1373                        referenceToRvalueConversion( choice.expr, choice.cost );
1374                        alternatives.push_back( Alternative{ 
1375                                choice, new AlignofExpr{ choice.expr->clone() }, Cost::zero } );
1376                } // if
1377        }
1378
1379        template< typename StructOrUnionType >
1380        void AlternativeFinder::Finder::addOffsetof( StructOrUnionType *aggInst, const std::string &name ) {
1381                std::list< Declaration* > members;
1382                aggInst->lookup( name, members );
1383                for ( std::list< Declaration* >::const_iterator i = members.begin(); i != members.end(); ++i ) {
1384                        if ( DeclarationWithType *dwt = dynamic_cast< DeclarationWithType* >( *i ) ) {
1385                                alternatives.push_back( Alternative{ 
1386                                        new OffsetofExpr{ aggInst->clone(), dwt }, env } );
1387                                renameTypes( alternatives.back().expr );
1388                        } else {
1389                                assert( false );
1390                        }
1391                }
1392        }
1393
1394        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( UntypedOffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1395                AlternativeFinder funcFinder( indexer, env );
1396                // xxx - resolveTypeof?
1397                if ( StructInstType *structInst = dynamic_cast< StructInstType* >( offsetofExpr->get_type() ) ) {
1398                        addOffsetof( structInst, offsetofExpr->member );
1399                } else if ( UnionInstType *unionInst = dynamic_cast< UnionInstType* >( offsetofExpr->get_type() ) ) {
1400                        addOffsetof( unionInst, offsetofExpr->member );
1401                }
1402        }
1403
1404        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( OffsetofExpr *offsetofExpr ) {
1405                alternatives.push_back( Alternative{ offsetofExpr->clone(), env } );
1406        }
1407
1408        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( OffsetPackExpr *offsetPackExpr ) {
1409                alternatives.push_back( Alternative{ offsetPackExpr->clone(), env } );
1410        }
1411
1412        namespace {
1413                void resolveAttr( SymTab::Indexer::IdData data, FunctionType *function, Type *argType, const TypeEnvironment &env, AlternativeFinder & finder ) {
1414                        // assume no polymorphism
1415                        // assume no implicit conversions
1416                        assert( function->get_parameters().size() == 1 );
1417                        PRINT(
1418                                std::cerr << "resolvAttr: funcDecl is ";
1419                                data.id->print( std::cerr );
1420                                std::cerr << " argType is ";
1421                                argType->print( std::cerr );
1422                                std::cerr << std::endl;
1423                        )
1424                        const SymTab::Indexer & indexer = finder.get_indexer();
1425                        AltList & alternatives = finder.get_alternatives();
1426                        if ( typesCompatibleIgnoreQualifiers( argType, function->get_parameters().front()->get_type(), indexer, env ) ) {
1427                                Cost cost = Cost::zero;
1428                                Expression * newExpr = data.combine( cost );
1429                                alternatives.push_back( Alternative{ 
1430                                        new AttrExpr{ newExpr, argType->clone() }, env, OpenVarSet{}, 
1431                                        AssertionList{}, Cost::zero, cost } );
1432                                for ( DeclarationWithType * retVal : function->returnVals ) {
1433                                        alternatives.back().expr->result = retVal->get_type()->clone();
1434                                } // for
1435                        } // if
1436                }
1437        }
1438
1439        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( AttrExpr *attrExpr ) {
1440                // assume no 'pointer-to-attribute'
1441                NameExpr *nameExpr = dynamic_cast< NameExpr* >( attrExpr->get_attr() );
1442                assert( nameExpr );
1443                std::list< SymTab::Indexer::IdData > attrList;
1444                indexer.lookupId( nameExpr->get_name(), attrList );
1445                if ( attrExpr->get_isType() || attrExpr->get_expr() ) {
1446                        for ( auto & data : attrList ) {
1447                                DeclarationWithType * id = data.id;
1448                                // check if the type is function
1449                                if ( FunctionType *function = dynamic_cast< FunctionType* >( id->get_type() ) ) {
1450                                        // assume exactly one parameter
1451                                        if ( function->get_parameters().size() == 1 ) {
