source: src/ResolvExpr/CandidateFinder.cpp @ 62a38e7

Last change on this file since 62a38e7 was 5eb3f65, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 5 months ago

change enumeration function names labelE, valueE, posE to label, value, posn

  • Property mode set to 100644
File size: 81.7 KB
RevLine 
[99d4584]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// CandidateFinder.cpp --
8//
9// Author           : Aaron B. Moss
10// Created On       : Wed Jun 5 14:30:00 2019
[5eb3f65]11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Sat Jun 22 08:07:26 2024
13// Update Count     : 4
[99d4584]14//
15
16#include "CandidateFinder.hpp"
17
[432ce7a]18#include <deque>
[c92bdcc]19#include <iterator>                 // for back_inserter
[396037d]20#include <sstream>
[d57e349]21#include <string>
22#include <unordered_map>
[432ce7a]23#include <vector>
[396037d]24
[5bf3976]25#include "AdjustExprType.hpp"
[396037d]26#include "Candidate.hpp"
[c92bdcc]27#include "CastCost.hpp"             // for castCost
[b2ea0cd]28#include "CompilationState.hpp"
[c92bdcc]29#include "ConversionCost.hpp"       // for conversionCast
30#include "Cost.hpp"
[432ce7a]31#include "ExplodedArg.hpp"
[64727bd]32#include "PolyCost.hpp"
[c92bdcc]33#include "RenameVars.hpp"           // for renameTyVars
34#include "Resolver.hpp"
35#include "ResolveTypeof.hpp"
[396037d]36#include "SatisfyAssertions.hpp"
[64727bd]37#include "SpecCost.hpp"
[c92bdcc]38#include "Typeops.hpp"              // for combos
39#include "Unify.hpp"
40#include "WidenMode.hpp"
[99d4584]41#include "AST/Expr.hpp"
[396037d]42#include "AST/Node.hpp"
43#include "AST/Pass.hpp"
[d57e349]44#include "AST/Print.hpp"
[4b7cce6]45#include "AST/SymbolTable.hpp"
[432ce7a]46#include "AST/Type.hpp"
[c92bdcc]47#include "Common/Utility.hpp"       // for move, copy
48#include "SymTab/Mangler.hpp"
49#include "Tuples/Tuples.hpp"        // for handleTupleAssignment
50#include "InitTweak/InitTweak.hpp"  // for getPointerBase
[e5c3811]51
[c92bdcc]52#include "Common/Stats/Counter.hpp"
[396037d]53
[59c8dff]54#include "AST/Inspect.hpp"             // for getFunctionName
55
[396037d]56#define PRINT( text ) if ( resolvep ) { text }
[99d4584]57
58namespace ResolvExpr {
59
[9d5089e]60/// Unique identifier for matching expression resolutions to their requesting expression
[fa761c2]61ast::UniqueId globalResnSlot = 0;
[396037d]62
[9d5089e]63namespace {
[432ce7a]64        /// First index is which argument, second is which alternative, third is which exploded element
[0bd3faf]65        using ExplodedArgs = std::deque< std::vector< ExplodedArg > >;
[432ce7a]66
67        /// Returns a list of alternatives with the minimum cost in the given list
68        CandidateList findMinCost( const CandidateList & candidates ) {
69                CandidateList out;
70                Cost minCost = Cost::infinity;
71                for ( const CandidateRef & r : candidates ) {
72                        if ( r->cost < minCost ) {
73                                minCost = r->cost;
74                                out.clear();
75                                out.emplace_back( r );
76                        } else if ( r->cost == minCost ) {
77                                out.emplace_back( r );
78                        }
79                }
80                return out;
81        }
82
[9d5089e]83        /// Computes conversion cost for a given expression to a given type
[2890212]84        const ast::Expr * computeExpressionConversionCost(
85                const ast::Expr * arg, const ast::Type * paramType, const ast::SymbolTable & symtab, const ast::TypeEnvironment & env, Cost & outCost
[9d5089e]86        ) {
[cf32116]87                Cost convCost = computeConversionCost(
88                                arg->result, paramType, arg->get_lvalue(), symtab, env );
[9d5089e]89                outCost += convCost;
90
[2890212]91                // If there is a non-zero conversion cost, ignoring poly cost, then the expression requires
92                // conversion. Ignore poly cost for now, since this requires resolution of the cast to
[9d5089e]93                // infer parameters and this does not currently work for the reason stated below
94                Cost tmpCost = convCost;
95                tmpCost.incPoly( -tmpCost.get_polyCost() );
96                if ( tmpCost != Cost::zero ) {
97                        ast::ptr< ast::Type > newType = paramType;
98                        env.apply( newType );
[b8524ca]99                        return new ast::CastExpr{ arg, newType };
[9d5089e]100
[2890212]101                        // xxx - *should* be able to resolve this cast, but at the moment pointers are not
102                        // castable to zero_t, but are implicitly convertible. This is clearly inconsistent,
[9d5089e]103                        // once this is fixed it should be possible to resolve the cast.
[2890212]104                        // xxx - this isn't working, it appears because type1 (parameter) is seen as widenable,
105                        // but it shouldn't be because this makes the conversion from DT* to DT* since
[9d5089e]106                        // commontype(zero_t, DT*) is DT*, rather than nothing
107
108                        // CandidateFinder finder{ symtab, env };
[4a89b52]109                        // finder.find( arg, ResolveMode::withAdjustment() );
[2890212]110                        // assertf( finder.candidates.size() > 0,
[9d5089e]111                        //      "Somehow castable expression failed to find alternatives." );
[2890212]112                        // assertf( finder.candidates.size() == 1,
[9d5089e]113                        //      "Somehow got multiple alternatives for known cast expression." );
114                        // return finder.candidates.front()->expr;
115                }
116
117                return arg;
118        }
119
[432ce7a]120        /// Computes conversion cost for a given candidate
[2890212]121        Cost computeApplicationConversionCost(
122                CandidateRef cand, const ast::SymbolTable & symtab
[432ce7a]123        ) {
[9d5089e]124                auto appExpr = cand->expr.strict_as< ast::ApplicationExpr >();
125                auto pointer = appExpr->func->result.strict_as< ast::PointerType >();
126                auto function = pointer->base.strict_as< ast::FunctionType >();
127
128                Cost convCost = Cost::zero;
129                const auto & params = function->params;
130                auto param = params.begin();
131                auto & args = appExpr->args;
132
133                for ( unsigned i = 0; i < args.size(); ++i ) {
134                        const ast::Type * argType = args[i]->result;
135                        PRINT(
136                                std::cerr << "arg expression:" << std::endl;
137                                ast::print( std::cerr, args[i], 2 );
138                                std::cerr << "--- results are" << std::endl;
139                                ast::print( std::cerr, argType, 2 );
140                        )
141
142                        if ( param == params.end() ) {
143                                if ( function->isVarArgs ) {
144                                        convCost.incUnsafe();
[2890212]145                                        PRINT( std::cerr << "end of params with varargs function: inc unsafe: "
[9d5089e]146                                                << convCost << std::endl; ; )
147                                        // convert reference-typed expressions into value-typed expressions
[2890212]148                                        cand->expr = ast::mutate_field_index(
149                                                appExpr, &ast::ApplicationExpr::args, i,
[9d5089e]150                                                referenceToRvalueConversion( args[i], convCost ) );
151                                        continue;
152                                } else return Cost::infinity;
153                        }
154
155                        if ( auto def = args[i].as< ast::DefaultArgExpr >() ) {
156                                // Default arguments should be free - don't include conversion cost.