1452                                                if ( attrExpr->get_isType() ) {
1453                                                        resolveAttr( data, function, attrExpr->get_type(), env, altFinder);
1454                                                } else {
1455                                                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1456                                                        finder.find( attrExpr->get_expr() );
1457                                                        for ( AltList::iterator choice = finder.alternatives.begin(); choice != finder.alternatives.end(); ++choice ) {
1458                                                                if ( choice->expr->get_result()->size() == 1 ) {
1459                                                                        resolveAttr(data, function, choice->expr->get_result(), choice->env, altFinder );
1460                                                                } // fi
1461                                                        } // for
1462                                                } // if
1463                                        } // if
1464                                } // if
1465                        } // for
1466                } else {
1467                        for ( auto & data : attrList ) {
1468                                Cost cost = Cost::zero;
1469                                Expression * newExpr = data.combine( cost );
1470                                alternatives.push_back( Alternative{ 
1471                                        newExpr, env, OpenVarSet{}, AssertionList{}, Cost::zero, cost } );
1472                                renameTypes( alternatives.back().expr );
1473                        } // for
1474                } // if
1475        }
1476
1477        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( LogicalExpr *logicalExpr ) {
1478                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1479                firstFinder.findWithAdjustment( logicalExpr->get_arg1() );
1480                if ( firstFinder.alternatives.empty() ) return;
1481                AlternativeFinder secondFinder( indexer, env );
1482                secondFinder.findWithAdjustment( logicalExpr->get_arg2() );
1483                if ( secondFinder.alternatives.empty() ) return;
1484                for ( const Alternative & first : firstFinder.alternatives ) {
1485                        for ( const Alternative & second : secondFinder.alternatives ) {
1486                                TypeEnvironment compositeEnv{ first.env };
1487                                compositeEnv.simpleCombine( second.env );
1488                                OpenVarSet openVars{ first.openVars };
1489                                mergeOpenVars( openVars, second.openVars );
1490                                AssertionSet need;
1491                                cloneAll( first.need, need );
1492                                cloneAll( second.need, need );
1493
1494                                LogicalExpr *newExpr = new LogicalExpr{ 
1495                                        first.expr->clone(), second.expr->clone(), logicalExpr->get_isAnd() };
1496                                alternatives.push_back( Alternative{ 
1497                                        newExpr, std::move(compositeEnv), std::move(openVars), 
1498                                        AssertionList( need.begin(), need.end() ), first.cost + second.cost } );
1499                        }
1500                }
1501        }
1502
1503        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( ConditionalExpr *conditionalExpr ) {
1504                // find alternatives for condition
1505                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1506                firstFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->arg1 );
1507                if ( firstFinder.alternatives.empty() ) return;
1508                // find alternatives for true expression
1509                AlternativeFinder secondFinder( indexer, env );
1510                secondFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->arg2 );
1511                if ( secondFinder.alternatives.empty() ) return;
1512                // find alterantives for false expression
1513                AlternativeFinder thirdFinder( indexer, env );
1514                thirdFinder.findWithAdjustment( conditionalExpr->arg3 );
1515                if ( thirdFinder.alternatives.empty() ) return;
1516                for ( const Alternative & first : firstFinder.alternatives ) {
1517                        for ( const Alternative & second : secondFinder.alternatives ) {
1518                                for ( const Alternative & third : thirdFinder.alternatives ) {
1519                                        TypeEnvironment compositeEnv{ first.env };
1520                                        compositeEnv.simpleCombine( second.env );