157                                // Unwrap them here because they are not relevant to the rest of the system
[2890212]158                                cand->expr = ast::mutate_field_index(
[9d5089e]159                                        appExpr, &ast::ApplicationExpr::args, i, def->expr );
160                                ++param;
161                                continue;
162                        }
163
164                        // mark conversion cost and also specialization cost of param type
[954c954]165                        // const ast::Type * paramType = (*param)->get_type();
[2890212]166                        cand->expr = ast::mutate_field_index(
167                                appExpr, &ast::ApplicationExpr::args, i,
168                                computeExpressionConversionCost(
[954c954]169                                        args[i], *param, symtab, cand->env, convCost ) );
170                        convCost.decSpec( specCost( *param ) );
[9d5089e]171                        ++param;  // can't be in for-loop update because of the continue
172                }
173
174                if ( param != params.end() ) return Cost::infinity;
175
[2890212]176                // specialization cost of return types can't be accounted for directly, it disables
[9d5089e]177                // otherwise-identical calls, like this example based on auto-newline in the I/O lib:
178                //
179                //   forall(otype OS) {
180                //     void ?|?(OS&, int);  // with newline
181                //     OS&  ?|?(OS&, int);  // no newline, always chosen due to more specialization
182                //   }
183
184                // mark type variable and specialization cost of forall clause
185                convCost.incVar( function->forall.size() );
[3e5dd913]186                convCost.decSpec( function->assertions.size() );
[9d5089e]187
188                return convCost;
189        }
190
[2890212]191        void makeUnifiableVars(
[361bf01]192                const ast::FunctionType * type, ast::OpenVarSet & unifiableVars,
[2890212]193                ast::AssertionSet & need
[9d5089e]194        ) {
[3e5dd913]195                for ( auto & tyvar : type->forall ) {
[93c10de]196                        unifiableVars[ *tyvar ] = ast::TypeData{ tyvar->base };
[3e5dd913]197                }
198                for ( auto & assn : type->assertions ) {
199                        need[ assn ].isUsed = true;
[9d5089e]200                }
201        }
202
203        /// Gets a default value from an initializer, nullptr if not present
204        const ast::ConstantExpr * getDefaultValue( const ast::Init * init ) {
205                if ( auto si = dynamic_cast< const ast::SingleInit * >( init ) ) {
206                        if ( auto ce = si->value.as< ast::CastExpr >() ) {
207                                return ce->arg.as< ast::ConstantExpr >();
208                        } else {
209                                return si->value.as< ast::ConstantExpr >();
210                        }
211                }
212                return nullptr;
213        }
214
215        /// State to iteratively build a match of parameter expressions to arguments
216        struct ArgPack {
217                std::size_t parent;          ///< Index of parent pack
218                ast::ptr< ast::Expr > expr;  ///< The argument stored here
219                Cost cost;                   ///< The cost of this argument
220                ast::TypeEnvironment env;    ///< Environment for this pack
221                ast::AssertionSet need;      ///< Assertions outstanding for this pack
222                ast::AssertionSet have;      ///< Assertions found for this pack
223                ast::OpenVarSet open;        ///< Open variables for this pack
224                unsigned nextArg;            ///< Index of next argument in arguments list
225                unsigned tupleStart;         ///< Number of tuples that start at this index
226                unsigned nextExpl;           ///< Index of next exploded element
227                unsigned explAlt;            ///< Index of alternative for nextExpl > 0
228
229                ArgPack()
[2890212]230                : parent( 0 ), expr(), cost( Cost::zero ), env(), need(), have(), open(), nextArg( 0 ),
[9d5089e]231                  tupleStart( 0 ), nextExpl( 0 ), explAlt( 0 ) {}
[2890212]232
233                ArgPack(
234                        const ast::TypeEnvironment & env, const ast::AssertionSet & need,
[9d5089e]235                        const ast::AssertionSet & have, const ast::OpenVarSet & open )
[2890212]236                : parent( 0 ), expr(), cost( Cost::zero ), env( env ), need( need ), have( have ),
[9d5089e]237                  open( open ), nextArg( 0 ), tupleStart( 0 ), nextExpl( 0 ), explAlt( 0 ) {}
[2890212]238
[9d5089e]239                ArgPack(
[2890212]240                        std::size_t parent, const ast::Expr * expr, ast::TypeEnvironment && env,
241                        ast::AssertionSet && need, ast::AssertionSet && have, ast::OpenVarSet && open,
242                        unsigned nextArg, unsigned tupleStart = 0, Cost cost = Cost::zero,
[9d5089e]243                        unsigned nextExpl = 0, unsigned explAlt = 0 )
[09f34a84]244                : parent(parent), expr( expr ), cost( cost ), env( std::move( env ) ), need( std::move( need ) ),
245                  have( std::move( have ) ), open( std::move( open ) ), nextArg( nextArg ), tupleStart( tupleStart ),
[9d5089e]246                  nextExpl( nextExpl ), explAlt( explAlt ) {}
[2890212]247
[9d5089e]248                ArgPack(
[2890212]249                        const ArgPack & o, ast::TypeEnvironment && env, ast::AssertionSet && need,
[9d5089e]250                        ast::AssertionSet && have, ast::OpenVarSet && open, unsigned nextArg, Cost added )
[09f34a84]251                : parent( o.parent ), expr( o.expr ), cost( o.cost + added ), env( std::move( env ) ),
252                  need( std::move( need ) ), have( std::move( have ) ), open( std::move( open ) ), nextArg( nextArg ),
[9d5089e]253                  tupleStart( o.tupleStart ), nextExpl( 0 ), explAlt( 0 ) {}
[2890212]254
[9d5089e]255                /// true if this pack is in the middle of an exploded argument
256                bool hasExpl() const { return nextExpl > 0; }
257
258                /// Gets the list of exploded candidates for this pack
[0bd3faf]259                const ExplodedArg & getExpl( const ExplodedArgs & args ) const {
[9d5089e]260                        return args[ nextArg-1 ][ explAlt ];
261                }
[2890212]262
[9d5089e]263                /// Ends a tuple expression, consolidating the appropriate args
264                void endTuple( const std::vector< ArgPack > & packs ) {
265                        // add all expressions in tuple to list, summing cost
266                        std::deque< const ast::Expr * > exprs;
267                        const ArgPack * pack = this;
268                        if ( expr ) { exprs.emplace_front( expr ); }
269                        while ( pack->tupleStart == 0 ) {
270                                pack = &packs[pack->parent];
271                                exprs.emplace_front( pack->expr );
272                                cost += pack->cost;
273                        }
274                        // reset pack to appropriate tuple
275                        std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > exprv( exprs.begin(), exprs.end() );
[09f34a84]276                        expr = new ast::TupleExpr{ expr->location, std::move( exprv ) };
[9d5089e]277                        tupleStart = pack->tupleStart - 1;
278                        parent = pack->parent;
279                }
280        };
281
282        /// Instantiates an argument to match a parameter, returns false if no matching results left
[2890212]283        bool instantiateArgument(
[b96b1c0]284                const CodeLocation & location,
[0bd3faf]285                const ast::Type * paramType, const ast::Init * init, const ExplodedArgs & args,
[af746cc]286                std::vector< ArgPack > & results, std::size_t & genStart, const ResolveContext & context,
[2890212]287                unsigned nTuples = 0
[9d5089e]288        ) {
289                if ( auto tupleType = dynamic_cast< const ast::TupleType * >( paramType ) ) {
290                        // paramType is a TupleType -- group args into a TupleExpr
291                        ++nTuples;
292                        for ( const ast::Type * type : *tupleType ) {
293                                // xxx - dropping initializer changes behaviour from previous, but seems correct
294                                // ^^^ need to handle the case where a tuple has a default argument
[b96b1c0]295                                if ( ! instantiateArgument( location,
[af746cc]296                                        type, nullptr, args, results, genStart, context, nTuples ) ) return false;
[9d5089e]297                                nTuples = 0;
298                        }
299                        // re-constitute tuples for final generation
300                        for ( auto i = genStart; i < results.size(); ++i ) {
301                                results[i].endTuple( results );
302                        }
303                        return true;
304                } else if ( const ast::TypeInstType * ttype = Tuples::isTtype( paramType ) ) {
305                        // paramType is a ttype, consumes all remaining arguments
[2890212]306
[9d5089e]307                        // completed tuples; will be spliced to end of results to finish
308                        std::vector< ArgPack > finalResults{};
309
310                        // iterate until all results completed
311                        std::size_t genEnd;
312                        ++nTuples;
313                        do {
314                                genEnd = results.size();
315
316                                // add another argument to results
317                                for ( std::size_t i = genStart; i < genEnd; ++i ) {
318                                        unsigned nextArg = results[i].nextArg;
[2890212]319
[9d5089e]320                                        // use next element of exploded tuple if present
321                                        if ( results[i].hasExpl() ) {
322                                                const ExplodedArg & expl = results[i].getExpl( args );
323
324                                                unsigned nextExpl = results[i].nextExpl + 1;
325                                                if ( nextExpl == expl.exprs.size() ) { nextExpl = 0; }
326
327                                                results.emplace_back(
328                                                        i, expl.exprs[ results[i].nextExpl ], copy( results[i].env ),
[2890212]329                                                        copy( results[i].need ), copy( results[i].have ),
[9d5089e]330                                                        copy( results[i].open ), nextArg, nTuples, Cost::zero, nextExpl,
331                                                        results[i].explAlt );
332
333                                                continue;
334                                        }
335
336                                        // finish result when out of arguments
337                                        if ( nextArg >= args.size() ) {
338                                                ArgPack newResult{
339                                                        results[i].env, results[i].need, results[i].have, results[i].open };
340                                                newResult.nextArg = nextArg;
341                                                const ast::Type * argType = nullptr;
342
343                                                if ( nTuples > 0 || ! results[i].expr ) {
344                                                        // first iteration or no expression to clone,
345                                                        // push empty tuple expression
346                                                        newResult.parent = i;
[b96b1c0]347                                                        newResult.expr = new ast::TupleExpr( location, {} );
[9d5089e]348                                                        argType = newResult.expr->result;
349                                                } else {
350                                                        // clone result to collect tuple
351                                                        newResult.parent = results[i].parent;
352                                                        newResult.cost = results[i].cost;
353                                                        newResult.tupleStart = results[i].tupleStart;
354                                                        newResult.expr = results[i].expr;
355                                                        argType = newResult.expr->result;
356
357                                                        if ( results[i].tupleStart > 0 && Tuples::isTtype( argType ) ) {
358                                                                // the case where a ttype value is passed directly is special,
359                                                                // e.g. for argument forwarding purposes
360                                                                // xxx - what if passing multiple arguments, last of which is
361                                                                //       ttype?
362                                                                // xxx - what would happen if unify was changed so that unifying
363                                                                //       tuple
364                                                                // types flattened both before unifying lists? then pass in
365                                                                // TupleType (ttype) below.
366                                                                --newResult.tupleStart;
367                                                        } else {
368                                                                // collapse leftover arguments into tuple
369                                                                newResult.endTuple( results );
370                                                                argType = newResult.expr->result;
371                                                        }
372                                                }
373
374                                                // check unification for ttype before adding to final
[2890212]375                                                if (
376                                                        unify(
[9d5089e]377                                                                ttype, argType, newResult.env, newResult.need, newResult.have,
[251ce80]378                                                                newResult.open )
[9d5089e]379                                                ) {
[09f34a84]380                                                        finalResults.emplace_back( std::move( newResult ) );
[9d5089e]381                                                }
382
383                                                continue;
384                                        }
385
386                                        // add each possible next argument
387                                        for ( std::size_t j = 0; j < args[nextArg].size(); ++j ) {
388                                                const ExplodedArg & expl = args[nextArg][j];
389
390                                                // fresh copies of parent parameters for this iteration
391                                                ast::TypeEnvironment env = results[i].env;
392                                                ast::OpenVarSet open = results[i].open;
393
394                                                env.addActual( expl.env, open );
395
396                                                // skip empty tuple arguments by (nearly) cloning parent into next gen
397                                                if ( expl.exprs.empty() ) {
398                                                        results.emplace_back(
[09f34a84]399                                                                results[i], std::move( env ), copy( results[i].need ),
400                                                                copy( results[i].have ), std::move( open ), nextArg + 1, expl.cost );
[2890212]401
[9d5089e]402                                                        continue;
403                                                }
404
405                                                // add new result
406                                                results.emplace_back(
[09f34a84]407                                                        i, expl.exprs.front(), std::move( env ), copy( results[i].need ),
408                                                        copy( results[i].have ), std::move( open ), nextArg + 1, nTuples,
[9d5089e]409                                                        expl.cost, expl.exprs.size() == 1 ? 0 : 1, j );
410                                        }
411                                }
412
413                                // reset for next round
414                                genStart = genEnd;
415                                nTuples = 0;
416                        } while ( genEnd != results.size() );
417
418                        // splice final results onto results
419                        for ( std::size_t i = 0; i < finalResults.size(); ++i ) {
[09f34a84]420                                results.emplace_back( std::move( finalResults[i] ) );
[9d5089e]421                        }
422                        return ! finalResults.empty();
423                }
424
425                // iterate each current subresult
426                std::size_t genEnd = results.size();
427                for ( std::size_t i = genStart; i < genEnd; ++i ) {
428                        unsigned nextArg = results[i].nextArg;
429
430                        // use remainder of exploded tuple if present
431                        if ( results[i].hasExpl() ) {
432                                const ExplodedArg & expl = results[i].getExpl( args );
433                                const ast::Expr * expr = expl.exprs[ results[i].nextExpl ];
434
435                                ast::TypeEnvironment env = results[i].env;
436                                ast::AssertionSet need = results[i].need, have = results[i].have;
437                                ast::OpenVarSet open = results[i].open;
438
439                                const ast::Type * argType = expr->result;
440
441                                PRINT(
442                                        std::cerr << "param type is ";
443                                        ast::print( std::cerr, paramType );
444                                        std::cerr << std::endl << "arg type is ";
445                                        ast::print( std::cerr, argType );
446                                        std::cerr << std::endl;
447                                )
448
[251ce80]449                                if ( unify( paramType, argType, env, need, have, open ) ) {
[9d5089e]450                                        unsigned nextExpl = results[i].nextExpl + 1;
451                                        if ( nextExpl == expl.exprs.size() ) { nextExpl = 0; }
452
453                                        results.emplace_back(
[09f34a84]454                                                i, expr, std::move( env ), std::move( need ), std::move( have ), std::move( open ), nextArg,
[9d5089e]455                                                nTuples, Cost::zero, nextExpl, results[i].explAlt );
456                                }
457
458                                continue;
459                        }
460
461                        // use default initializers if out of arguments
462                        if ( nextArg >= args.size() ) {
463                                if ( const ast::ConstantExpr * cnst = getDefaultValue( init ) ) {
464                                        ast::TypeEnvironment env = results[i].env;
465                                        ast::AssertionSet need = results[i].need, have = results[i].have;
466                                        ast::OpenVarSet open = results[i].open;
467
[251ce80]468                                        if ( unify( paramType, cnst->result, env, need, have, open ) ) {
[9d5089e]469                                                results.emplace_back(
[09f34a84]470                                                        i, new ast::DefaultArgExpr{ cnst->location, cnst }, std::move( env ),
471                                                        std::move( need ), std::move( have ), std::move( open ), nextArg, nTuples );
[9d5089e]472                                        }
473                                }
474
475                                continue;
476                        }
477
478                        // Check each possible next argument
479                        for ( std::size_t j = 0; j < args[nextArg].size(); ++j ) {
480                                const ExplodedArg & expl = args[nextArg][j];
481
482                                // fresh copies of parent parameters for this iteration
483                                ast::TypeEnvironment env = results[i].env;
484                                ast::AssertionSet need = results[i].need, have = results[i].have;
485                                ast::OpenVarSet open = results[i].open;
486
487                                env.addActual( expl.env, open );
488
489                                // skip empty tuple arguments by (nearly) cloning parent into next gen
490                                if ( expl.exprs.empty() ) {
491                                        results.emplace_back(
[09f34a84]492                                                results[i], std::move( env ), std::move( need ), std::move( have ), std::move( open ),
[9d5089e]493                                                nextArg + 1, expl.cost );
[2890212]494
[9d5089e]495                                        continue;
496                                }
497
498                                // consider only first exploded arg
499                                const ast::Expr * expr = expl.exprs.front();
500                                const ast::Type * argType = expr->result;
501
502                                PRINT(
503                                        std::cerr << "param type is ";
504                                        ast::print( std::cerr, paramType );
505                                        std::cerr << std::endl << "arg type is ";
506                                        ast::print( std::cerr, argType );
507                                        std::cerr << std::endl;
508                                )
509
510                                // attempt to unify types
[af746cc]511                                ast::ptr<ast::Type> common;
512                                if ( unify( paramType, argType, env, need, have, open, common ) ) {
[9d5089e]513                                        // add new result
[af746cc]514                                        assert( common );
[85855b0]515
516                                        auto paramAsEnum = dynamic_cast<const ast::EnumInstType *>(paramType);
517                                        auto argAsEnum =dynamic_cast<const ast::EnumInstType *>(argType);
518                                        if (paramAsEnum && argAsEnum) {
519                                                if (paramAsEnum->base->name != argAsEnum->base->name) {
520                                                        Cost c = castCost(argType, paramType, expr, context.symtab, env);
521                                                        if (c < Cost::infinity) {
522                                                                CandidateFinder subFinder( context, env );
523                                                                expr = subFinder.makeEnumOffsetCast(argAsEnum, paramAsEnum, expr, c);
524                                                                results.emplace_back(
525                                                                        i, expr, std::move( env ), std::move( need ), std::move( have ), std::move( open ),
526                                                                        nextArg + 1, nTuples, expl.cost + c, expl.exprs.size() == 1 ? 0 : 1, j );
527                                                                continue;
528                                                        } else {
529                                                                std::cerr << "Cannot instantiate " << paramAsEnum->base->name <<  " with " << argAsEnum->base->name << std::endl;
530                                                        }
531                                                }
532                                        }
533                                        results.emplace_back(
534                                                i, expr, std::move( env ), std::move( need ), std::move( have ), std::move( open ),
535                                                nextArg + 1, nTuples, expl.cost, expl.exprs.size() == 1 ? 0 : 1, j );
[9d5089e]536                                }
537                        }
538                }
539
540                // reset for next parameter
541                genStart = genEnd;
542
[e0e9a0b]543                return genEnd != results.size();  // were any new results added?
[432ce7a]544        }
545
[c8e4d2f8]546        /// Generate a cast expression from `arg` to `toType`
[2890212]547        const ast::Expr * restructureCast(
[17a0ede2]548                ast::ptr< ast::Expr > & arg, const ast::Type * toType, ast::GeneratedFlag isGenerated = ast::GeneratedCast
[898ae07]549        ) {
[2890212]550                if (
551                        arg->result->size() > 1
552                        && ! toType->isVoid()
553                        && ! dynamic_cast< const ast::ReferenceType * >( toType )
[898ae07]554                ) {
[2890212]555                        // Argument is a tuple and the target type is neither void nor a reference. Cast each
556                        // member of the tuple to its corresponding target type, producing the tuple of those
557                        // cast expressions. If there are more components of the tuple than components in the
558                        // target type, then excess components do not come out in the result expression (but
[898ae07]559                        // UniqueExpr ensures that the side effects will still be produced)
560                        if ( Tuples::maybeImpureIgnoreUnique( arg ) ) {
[2890212]561                                // expressions which may contain side effects require a single unique instance of
[898ae07]562                                // the expression
563                                arg = new ast::UniqueExpr{ arg->location, arg };
564                        }
565                        std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > components;
566                        for ( unsigned i = 0; i < toType->size(); ++i ) {
567                                // cast each component
568                                ast::ptr< ast::Expr > idx = new ast::TupleIndexExpr{ arg->location, arg, i };
[2890212]569                                components.emplace_back(
[898ae07]570                                        restructureCast( idx, toType->getComponent( i ), isGenerated ) );
571                        }
[09f34a84]572                        return new ast::TupleExpr{ arg->location, std::move( components ) };
[898ae07]573                } else {
574                        // handle normally
575                        return new ast::CastExpr{ arg->location, arg, toType, isGenerated };
576                }
577        }
578
579        /// Gets the name from an untyped member expression (must be NameExpr)
580        const std::string & getMemberName( const ast::UntypedMemberExpr * memberExpr ) {
581                if ( memberExpr->member.as< ast::ConstantExpr >() ) {
582                        SemanticError( memberExpr, "Indexed access to struct fields unsupported: " );
583                }
584
585                return memberExpr->member.strict_as< ast::NameExpr >()->name;
[c8e4d2f8]586        }
587
[396037d]588        /// Actually visits expressions to find their candidate interpretations
[9ea38de]589        class Finder final : public ast::WithShortCircuiting {
[39d8950]590                const ResolveContext & context;
[396037d]591                const ast::SymbolTable & symtab;
[9ea38de]592        public:
[943bfad]593                // static size_t traceId;
[9ea38de]594                CandidateFinder & selfFinder;
[396037d]595                CandidateList & candidates;
596                const ast::TypeEnvironment & tenv;
597                ast::ptr< ast::Type > & targetType;
598
[71d6bd8]599                enum Errors {
600                        NotFound,
601                        NoMatch,
602                        ArgsToFew,
603                        ArgsToMany,
604                        RetsToFew,
605                        RetsToMany,
606                        NoReason
607                };
608
609                struct {
610                        Errors code = NotFound;
611                } reason;
612
[396037d]613                Finder( CandidateFinder & f )
[39d8950]614                : context( f.context ), symtab( context.symtab ), selfFinder( f ),
615                  candidates( f.candidates ), tenv( f.env ), targetType( f.targetType ) {}
[2890212]616
[4b7cce6]617                void previsit( const ast::Node * ) { visit_children = false; }
618
619                /// Convenience to add candidate to list
620                template<typename... Args>
621                void addCandidate( Args &&... args ) {
622                        candidates.emplace_back( new Candidate{ std::forward<Args>( args )... } );
[71d6bd8]623                        reason.code = NoReason;
[4b7cce6]624                }
625
626                void postvisit( const ast::ApplicationExpr * applicationExpr ) {
627                        addCandidate( applicationExpr, tenv );
628                }
629
[9d5089e]630                /// Set up candidate assertions for inference
[64727bd]631                void inferParameters( CandidateRef & newCand, CandidateList & out );
[9d5089e]632
633                /// Completes a function candidate with arguments located
[2890212]634                void validateFunctionCandidate(
635                        const CandidateRef & func, ArgPack & result, const std::vector< ArgPack > & results,
[64727bd]636                        CandidateList & out );
[9d5089e]637
[432ce7a]638                /// Builds a list of candidates for a function, storing them in out
639                void makeFunctionCandidates(
[b96b1c0]640                        const CodeLocation & location,
[2890212]641                        const CandidateRef & func, const ast::FunctionType * funcType,