1521                                        compositeEnv.simpleCombine( third.env );
1522                                        OpenVarSet openVars{ first.openVars };
1523                                        mergeOpenVars( openVars, second.openVars );
1524                                        mergeOpenVars( openVars, third.openVars );
1525                                        AssertionSet need;
1526                                        cloneAll( first.need, need );
1527                                        cloneAll( second.need, need );
1528                                        cloneAll( third.need, need );
1529                                        AssertionSet have;
1530                                       
1531                                        // unify true and false types, then infer parameters to produce new alternatives
1532                                        Type* commonType = nullptr;
1533                                        if ( unify( second.expr->result, third.expr->result, compositeEnv, 
1534                                                        need, have, openVars, indexer, commonType ) ) {
1535                                                ConditionalExpr *newExpr = new ConditionalExpr{ 
1536                                                        first.expr->clone(), second.expr->clone(), third.expr->clone() };
1537                                                newExpr->result = commonType ? commonType : second.expr->result->clone();
1538                                                // convert both options to the conditional result type
1539                                                Cost cost = first.cost + second.cost + third.cost;
1540                                                cost += computeExpressionConversionCost( 
1541                                                        newExpr->arg2, newExpr->result, indexer, compositeEnv );
1542                                                cost += computeExpressionConversionCost( 
1543                                                        newExpr->arg3, newExpr->result, indexer, compositeEnv );
1544                                                // output alternative
1545                                                Alternative newAlt{ 
1546                                                        newExpr, std::move(compositeEnv), std::move(openVars), 
1547                                                        AssertionList( need.begin(), need.end() ), cost };
1548                                                inferParameters( newAlt, back_inserter( alternatives ) );
1549                                        } // if
1550                                } // for
1551                        } // for
1552                } // for
1553        }
1554
1555        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( CommaExpr *commaExpr ) {
1556                TypeEnvironment newEnv( env );
1557                Expression *newFirstArg = resolveInVoidContext( commaExpr->get_arg1(), indexer, newEnv );
1558                AlternativeFinder secondFinder( indexer, newEnv );
1559                secondFinder.findWithAdjustment( commaExpr->get_arg2() );
1560                for ( const Alternative & alt : secondFinder.alternatives ) {
1561                        alternatives.push_back( Alternative{ 
1562                                alt, new CommaExpr{ newFirstArg->clone(), alt.expr->clone() }, alt.cost } );
1563                } // for
1564                delete newFirstArg;
1565        }
1566
1567        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( RangeExpr * rangeExpr ) {
1568                // resolve low and high, accept alternatives whose low and high types unify
1569                AlternativeFinder firstFinder( indexer, env );
1570                firstFinder.findWithAdjustment( rangeExpr->low );
1571                if ( firstFinder.alternatives.empty() ) return;
1572                AlternativeFinder secondFinder( indexer, env );
1573                secondFinder.findWithAdjustment( rangeExpr->high );
1574                if ( secondFinder.alternatives.empty() ) return;
1575                for ( const Alternative & first : firstFinder.alternatives ) {
1576                        for ( const Alternative & second : secondFinder.alternatives ) {
1577                                TypeEnvironment compositeEnv{ first.env };
1578                                compositeEnv.simpleCombine( second.env );
1579                                OpenVarSet openVars{ first.openVars };
1580                                mergeOpenVars( openVars, second.openVars );
1581                                AssertionSet need;
1582                                cloneAll( first.need, need );
1583                                cloneAll( second.need, need );
1584                                AssertionSet have;
1585
1586                                Type* commonType = nullptr;
1587                                if ( unify( first.expr->result, second.expr->result, compositeEnv, need, have, 