[0bd3faf]642                        const ExplodedArgs & args, CandidateList & out );
[9d5089e]643
[64727bd]644                /// Adds implicit struct-conversions to the alternative list
645                void addAnonConversions( const CandidateRef & cand );
646
647                /// Adds aggregate member interpretations
648                void addAggMembers(
649                        const ast::BaseInstType * aggrInst, const ast::Expr * expr,
650                        const Candidate & cand, const Cost & addedCost, const std::string & name
651                );
652
[85855b0]653                void addEnumValueAsCandidate(const ast::EnumInstType * instType, const ast::Expr * expr,
654                        const Cost & addedCost
655                );
656
[64727bd]657                /// Adds tuple member interpretations
658                void addTupleMembers(
659                        const ast::TupleType * tupleType, const ast::Expr * expr, const Candidate & cand,
660                        const Cost & addedCost, const ast::Expr * member
661                );
662
663                /// true if expression is an lvalue
664                static bool isLvalue( const ast::Expr * x ) {
665                        return x->result && ( x->get_lvalue() || x->result.as< ast::ReferenceType >() );
666                }
667
668                void postvisit( const ast::UntypedExpr * untypedExpr );
669                void postvisit( const ast::VariableExpr * variableExpr );
670                void postvisit( const ast::ConstantExpr * constantExpr );
671                void postvisit( const ast::SizeofExpr * sizeofExpr );
672                void postvisit( const ast::AlignofExpr * alignofExpr );
673                void postvisit( const ast::AddressExpr * addressExpr );
674                void postvisit( const ast::LabelAddressExpr * labelExpr );
675                void postvisit( const ast::CastExpr * castExpr );
676                void postvisit( const ast::VirtualCastExpr * castExpr );
677                void postvisit( const ast::KeywordCastExpr * castExpr );
678                void postvisit( const ast::UntypedMemberExpr * memberExpr );
679                void postvisit( const ast::MemberExpr * memberExpr );
680                void postvisit( const ast::NameExpr * nameExpr );
681                void postvisit( const ast::UntypedOffsetofExpr * offsetofExpr );
682                void postvisit( const ast::OffsetofExpr * offsetofExpr );
683                void postvisit( const ast::OffsetPackExpr * offsetPackExpr );
684                void postvisit( const ast::LogicalExpr * logicalExpr );
685                void postvisit( const ast::ConditionalExpr * conditionalExpr );
686                void postvisit( const ast::CommaExpr * commaExpr );
687                void postvisit( const ast::ImplicitCopyCtorExpr * ctorExpr );
688                void postvisit( const ast::ConstructorExpr * ctorExpr );
689                void postvisit( const ast::RangeExpr * rangeExpr );
690                void postvisit( const ast::UntypedTupleExpr * tupleExpr );
691                void postvisit( const ast::TupleExpr * tupleExpr );
692                void postvisit( const ast::TupleIndexExpr * tupleExpr );
693                void postvisit( const ast::TupleAssignExpr * tupleExpr );
694                void postvisit( const ast::UniqueExpr * unqExpr );
695                void postvisit( const ast::StmtExpr * stmtExpr );
696                void postvisit( const ast::UntypedInitExpr * initExpr );
[a55ebcc]697                void postvisit( const ast::QualifiedNameExpr * qualifiedExpr );
[525f7ad]698                void postvisit( const ast::CountExpr * countExpr );
[64727bd]699
[85855b0]700                const ast::Expr * makeEnumOffsetCast( const ast::EnumInstType * src, 
701                        const ast::EnumInstType * dst
702                        , const ast::Expr * expr, Cost minCost );
703
[64727bd]704                void postvisit( const ast::InitExpr * ) {
705                        assertf( false, "CandidateFinder should never see a resolved InitExpr." );
706                }
707
708                void postvisit( const ast::DeletedExpr * ) {
709                        assertf( false, "CandidateFinder should never see a DeletedExpr." );
710                }
711
712                void postvisit( const ast::GenericExpr * ) {
713                        assertf( false, "_Generic is not yet supported." );
714                }
715        };
716
717        /// Set up candidate assertions for inference
718        void Finder::inferParameters( CandidateRef & newCand, CandidateList & out ) {
719                // Set need bindings for any unbound assertions
[fa761c2]720                ast::UniqueId crntResnSlot = 0; // matching ID for this expression's assertions
[64727bd]721                for ( auto & assn : newCand->need ) {
722                        // skip already-matched assertions
723                        if ( assn.second.resnSlot != 0 ) continue;
724                        // assign slot for expression if needed
725                        if ( crntResnSlot == 0 ) { crntResnSlot = ++globalResnSlot; }
726                        // fix slot to assertion
727                        assn.second.resnSlot = crntResnSlot;
728                }
729                // pair slot to expression
730                if ( crntResnSlot != 0 ) {
731                        newCand->expr.get_and_mutate()->inferred.resnSlots().emplace_back( crntResnSlot );
732                }
733
734                // add to output list; assertion satisfaction will occur later
735                out.emplace_back( newCand );
736        }
737
738        /// Completes a function candidate with arguments located
739        void Finder::validateFunctionCandidate(
740                const CandidateRef & func, ArgPack & result, const std::vector< ArgPack > & results,
741                CandidateList & out
742        ) {
743                ast::ApplicationExpr * appExpr =
744                        new ast::ApplicationExpr{ func->expr->location, func->expr };
745                // sum cost and accumulate arguments
746                std::deque< const ast::Expr * > args;
747                Cost cost = func->cost;
748                const ArgPack * pack = &result;
749                while ( pack->expr ) {
750                        args.emplace_front( pack->expr );
751                        cost += pack->cost;
752                        pack = &results[pack->parent];
753                }
754                std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > vargs( args.begin(), args.end() );
755                appExpr->args = std::move( vargs );
756                // build and validate new candidate
757                auto newCand =
758                        std::make_shared<Candidate>( appExpr, result.env, result.open, result.need, cost );
759                PRINT(
760                        std::cerr << "instantiate function success: " << appExpr << std::endl;
761                        std::cerr << "need assertions:" << std::endl;
762                        ast::print( std::cerr, result.need, 2 );
763                )
764                inferParameters( newCand, out );
765        }
766
767        /// Builds a list of candidates for a function, storing them in out
768        void Finder::makeFunctionCandidates(
769                const CodeLocation & location,
770                const CandidateRef & func, const ast::FunctionType * funcType,
[0bd3faf]771                const ExplodedArgs & args, CandidateList & out
[64727bd]772        ) {
773                ast::OpenVarSet funcOpen;
774                ast::AssertionSet funcNeed, funcHave;
775                ast::TypeEnvironment funcEnv{ func->env };
776                makeUnifiableVars( funcType, funcOpen, funcNeed );
777                // add all type variables as open variables now so that those not used in the
778                // parameter list are still considered open
779                funcEnv.add( funcType->forall );
780
781                if ( targetType && ! targetType->isVoid() && ! funcType->returns.empty() ) {
782                        // attempt to narrow based on expected target type
783                        const ast::Type * returnType = funcType->returns.front();
784                        if ( selfFinder.strictMode ) {
[2908f08]785                                if ( !unifyExact(
[64727bd]786                                        returnType, targetType, funcEnv, funcNeed, funcHave, funcOpen, noWiden() ) // xxx - is no widening correct?
787                                ) {
788                                        // unification failed, do not pursue this candidate
789                                        return;
[954c954]790                                }
[2908f08]791                        } else {
792                                if ( !unify(
[64727bd]793                                        returnType, targetType, funcEnv, funcNeed, funcHave, funcOpen )
794                                ) {
795                                        // unification failed, do not pursue this candidate
796                                        return;
797                                }
[9d5089e]798                        }
[64727bd]799                }
[9d5089e]800
[64727bd]801                // iteratively build matches, one parameter at a time
802                std::vector< ArgPack > results;
803                results.emplace_back( funcEnv, funcNeed, funcHave, funcOpen );
804                std::size_t genStart = 0;
[9d5089e]805
[64727bd]806                // xxx - how to handle default arg after change to ftype representation?
807                if (const ast::VariableExpr * varExpr = func->expr.as<ast::VariableExpr>()) {
808                        if (const ast::FunctionDecl * funcDecl = varExpr->var.as<ast::FunctionDecl>()) {
809                                // function may have default args only if directly calling by name
810                                // must use types on candidate however, due to RenameVars substitution
811                                auto nParams = funcType->params.size();
[9d5089e]812
[64727bd]813                                for (size_t i=0; i<nParams; ++i) {
814                                        auto obj = funcDecl->params[i].strict_as<ast::ObjectDecl>();
815                                        if ( !instantiateArgument( location,
[af746cc]816                                                funcType->params[i], obj->init, args, results, genStart, context)) return;
[64727bd]817                                }
818                                goto endMatch;
819                        }
820                }
821                for ( const auto & param : funcType->params ) {
822                        // Try adding the arguments corresponding to the current parameter to the existing
823                        // matches
824                        // no default args for indirect calls
825                        if ( !instantiateArgument( location,
[af746cc]826                                param, nullptr, args, results, genStart, context ) ) return;
[64727bd]827                }
[9d5089e]828
[64727bd]829                endMatch:
830                if ( funcType->isVarArgs ) {
831                        // append any unused arguments to vararg pack
832                        std::size_t genEnd;
833                        do {
834                                genEnd = results.size();
[9d5089e]835
[64727bd]836                                // iterate results
837                                for ( std::size_t i = genStart; i < genEnd; ++i ) {
838                                        unsigned nextArg = results[i].nextArg;
[9d5089e]839
[64727bd]840                                        // use remainder of exploded tuple if present
841                                        if ( results[i].hasExpl() ) {
842                                                const ExplodedArg & expl = results[i].getExpl( args );
[9d5089e]843
[64727bd]844                                                unsigned nextExpl = results[i].nextExpl + 1;
845                                                if ( nextExpl == expl.exprs.size() ) { nextExpl = 0; }
[9d5089e]846
[64727bd]847                                                results.emplace_back(
848                                                        i, expl.exprs[ results[i].nextExpl ], copy( results[i].env ),
849                                                        copy( results[i].need ), copy( results[i].have ),
850                                                        copy( results[i].open ), nextArg, 0, Cost::zero, nextExpl,
851                                                        results[i].explAlt );
852
853                                                continue;
854                                        }
[9d5089e]855
[64727bd]856                                        // finish result when out of arguments
857                                        if ( nextArg >= args.size() ) {
858                                                validateFunctionCandidate( func, results[i], results, out );
[9d5089e]859
[64727bd]860                                                continue;
861                                        }
[9d5089e]862
[64727bd]863                                        // add each possible next argument
864                                        for ( std::size_t j = 0; j < args[nextArg].size(); ++j ) {
865                                                const ExplodedArg & expl = args[nextArg][j];
[9d5089e]866
[64727bd]867                                                // fresh copies of parent parameters for this iteration
868                                                ast::TypeEnvironment env = results[i].env;
869                                                ast::OpenVarSet open = results[i].open;
[9d5089e]870
[64727bd]871                                                env.addActual( expl.env, open );
[9d5089e]872
[64727bd]873                                                // skip empty tuple arguments by (nearly) cloning parent into next gen
874                                                if ( expl.exprs.empty() ) {
[9d5089e]875                                                        results.emplace_back(
[64727bd]876                                                                results[i], std::move( env ), copy( results[i].need ),
877                                                                copy( results[i].have ), std::move( open ), nextArg + 1,
878                                                                expl.cost );
879
880                                                        continue;
[9d5089e]881                                                }
882
[64727bd]883                                                // add new result
884                                                results.emplace_back(
885                                                        i, expl.exprs.front(), std::move( env ), copy( results[i].need ),
886                                                        copy( results[i].have ), std::move( open ), nextArg + 1, 0, expl.cost,
887                                                        expl.exprs.size() == 1 ? 0 : 1, j );
[9d5089e]888                                        }
889                                }
[64727bd]890
891                                genStart = genEnd;
892                        } while( genEnd != results.size() );
893                } else {
894                        // filter out the results that don't use all the arguments
895                        for ( std::size_t i = genStart; i < results.size(); ++i ) {
896                                ArgPack & result = results[i];
897                                if ( ! result.hasExpl() && result.nextArg >= args.size() ) {
898                                        validateFunctionCandidate( func, result, results, out );
899                                }
[9d5089e]900                        }
[4b7cce6]901                }
[64727bd]902        }
[4b7cce6]903
[85855b0]904        void Finder::addEnumValueAsCandidate( const ast::EnumInstType * enumInst, const ast::Expr * expr,
905                const Cost & addedCost
906        ) {
907                if ( enumInst->base->base ) {
908                        CandidateFinder finder( context, tenv );
909                        auto location = expr->location;
910                        auto callExpr = new ast::UntypedExpr(
[5eb3f65]911                                location, new ast::NameExpr( location, "value" ), {expr}
[85855b0]912                        );
913                        finder.find( callExpr );
914                        CandidateList winners = findMinCost( finder.candidates );
915                        if (winners.size() != 1) {
[5eb3f65]916                                SemanticError( callExpr, "Ambiguous expression in value..." );
[85855b0]917                        }
918                        CandidateRef & choice = winners.front();
919                        choice->cost += addedCost;
920                        addAnonConversions(choice);
921                        candidates.emplace_back( std::move(choice) );
922                }
923        }
924
[64727bd]925        /// Adds implicit struct-conversions to the alternative list
926        void Finder::addAnonConversions( const CandidateRef & cand ) {
927                // adds anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen.
928                // it's okay for the aggregate expression to have reference type -- cast it to the
929                // base type to treat the aggregate as the referenced value
930                ast::ptr< ast::Expr > aggrExpr( cand->expr );
931                ast::ptr< ast::Type > & aggrType = aggrExpr.get_and_mutate()->result;
932                cand->env.apply( aggrType );
[2890212]933
[64727bd]934                if ( aggrType.as< ast::ReferenceType >() ) {
935                        aggrExpr = new ast::CastExpr{ aggrExpr, aggrType->stripReferences() };
936                }
[c8e4d2f8]937
[64727bd]938                if ( auto structInst = aggrExpr->result.as< ast::StructInstType >() ) {
939                        addAggMembers( structInst, aggrExpr, *cand, Cost::unsafe, "" );
940                } else if ( auto unionInst = aggrExpr->result.as< ast::UnionInstType >() ) {
941                        addAggMembers( unionInst, aggrExpr, *cand, Cost::unsafe, "" );
[af746cc]942                } else if ( auto enumInst = aggrExpr->result.as< ast::EnumInstType >() ) {
[85855b0]943                        addEnumValueAsCandidate(enumInst, aggrExpr, Cost::unsafe);
[c8e4d2f8]944                }
[64727bd]945        }
[85855b0]946       
[c8e4d2f8]947
[64727bd]948        /// Adds aggregate member interpretations
949        void Finder::addAggMembers(
950                const ast::BaseInstType * aggrInst, const ast::Expr * expr,
951                const Candidate & cand, const Cost & addedCost, const std::string & name
952        ) {
953                for ( const ast::Decl * decl : aggrInst->lookup( name ) ) {
954                        auto dwt = strict_dynamic_cast< const ast::DeclWithType * >( decl );
955                        CandidateRef newCand = std::make_shared<Candidate>(
956                                cand, new ast::MemberExpr{ expr->location, dwt, expr }, addedCost );
957                        // add anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen
958                        // as a member expression
959                        addAnonConversions( newCand );
960                        candidates.emplace_back( std::move( newCand ) );
[432ce7a]961                }
[64727bd]962        }
[432ce7a]963
[64727bd]964        /// Adds tuple member interpretations
965        void Finder::addTupleMembers(
966                const ast::TupleType * tupleType, const ast::Expr * expr, const Candidate & cand,
967                const Cost & addedCost, const ast::Expr * member
968        ) {
969                if ( auto constantExpr = dynamic_cast< const ast::ConstantExpr * >( member ) ) {
970                        // get the value of the constant expression as an int, must be between 0 and the
971                        // length of the tuple to have meaning
972                        long long val = constantExpr->intValue();
973                        if ( val >= 0 && (unsigned long long)val < tupleType->size() ) {
974                                addCandidate(
975                                        cand, new ast::TupleIndexExpr{ expr->location, expr, (unsigned)val },
976                                        addedCost );
[898ae07]977                        }
978                }
[64727bd]979        }
[898ae07]980
[64727bd]981        void Finder::postvisit( const ast::UntypedExpr * untypedExpr ) {
982                std::vector< CandidateFinder > argCandidates =
983                        selfFinder.findSubExprs( untypedExpr->args );
984
985                // take care of possible tuple assignments
986                // if not tuple assignment, handled as normal function call
987                Tuples::handleTupleAssignment( selfFinder, untypedExpr, argCandidates );
988
989                CandidateFinder funcFinder( context, tenv );
[acb33f15]990                std::string funcName;
[64727bd]991                if (auto nameExpr = untypedExpr->func.as<ast::NameExpr>()) {
[acb33f15]992                        funcName = nameExpr->name;
[64727bd]993                        auto kind = ast::SymbolTable::getSpecialFunctionKind(nameExpr->name);
994                        if (kind != ast::SymbolTable::SpecialFunctionKind::NUMBER_OF_KINDS) {
995                                assertf(!argCandidates.empty(), "special function call without argument");
996                                for (auto & firstArgCand: argCandidates[0]) {
997                                        ast::ptr<ast::Type> argType = firstArgCand->expr->result;
998                                        firstArgCand->env.apply(argType);
999                                        // strip references
1000                                        // xxx - is this correct?
1001                                        while (argType.as<ast::ReferenceType>()) argType = argType.as<ast::ReferenceType>()->base;
1002
1003                                        // convert 1-tuple to plain type
1004                                        if (auto tuple = argType.as<ast::TupleType>()) {
1005                                                if (tuple->size() == 1) {
1006                                                        argType = tuple->types[0];
[e5c3811]1007                                                }
[64727bd]1008                                        }
[e5c3811]1009
[64727bd]1010                                        // if argType is an unbound type parameter, all special functions need to be searched.
1011                                        if (isUnboundType(argType)) {
1012                                                funcFinder.otypeKeys.clear();
1013                                                break;
[e5c3811]1014                                        }
[64727bd]1015
[14755e5]1016                                        if (argType.as<ast::PointerType>()) funcFinder.otypeKeys.insert(Mangle::Encoding::pointer);
[64727bd]1017                                        else funcFinder.otypeKeys.insert(Mangle::mangle(argType, Mangle::NoGenericParams | Mangle::Type));
[e5c3811]1018                                }
1019                        }
[64727bd]1020                }
1021                // if candidates are already produced, do not fail
1022                // xxx - is it possible that handleTupleAssignment and main finder both produce candidates?
1023                // this means there exists ctor/assign functions with a tuple as first parameter.
[4a89b52]1024                ResolveMode mode = {
[64727bd]1025                        true, // adjust
1026                        !untypedExpr->func.as<ast::NameExpr>(), // prune if not calling by name
1027                        selfFinder.candidates.empty() // failfast if other options are not found
1028                };
1029                funcFinder.find( untypedExpr->func, mode );
1030                // short-circuit if no candidates
1031                // if ( funcFinder.candidates.empty() ) return;
[432ce7a]1032
[64727bd]1033                reason.code = NoMatch;
[432ce7a]1034
[64727bd]1035                // find function operators
1036                ast::ptr< ast::Expr > opExpr = new ast::NameExpr{ untypedExpr->location, "?()" }; // ??? why not ?{}
1037                CandidateFinder opFinder( context, tenv );
1038                // okay if there aren't any function operations
[4a89b52]1039                opFinder.find( opExpr, ResolveMode::withoutFailFast() );
[64727bd]1040                PRINT(
1041                        std::cerr << "known function ops:" << std::endl;
1042                        print( std::cerr, opFinder.candidates, 1 );
1043                )
[432ce7a]1044
[64727bd]1045                // pre-explode arguments
[0bd3faf]1046                ExplodedArgs argExpansions;
[64727bd]1047                for ( const CandidateFinder & args : argCandidates ) {
1048                        argExpansions.emplace_back();
1049                        auto & argE = argExpansions.back();
1050                        for ( const CandidateRef & arg : args ) { argE.emplace_back( *arg, symtab ); }
1051                }
1052
1053                // Find function matches
1054                CandidateList found;
1055                SemanticErrorException errors;
[acb33f15]1056               
[64727bd]1057                for ( CandidateRef & func : funcFinder ) {
1058                        try {
1059                                PRINT(
1060                                        std::cerr << "working on alternative:" << std::endl;
1061                                        print( std::cerr, *func, 2 );
1062                                )
1063
1064                                // check if the type is a pointer to function
1065                                const ast::Type * funcResult = func->expr->result->stripReferences();
1066                                if ( auto pointer = dynamic_cast< const ast::PointerType * >( funcResult ) ) {
1067                                        if ( auto function = pointer->base.as< ast::FunctionType >() ) {
1068                                                // if (!selfFinder.allowVoid && function->returns.empty()) continue;
1069                                                CandidateRef newFunc{ new Candidate{ *func } };
1070                                                newFunc->expr =
1071                                                        referenceToRvalueConversion( newFunc->expr, newFunc->cost );
1072                                                makeFunctionCandidates( untypedExpr->location,
1073                                                        newFunc, function, argExpansions, found );
1074                                        }
1075                                } else if (
1076                                        auto inst = dynamic_cast< const ast::TypeInstType * >( funcResult )
1077                                ) {
1078                                        if ( const ast::EqvClass * clz = func->env.lookup( *inst ) ) {
1079                                                if ( auto function = clz->bound.as< ast::FunctionType >() ) {
1080                                                        CandidateRef newFunc( new Candidate( *func ) );
[2890212]1081                                                        newFunc->expr =
[432ce7a]1082                                                                referenceToRvalueConversion( newFunc->expr, newFunc->cost );
[b96b1c0]1083                                                        makeFunctionCandidates( untypedExpr->location,
1084                                                                newFunc, function, argExpansions, found );
[432ce7a]1085                                                }
1086                                        }
[64727bd]1087                                }
1088                        } catch ( SemanticErrorException & e ) { errors.append( e ); }
1089                }
1090
1091                // Find matches on function operators `?()`
1092                if ( ! opFinder.candidates.empty() ) {
1093                        // add exploded function alternatives to front of argument list
1094                        std::vector< ExplodedArg > funcE;
1095                        funcE.reserve( funcFinder.candidates.size() );
1096                        for ( const CandidateRef & func : funcFinder ) {
1097                                funcE.emplace_back( *func, symtab );
[432ce7a]1098                        }
[64727bd]1099                        argExpansions.emplace_front( std::move( funcE ) );
[432ce7a]1100
[64727bd]1101                        for ( const CandidateRef & op : opFinder ) {
1102                                try {
1103                                        // check if type is pointer-to-function
1104                                        const ast::Type * opResult = op->expr->result->stripReferences();
1105                                        if ( auto pointer = dynamic_cast< const ast::PointerType * >( opResult ) ) {
1106                                                if ( auto function = pointer->base.as< ast::FunctionType >() ) {
1107                                                        CandidateRef newOp{ new Candidate{ *op} };
1108                                                        newOp->expr =
1109                                                                referenceToRvalueConversion( newOp->expr, newOp->cost );
1110                                                        makeFunctionCandidates( untypedExpr->location,
1111                                                                newOp, function, argExpansions, found );
[432ce7a]1112                                                }
[64727bd]1113                                        }
1114                                } catch ( SemanticErrorException & e ) { errors.append( e ); }
[432ce7a]1115                        }
[64727bd]1116                }
[432ce7a]1117
[64727bd]1118                // Implement SFINAE; resolution errors are only errors if there aren't any non-error
1119                // candidates
1120                if ( found.empty() && ! errors.isEmpty() ) { throw errors; }
[432ce7a]1121
[64727bd]1122                // only keep the best matching intrinsic result to match C semantics (no unexpected narrowing/widening)
1123                // TODO: keep one for each set of argument candidates?