1588                                                openVars, indexer, commonType ) ) {
1589                                        RangeExpr * newExpr = 
1590                                                new RangeExpr{ first.expr->clone(), second.expr->clone() };
1591                                        newExpr->result = commonType ? commonType : first.expr->result->clone();
1592                                        Alternative newAlt{ 
1593                                                newExpr, std::move(compositeEnv), std::move(openVars), 
1594                                                AssertionList( need.begin(), need.end() ), first.cost + second.cost };
1595                                        inferParameters( newAlt, back_inserter( alternatives ) );
1596                                } // if
1597                        } // for
1598                } // for
1599        }
1600
1601        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( UntypedTupleExpr *tupleExpr ) {
1602                std::vector< AlternativeFinder > subExprAlternatives;
1603                altFinder.findSubExprs( tupleExpr->get_exprs().begin(), tupleExpr->get_exprs().end(),
1604                        back_inserter( subExprAlternatives ) );
1605                std::vector< AltList > possibilities;
1606                combos( subExprAlternatives.begin(), subExprAlternatives.end(),
1607                        back_inserter( possibilities ) );
1608                for ( const AltList& alts : possibilities ) {
1609                        std::list< Expression * > exprs;
1610                        makeExprList( alts, exprs );
1611
1612                        TypeEnvironment compositeEnv;
1613                        OpenVarSet openVars;
1614                        AssertionSet need;
1615                        for ( const Alternative& alt : alts ) {
1616                                compositeEnv.simpleCombine( alt.env );
1617                                mergeOpenVars( openVars, alt.openVars );
1618                                cloneAll( alt.need, need );
1619                        }
1620                       
1621                        alternatives.push_back( Alternative{ 
1622                                new TupleExpr{ exprs }, std::move(compositeEnv), std::move(openVars), 
1623                                AssertionList( need.begin(), need.end() ), sumCost( alts ) } );
1624                } // for
1625        }
1626
1627        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( TupleExpr *tupleExpr ) {
1628                alternatives.push_back( Alternative{ tupleExpr->clone(), env } );
1629        }
1630
1631        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( ImplicitCopyCtorExpr * impCpCtorExpr ) {
1632                alternatives.push_back( Alternative{ impCpCtorExpr->clone(), env } );
1633        }
1634
1635        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( ConstructorExpr * ctorExpr ) {
1636                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1637                // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
1638                // (giving the alternatives different types is half of the point of ConstructorExpr nodes)
1639                finder.findWithoutPrune( ctorExpr->get_callExpr() );
1640                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1641                        alternatives.push_back( Alternative{ 
1642                                alt, new ConstructorExpr( alt.expr->clone() ), alt.cost } );
1643                }
1644        }
1645
1646        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( TupleIndexExpr *tupleExpr ) {
1647                alternatives.push_back( Alternative{ tupleExpr->clone(), env } );
1648        }
1649
1650        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( TupleAssignExpr *tupleAssignExpr ) {
1651                alternatives.push_back( Alternative{ tupleAssignExpr->clone(), env } );
1652        }
1653
1654        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( UniqueExpr *unqExpr ) {
1655                AlternativeFinder finder( indexer, env );
1656                finder.findWithAdjustment( unqExpr->get_expr() );
1657                for ( Alternative & alt : finder.alternatives ) {
1658                        // ensure that the id is passed on to the UniqueExpr alternative so that the expressions are "linked"
1659                        UniqueExpr * newUnqExpr = new UniqueExpr( alt.expr->clone(), unqExpr->get_id() );
1660                        alternatives.push_back( Alternative{ alt, newUnqExpr, alt.cost } );
1661                }
1662        }
1663
1664        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( StmtExpr *stmtExpr ) {
1665                StmtExpr * newStmtExpr = stmtExpr->clone();
1666                ResolvExpr::resolveStmtExpr( newStmtExpr, indexer );
1667                // xxx - this env is almost certainly wrong, and needs to somehow contain the combined environments from all of the statements in the stmtExpr...