1124                Cost intrinsicCost = Cost::infinity;
1125                CandidateList intrinsicResult;
[46da46b]1126
[64727bd]1127                // Compute conversion costs
1128                for ( CandidateRef & withFunc : found ) {
1129                        Cost cvtCost = computeApplicationConversionCost( withFunc, symtab );
[432ce7a]1130
[acb33f15]1131                        if (funcName == "?|?") {
[64727bd]1132                        PRINT(
1133                                auto appExpr = withFunc->expr.strict_as< ast::ApplicationExpr >();
1134                                auto pointer = appExpr->func->result.strict_as< ast::PointerType >();
1135                                auto function = pointer->base.strict_as< ast::FunctionType >();
1136
1137                                std::cerr << "Case +++++++++++++ " << appExpr->func << std::endl;
1138                                std::cerr << "parameters are:" << std::endl;
1139                                ast::printAll( std::cerr, function->params, 2 );
1140                                std::cerr << "arguments are:" << std::endl;
1141                                ast::printAll( std::cerr, appExpr->args, 2 );
1142                                std::cerr << "bindings are:" << std::endl;
1143                                ast::print( std::cerr, withFunc->env, 2 );
1144                                std::cerr << "cost is: " << withFunc->cost << std::endl;
1145                                std::cerr << "cost of conversion is:" << cvtCost << std::endl;
1146                        )
[acb33f15]1147                        }
[64727bd]1148                        if ( cvtCost != Cost::infinity ) {
1149                                withFunc->cvtCost = cvtCost;
1150                                withFunc->cost += cvtCost;
1151                                auto func = withFunc->expr.strict_as<ast::ApplicationExpr>()->func.as<ast::VariableExpr>();
1152                                if (func && func->var->linkage == ast::Linkage::Intrinsic) {
1153                                        if (withFunc->cost < intrinsicCost) {
1154                                                intrinsicResult.clear();
1155                                                intrinsicCost = withFunc->cost;
1156                                        }
1157                                        if (withFunc->cost == intrinsicCost) {
1158                                                intrinsicResult.emplace_back(std::move(withFunc));
[46da46b]1159                                        }
[2908f08]1160                                } else {
[64727bd]1161                                        candidates.emplace_back( std::move( withFunc ) );
1162                                }
[432ce7a]1163                        }
1164                }
[64727bd]1165                spliceBegin( candidates, intrinsicResult );
1166                found = std::move( candidates );
1167
1168                // use a new list so that candidates are not examined by addAnonConversions twice
1169                // CandidateList winners = findMinCost( found );
1170                // promoteCvtCost( winners );
1171
1172                // function may return a struct/union value, in which case we need to add candidates
1173                // for implicit conversions to each of the anonymous members, which must happen after
1174                // `findMinCost`, since anon conversions are never the cheapest
1175                for ( const CandidateRef & c : found ) {
1176                        addAnonConversions( c );
1177                }
1178                // would this be too slow when we don't check cost anymore?
1179                spliceBegin( candidates, found );
1180
1181                if ( candidates.empty() && targetType && ! targetType->isVoid() && !selfFinder.strictMode ) {
1182                        // If resolution is unsuccessful with a target type, try again without, since it
1183                        // will sometimes succeed when it wouldn't with a target type binding.
1184                        // For example:
1185                        //   forall( otype T ) T & ?[]( T *, ptrdiff_t );
1186                        //   const char * x = "hello world";
1187                        //   unsigned char ch = x[0];
1188                        // Fails with simple return type binding (xxx -- check this!) as follows:
1189                        // * T is bound to unsigned char
1190                        // * (x: const char *) is unified with unsigned char *, which fails
1191                        // xxx -- fix this better
1192                        targetType = nullptr;
1193                        postvisit( untypedExpr );
[4b7cce6]1194                }
[64727bd]1195        }
[4b7cce6]1196
[64727bd]1197        void Finder::postvisit( const ast::AddressExpr * addressExpr ) {
1198                CandidateFinder finder( context, tenv );
1199                finder.find( addressExpr->arg );
[71d6bd8]1200
[64727bd]1201                if ( finder.candidates.empty() ) return;
[71d6bd8]1202
[64727bd]1203                reason.code = NoMatch;
[4b7cce6]1204
[64727bd]1205                for ( CandidateRef & r : finder.candidates ) {
[2908f08]1206                        if ( !isLvalue( r->expr ) ) continue;
[64727bd]1207                        addCandidate( *r, new ast::AddressExpr{ addressExpr->location, r->expr } );
[4b7cce6]1208                }
[64727bd]1209        }
[4b7cce6]1210
[64727bd]1211        void Finder::postvisit( const ast::LabelAddressExpr * labelExpr ) {
1212                addCandidate( labelExpr, tenv );
1213        }
[c8e4d2f8]1214
[85855b0]1215        // src is a subset of dst
1216        const ast::Expr * Finder::makeEnumOffsetCast( const ast::EnumInstType * src, 
1217                const ast::EnumInstType * dst,
1218                const ast::Expr * expr,
1219                Cost minCost ) {
1220               
1221                auto srcDecl = src->base;
1222                auto dstDecl = dst->base;
1223
1224                if (srcDecl->name == dstDecl->name) return expr;
1225
1226                for (auto& dstChild: dstDecl->inlinedDecl) {
1227                        Cost c = castCost(src, dstChild, false, symtab, tenv);
1228                        ast::CastExpr * castToDst;
1229                        if (c<minCost) {
1230                                unsigned offset = dstDecl->calChildOffset(dstChild.get());
1231                                if (offset > 0) {
1232                                        auto untyped = ast::UntypedExpr::createCall(
1233                                                expr->location, 
1234                                                "?+?", 
1235                                                { new ast::CastExpr( expr, new ast::BasicType(ast::BasicKind::SignedInt) ),
1236                                                ast::ConstantExpr::from_int(expr->location, offset)});
1237                                        CandidateFinder finder(context, tenv);
1238                                        finder.find( untyped );
1239                                        CandidateList winners = findMinCost( finder.candidates );
1240                                        CandidateRef & choice = winners.front();
1241                                        // choice->expr = referenceToRvalueConversion( choice->expr, choice->cost );
1242                                        choice->expr = new ast::CastExpr(expr->location, choice->expr, dstChild, ast::GeneratedFlag::ExplicitCast);
1243                                        // castToDst = new ast::CastExpr(choice->expr, dstChild);
1244                                        castToDst = new ast::CastExpr( 
1245                                                makeEnumOffsetCast( src, dstChild, choice->expr, minCost ),
1246                                         dst);
1247
1248                                } else {
1249                                        castToDst = new ast::CastExpr( expr, dst );
1250                                }
1251                                return castToDst;
1252                        }
1253                }
1254                SemanticError(expr, src->base->name + " is not a subtype of " + dst->base->name);
1255                return nullptr;
1256        }
1257
[64727bd]1258        void Finder::postvisit( const ast::CastExpr * castExpr ) {
1259                ast::ptr< ast::Type > toType = castExpr->result;
1260                assert( toType );
1261                toType = resolveTypeof( toType, context );
1262                toType = adjustExprType( toType, tenv, symtab );
[46da46b]1263
[64727bd]1264                CandidateFinder finder( context, tenv, toType );
1265                if (toType->isVoid()) {
1266                        finder.allowVoid = true;
1267                }
1268                if ( castExpr->kind == ast::CastExpr::Return ) {
1269                        finder.strictMode = true;
[4a89b52]1270                        finder.find( castExpr->arg, ResolveMode::withAdjustment() );
[c8e4d2f8]1271
[64727bd]1272                        // return casts are eliminated (merely selecting an overload, no actual operation)
1273                        candidates = std::move(finder.candidates);
[0f5e8cd]1274                        return;
1275                }
1276                else if (toType->isVoid()) {
1277                        finder.find( castExpr->arg ); // no adjust
1278                }
1279                else {
1280                        finder.find( castExpr->arg, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1281                }
[71d6bd8]1282
[64727bd]1283                if ( !finder.candidates.empty() ) reason.code = NoMatch;
[c8e4d2f8]1284
[64727bd]1285                CandidateList matches;
1286                Cost minExprCost = Cost::infinity;
1287                Cost minCastCost = Cost::infinity;
1288                for ( CandidateRef & cand : finder.candidates ) {
1289                        ast::AssertionSet need( cand->need.begin(), cand->need.end() ), have;
1290                        ast::OpenVarSet open( cand->open );
[c8e4d2f8]1291
[64727bd]1292                        cand->env.extractOpenVars( open );
[c8e4d2f8]1293
[64727bd]1294                        // It is possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued
1295                        // expression, e.g. cast-to-void, one value to zero. Figure out the prefix of the
1296                        // subexpression results that are cast directly. The candidate is invalid if it
1297                        // has fewer results than there are types to cast to.
1298                        int discardedValues = cand->expr->result->size() - toType->size();
1299                        if ( discardedValues < 0 ) continue;
[bb87dd0]1300
[64727bd]1301                        // unification run for side-effects
1302                        unify( toType, cand->expr->result, cand->env, need, have, open );
1303                        Cost thisCost =
1304                                (castExpr->isGenerated == ast::GeneratedFlag::GeneratedCast)
1305                                        ? conversionCost( cand->expr->result, toType, cand->expr->get_lvalue(), symtab, cand->env )
1306                                        : castCost( cand->expr->result, toType, cand->expr->get_lvalue(), symtab, cand->env );
[85855b0]1307                       
1308                        // Redefine enum cast
1309                        auto argAsEnum = cand->expr->result.as<ast::EnumInstType>();
1310                        auto toAsEnum = toType.as<ast::EnumInstType>();
1311                        if ( argAsEnum && toAsEnum && argAsEnum->name != toAsEnum->name ) {     
1312                                ast::ptr<ast::Expr> offsetExpr = makeEnumOffsetCast(argAsEnum, toAsEnum, cand->expr, thisCost);
1313                                cand->expr = offsetExpr;
1314                        }
[64727bd]1315
1316                        PRINT(
1317                                std::cerr << "working on cast with result: " << toType << std::endl;
1318                                std::cerr << "and expr type: " << cand->expr->result << std::endl;
1319                                std::cerr << "env: " << cand->env << std::endl;
1320                        )
1321                        if ( thisCost != Cost::infinity ) {
[c8e4d2f8]1322                                PRINT(
[64727bd]1323                                        std::cerr << "has finite cost." << std::endl;
[c8e4d2f8]1324                                )
[64727bd]1325                                // count one safe conversion for each value that is thrown away
1326                                thisCost.incSafe( discardedValues );
1327                                // select first on argument cost, then conversion cost
1328                                if ( cand->cost < minExprCost || ( cand->cost == minExprCost && thisCost < minCastCost ) ) {
1329                                        minExprCost = cand->cost;
1330                                        minCastCost = thisCost;
1331                                        matches.clear();
[c8e4d2f8]1332                                }
[85855b0]1333                                // ambigious case, still output candidates to print in error message
[64727bd]1334                                if ( cand->cost == minExprCost && thisCost == minCastCost ) {
1335                                        CandidateRef newCand = std::make_shared<Candidate>(
1336                                                restructureCast( cand->expr, toType, castExpr->isGenerated ),
1337                                                copy( cand->env ), std::move( open ), std::move( need ), cand->cost + thisCost);
[14755e5]1338                                        // currently assertions are always resolved immediately so this should have no effect.
[64727bd]1339                                        // if this somehow changes in the future (e.g. delayed by indeterminate return type)
1340                                        // we may need to revisit the logic.
1341                                        inferParameters( newCand, matches );
1342                                }
1343                                // else skip, better alternatives found
[4b7cce6]1344
1345                        }
1346                }
[64727bd]1347                candidates = std::move(matches);
1348                //CandidateList minArgCost = findMinCost( matches );
1349                //promoteCvtCost( minArgCost );
1350                //candidates = findMinCost( minArgCost );
1351        }
[4ef08f7]1352
[64727bd]1353        void Finder::postvisit( const ast::VirtualCastExpr * castExpr ) {
1354                assertf( castExpr->result, "Implicit virtual cast targets not yet supported." );
1355                CandidateFinder finder( context, tenv );
1356                // don't prune here, all alternatives guaranteed to have same type
[4a89b52]1357                finder.find( castExpr->arg, ResolveMode::withoutPrune() );
[64727bd]1358                for ( CandidateRef & r : finder.candidates ) {
1359                        addCandidate(
1360                                *r,
1361                                new ast::VirtualCastExpr{ castExpr->location, r->expr, castExpr->result } );
1362                }
1363        }
[4ef08f7]1364
[64727bd]1365        void Finder::postvisit( const ast::KeywordCastExpr * castExpr ) {
1366                const auto & loc = castExpr->location;
1367                assertf( castExpr->result, "Cast target should have been set in Validate." );
1368                auto ref = castExpr->result.strict_as<ast::ReferenceType>();
1369                auto inst = ref->base.strict_as<ast::StructInstType>();
1370                auto target = inst->base.get();
1371
1372                CandidateFinder finder( context, tenv );
1373
1374                auto pick_alternatives = [target, this](CandidateList & found, bool expect_ref) {
1375                        for (auto & cand : found) {
1376                                const ast::Type * expr = cand->expr->result.get();
1377                                if (expect_ref) {
1378                                        auto res = dynamic_cast<const ast::ReferenceType*>(expr);
1379                                        if (!res) { continue; }
1380                                        expr = res->base.get();
1381                                }
[4ef08f7]1382
[64727bd]1383                                if (auto insttype = dynamic_cast<const ast::TypeInstType*>(expr)) {
1384                                        auto td = cand->env.lookup(*insttype);
1385                                        if (!td) { continue; }
1386                                        expr = td->bound.get();
1387                                }
[4ef08f7]1388
[64727bd]1389                                if (auto base = dynamic_cast<const ast::StructInstType*>(expr)) {
1390                                        if (base->base == target) {
1391                                                candidates.push_back( std::move(cand) );
1392                                                reason.code = NoReason;
[4ef08f7]1393                                        }
1394                                }
[64727bd]1395                        }
1396                };
[4ef08f7]1397
[64727bd]1398                try {
1399                        // Attempt 1 : turn (thread&)X into (thread$&)X.__thrd
1400                        // Clone is purely for memory management
1401                        std::unique_ptr<const ast::Expr> tech1 { new ast::UntypedMemberExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, castExpr->concrete_target.field), castExpr->arg) };
[4ef08f7]1402
[64727bd]1403                        // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
[4a89b52]1404                        finder.find( tech1.get(), ResolveMode::withoutPrune() );
[64727bd]1405                        pick_alternatives(finder.candidates, false);
[4ef08f7]1406
[64727bd]1407                        return;
1408                } catch(SemanticErrorException & ) {}
[4ef08f7]1409
[64727bd]1410                // Fallback : turn (thread&)X into (thread$&)get_thread(X)
1411                std::unique_ptr<const ast::Expr> fallback { ast::UntypedExpr::createDeref(loc,  new ast::UntypedExpr(loc, new ast::NameExpr(loc, castExpr->concrete_target.getter), { castExpr->arg })) };
1412                // don't prune here, since it's guaranteed all alternatives will have the same type
[4a89b52]1413                finder.find( fallback.get(), ResolveMode::withoutPrune() );
[64727bd]1414
1415                pick_alternatives(finder.candidates, true);
1416
1417                // Whatever happens here, we have no more fallbacks
1418        }
1419
1420        void Finder::postvisit( const ast::UntypedMemberExpr * memberExpr ) {
1421                CandidateFinder aggFinder( context, tenv );
[4a89b52]1422                aggFinder.find( memberExpr->aggregate, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1423                for ( CandidateRef & agg : aggFinder.candidates ) {
1424                        // it's okay for the aggregate expression to have reference type -- cast it to the
1425                        // base type to treat the aggregate as the referenced value
1426                        Cost addedCost = Cost::zero;
1427                        agg->expr = referenceToRvalueConversion( agg->expr, addedCost );
1428
1429                        // find member of the given type
1430                        if ( auto structInst = agg->expr->result.as< ast::StructInstType >() ) {
1431                                addAggMembers(
1432                                        structInst, agg->expr, *agg, addedCost, getMemberName( memberExpr ) );
1433                        } else if ( auto unionInst = agg->expr->result.as< ast::UnionInstType >() ) {
1434                                addAggMembers(
1435                                        unionInst, agg->expr, *agg, addedCost, getMemberName( memberExpr ) );
1436                        } else if ( auto tupleType = agg->expr->result.as< ast::TupleType >() ) {
1437                                addTupleMembers( tupleType, agg->expr, *agg, addedCost, memberExpr->member );
[898ae07]1438                        }
[4b7cce6]1439                }
[64727bd]1440        }
[4b7cce6]1441
[64727bd]1442        void Finder::postvisit( const ast::MemberExpr * memberExpr ) {
1443                addCandidate( memberExpr, tenv );
1444        }
[4b7cce6]1445
[64727bd]1446        void Finder::postvisit( const ast::NameExpr * nameExpr ) {
1447                std::vector< ast::SymbolTable::IdData > declList;
1448                if (!selfFinder.otypeKeys.empty()) {
1449                        auto kind = ast::SymbolTable::getSpecialFunctionKind(nameExpr->name);
1450                        assertf(kind != ast::SymbolTable::SpecialFunctionKind::NUMBER_OF_KINDS, "special lookup with non-special target: %s", nameExpr->name.c_str());
[e5c3811]1451
[64727bd]1452                        for (auto & otypeKey: selfFinder.otypeKeys) {
1453                                auto result = symtab.specialLookupId(kind, otypeKey);
1454                                declList.insert(declList.end(), std::make_move_iterator(result.begin()), std::make_move_iterator(result.end()));
[e5c3811]1455                        }
[64727bd]1456                } else {
[85855b0]1457                        declList = symtab.lookupIdIgnoreHidden( nameExpr->name );
[64727bd]1458                }
1459                PRINT( std::cerr << "nameExpr is " << nameExpr->name << std::endl; )
[71d6bd8]1460
[64727bd]1461                if ( declList.empty() ) return;
[71d6bd8]1462
[64727bd]1463                reason.code = NoMatch;
[898ae07]1464
[64727bd]1465                for ( auto & data : declList ) {
1466                        Cost cost = Cost::zero;
1467                        ast::Expr * newExpr = data.combine( nameExpr->location, cost );
[9e23b446]1468
[64727bd]1469                        CandidateRef newCand = std::make_shared<Candidate>(
[eb7586e]1470                                newExpr, copy( tenv ), ast::OpenVarSet{}, ast::AssertionSet{}, Cost::zero,