1668                alternatives.push_back( Alternative{ newStmtExpr, env } );
1669        }
1670
1671        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( UntypedInitExpr *initExpr ) {
1672                // handle each option like a cast
1673                AltList candidates;
1674                PRINT(
1675                        std::cerr << "untyped init expr: " << initExpr << std::endl;
1676                )
1677                // O(N^2) checks of d-types with e-types
1678                for ( InitAlternative & initAlt : initExpr->get_initAlts() ) {
1679                        Type * toType = resolveTypeof( initAlt.type->clone(), indexer );
1680                        SymTab::validateType( toType, &indexer );
1681                        adjustExprType( toType, env, indexer );
1682                        // Ideally the call to findWithAdjustment could be moved out of the loop, but unfortunately it currently has to occur inside or else
1683                        // polymorphic return types are not properly bound to the initialization type, since return type variables are only open for the duration of resolving
1684                        // the UntypedExpr. This is only actually an issue in initialization contexts that allow more than one possible initialization type, but it is still suboptimal.
1685                        AlternativeFinder finder( indexer, env );
1686                        finder.targetType = toType;
1687                        finder.findWithAdjustment( initExpr->expr );
1688                        for ( Alternative & alt : finder.get_alternatives() ) {
1689                                TypeEnvironment newEnv( alt.env );
1690                                AssertionSet need;
1691                                cloneAll( alt.need, need );
1692                                AssertionSet have;
1693                                OpenVarSet openVars( alt.openVars ); 
1694                                // xxx - find things in env that don't have a "representative type" and claim
1695                                // those are open vars?
1696                                PRINT(
1697                                        std::cerr << "  @ " << toType << " " << initAlt.designation << std::endl;
1698                                )
1699                                // It's possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued
1700                                // expression. (An example is a cast-to-void, which casts from one value to
1701                                // zero.)  Figure out the prefix of the subexpression results that are cast
1702                                // directly.  The candidate is invalid if it has fewer results than there are
1703                                // types to cast to.
1704                                int discardedValues = alt.expr->result->size() - toType->size();
1705                                if ( discardedValues < 0 ) continue;
1706                                // xxx - may need to go into tuple types and extract relevant types and use
1707                                // unifyList. Note that currently, this does not allow casting a tuple to an
1708                                // atomic type (e.g. (int)([1, 2, 3]))
1709                               
1710                                // unification run for side-effects
1711                                unify( toType, alt.expr->result, newEnv, need, have, openVars, indexer );
1712                                // xxx - do some inspecting on this line... why isn't result bound to initAlt.type?
1713
1714                                Cost thisCost = castCost( alt.expr->result, toType, indexer, newEnv );
1715                                if ( thisCost != Cost::infinity ) {
1716                                        // count one safe conversion for each value that is thrown away
1717                                        thisCost.incSafe( discardedValues );
1718                                        Alternative newAlt{ 
1719                                                new InitExpr{ 
1720                                                        restructureCast( alt.expr->clone(), toType, true ), initAlt.designation->clone() }, 
1721                                                std::move(newEnv), std::move(openVars), 
1722                                                AssertionList( need.begin(), need.end() ), alt.cost, thisCost };
1723                                        inferParameters( newAlt, back_inserter( candidates ) );
1724                                }
1725                        }
1726                }
1727
1728                // findMinCost selects the alternatives with the lowest "cost" members, but has the side effect of copying the
1729                // cvtCost member to the cost member (since the old cost is now irrelevant).  Thus, calling findMinCost twice
1730                // selects first based on argument cost, then on conversion cost.
1731                AltList minArgCost;
1732                findMinCost( candidates.begin(), candidates.end(), std::back_inserter( minArgCost ) );
1733                findMinCost( minArgCost.begin(), minArgCost.end(), std::back_inserter( alternatives ) );
1734        }
1735
1736        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( InitExpr * ) {
1737                assertf( false, "AlternativeFinder should never see a resolved InitExpr." );
1738        }
1739
1740        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( DeletedExpr * ) {
1741                assertf( false, "AlternativeFinder should never see a DeletedExpr." );
1742        }
1743
1744        void AlternativeFinder::Finder::postvisit( GenericExpr * ) {
1745                assertf( false, "_Generic is not yet supported." );
1746        }
1747} // namespace ResolvExpr
1748
1749// Local Variables: //
1750// tab-width: 4 //
1751// mode: c++ //
1752// compile-command: "make install" //
1753// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.