[64727bd]1471                                cost );
1472                        if (newCand->expr->env) {
1473                                newCand->env.add(*newCand->expr->env);
1474                                auto mutExpr = newCand->expr.get_and_mutate();
1475                                mutExpr->env  = nullptr;
1476                                newCand->expr = mutExpr;
[898ae07]1477                        }
[4b7cce6]1478
[64727bd]1479                        PRINT(
1480                                std::cerr << "decl is ";
1481                                ast::print( std::cerr, data.id );
1482                                std::cerr << std::endl;
1483                                std::cerr << "newExpr is ";
1484                                ast::print( std::cerr, newExpr );
1485                                std::cerr << std::endl;
1486                        )
1487                        newCand->expr = ast::mutate_field(
1488                                newCand->expr.get(), &ast::Expr::result,
1489                                renameTyVars( newCand->expr->result ) );
1490                        // add anonymous member interpretations whenever an aggregate value type is seen
1491                        // as a name expression
1492                        addAnonConversions( newCand );
1493                        candidates.emplace_back( std::move( newCand ) );
[4b7cce6]1494                }
[64727bd]1495        }
[4b7cce6]1496
[fc1a3e2]1497        void Finder::postvisit(const ast::VariableExpr *variableExpr) {
1498                // not sufficient to just pass `variableExpr` here, type might have changed
[0522ebe]1499
[fc1a3e2]1500                auto cand = new Candidate(variableExpr, tenv);
1501                candidates.emplace_back(cand);
1502        }
[4b7cce6]1503
[64727bd]1504        void Finder::postvisit( const ast::ConstantExpr * constantExpr ) {
1505                addCandidate( constantExpr, tenv );
1506        }
[4b7cce6]1507
[64727bd]1508        void Finder::postvisit( const ast::SizeofExpr * sizeofExpr ) {
1509                if ( sizeofExpr->type ) {
1510                        addCandidate(
1511                                new ast::SizeofExpr{
1512                                        sizeofExpr->location, resolveTypeof( sizeofExpr->type, context ) },
1513                                tenv );
1514                } else {
1515                        // find all candidates for the argument to sizeof
1516                        CandidateFinder finder( context, tenv );
1517                        finder.find( sizeofExpr->expr );
1518                        // find the lowest-cost candidate, otherwise ambiguous
1519                        CandidateList winners = findMinCost( finder.candidates );
1520                        if ( winners.size() != 1 ) {
1521                                SemanticError(
1522                                        sizeofExpr->expr.get(), "Ambiguous expression in sizeof operand: " );
[898ae07]1523                        }
[64727bd]1524                        // return the lowest-cost candidate
1525                        CandidateRef & choice = winners.front();
1526                        choice->expr = referenceToRvalueConversion( choice->expr, choice->cost );
1527                        choice->cost = Cost::zero;
1528                        addCandidate( *choice, new ast::SizeofExpr{ sizeofExpr->location, choice->expr } );
[4b7cce6]1529                }
[64727bd]1530        }
[4b7cce6]1531
[525f7ad]1532        void Finder::postvisit( const ast::CountExpr * countExpr ) {
1533                assert( countExpr->type );
1534                auto enumInst = countExpr->type.as<ast::EnumInstType>();
1535                if ( !enumInst ) {
1536                        SemanticError( countExpr, "Count Expression only supports Enum Type as operand: ");
1537                }
1538                addCandidate( ast::ConstantExpr::from_ulong(countExpr->location, enumInst->base->members.size()), tenv );
1539        }
1540
[64727bd]1541        void Finder::postvisit( const ast::AlignofExpr * alignofExpr ) {
1542                if ( alignofExpr->type ) {
1543                        addCandidate(
1544                                new ast::AlignofExpr{
1545                                        alignofExpr->location, resolveTypeof( alignofExpr->type, context ) },
1546                                tenv );
1547                } else {
1548                        // find all candidates for the argument to alignof
1549                        CandidateFinder finder( context, tenv );
1550                        finder.find( alignofExpr->expr );
1551                        // find the lowest-cost candidate, otherwise ambiguous
1552                        CandidateList winners = findMinCost( finder.candidates );
1553                        if ( winners.size() != 1 ) {
1554                                SemanticError(
1555                                        alignofExpr->expr.get(), "Ambiguous expression in alignof operand: " );
[898ae07]1556                        }
[64727bd]1557                        // return the lowest-cost candidate
1558                        CandidateRef & choice = winners.front();
1559                        choice->expr = referenceToRvalueConversion( choice->expr, choice->cost );
1560                        choice->cost = Cost::zero;
1561                        addCandidate(
1562                                *choice, new ast::AlignofExpr{ alignofExpr->location, choice->expr } );
[4b7cce6]1563                }
[64727bd]1564        }
[4b7cce6]1565
[64727bd]1566        void Finder::postvisit( const ast::UntypedOffsetofExpr * offsetofExpr ) {
1567                const ast::BaseInstType * aggInst;
1568                if (( aggInst = offsetofExpr->type.as< ast::StructInstType >() )) ;
1569                else if (( aggInst = offsetofExpr->type.as< ast::UnionInstType >() )) ;
1570                else return;
[4b7cce6]1571
[64727bd]1572                for ( const ast::Decl * member : aggInst->lookup( offsetofExpr->member ) ) {
1573                        auto dwt = strict_dynamic_cast< const ast::DeclWithType * >( member );
1574                        addCandidate(
1575                                new ast::OffsetofExpr{ offsetofExpr->location, aggInst, dwt }, tenv );
[4b7cce6]1576                }
[64727bd]1577        }
[4b7cce6]1578
[64727bd]1579        void Finder::postvisit( const ast::OffsetofExpr * offsetofExpr ) {
1580                addCandidate( offsetofExpr, tenv );
1581        }
[4b7cce6]1582
[64727bd]1583        void Finder::postvisit( const ast::OffsetPackExpr * offsetPackExpr ) {
1584                addCandidate( offsetPackExpr, tenv );
1585        }
[71d6bd8]1586
[64727bd]1587        void Finder::postvisit( const ast::LogicalExpr * logicalExpr ) {
1588                CandidateFinder finder1( context, tenv );
[ab780e6]1589                ast::ptr<ast::Expr> arg1 = createCondExpr( logicalExpr->arg1 );
[61e362f]1590                finder1.find( arg1, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1591                if ( finder1.candidates.empty() ) return;
[4b7cce6]1592
[64727bd]1593                CandidateFinder finder2( context, tenv );
[ab780e6]1594                ast::ptr<ast::Expr> arg2 = createCondExpr( logicalExpr->arg2 );
[61e362f]1595                finder2.find( arg2, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1596                if ( finder2.candidates.empty() ) return;
[4b7cce6]1597
[64727bd]1598                reason.code = NoMatch;
[4b7cce6]1599
[64727bd]1600                for ( const CandidateRef & r1 : finder1.candidates ) {
[4b7cce6]1601                        for ( const CandidateRef & r2 : finder2.candidates ) {
[64727bd]1602                                ast::TypeEnvironment env{ r1->env };
1603                                env.simpleCombine( r2->env );
1604                                ast::OpenVarSet open{ r1->open };
1605                                mergeOpenVars( open, r2->open );
1606                                ast::AssertionSet need;
1607                                mergeAssertionSet( need, r1->need );
1608                                mergeAssertionSet( need, r2->need );
[4b7cce6]1609
[64727bd]1610                                addCandidate(
1611                                        new ast::LogicalExpr{
1612                                                logicalExpr->location, r1->expr, r2->expr, logicalExpr->isAnd },
1613                                        std::move( env ), std::move( open ), std::move( need ), r1->cost + r2->cost );
[4b7cce6]1614                        }
1615                }
[64727bd]1616        }
1617
1618        void Finder::postvisit( const ast::ConditionalExpr * conditionalExpr ) {
1619                // candidates for condition
[ab780e6]1620                ast::ptr<ast::Expr> arg1 = createCondExpr( conditionalExpr->arg1 );
[2810700]1621                CandidateFinder finder1( context, tenv );
[61e362f]1622                finder1.find( arg1, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1623                if ( finder1.candidates.empty() ) return;
[4b7cce6]1624
[64727bd]1625                // candidates for true result
[2beaf9b]1626                // FIX ME: resolves and runs arg1 twice when arg2 is missing.
[2810700]1627                ast::Expr const * arg2 = conditionalExpr->arg2;
1628                arg2 = arg2 ? arg2 : conditionalExpr->arg1.get();
[64727bd]1629                CandidateFinder finder2( context, tenv );
1630                finder2.allowVoid = true;
[2810700]1631                finder2.find( arg2, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1632                if ( finder2.candidates.empty() ) return;
[4b7cce6]1633
[64727bd]1634                // candidates for false result
1635                CandidateFinder finder3( context, tenv );
1636                finder3.allowVoid = true;
[4a89b52]1637                finder3.find( conditionalExpr->arg3, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1638                if ( finder3.candidates.empty() ) return;
[4b7cce6]1639
[64727bd]1640                reason.code = NoMatch;
[71d6bd8]1641
[64727bd]1642                for ( const CandidateRef & r1 : finder1.candidates ) {
1643                        for ( const CandidateRef & r2 : finder2.candidates ) {
1644                                for ( const CandidateRef & r3 : finder3.candidates ) {
[4b7cce6]1645                                        ast::TypeEnvironment env{ r1->env };
1646                                        env.simpleCombine( r2->env );
[64727bd]1647                                        env.simpleCombine( r3->env );
[4b7cce6]1648                                        ast::OpenVarSet open{ r1->open };
1649                                        mergeOpenVars( open, r2->open );
[64727bd]1650                                        mergeOpenVars( open, r3->open );
[4b7cce6]1651                                        ast::AssertionSet need;
1652                                        mergeAssertionSet( need, r1->need );
1653                                        mergeAssertionSet( need, r2->need );
[64727bd]1654                                        mergeAssertionSet( need, r3->need );
[4b7cce6]1655                                        ast::AssertionSet have;
1656
[64727bd]1657                                        // unify true and false results, then infer parameters to produce new
1658                                        // candidates
[4b7cce6]1659                                        ast::ptr< ast::Type > common;
[2890212]1660                                        if (
1661                                                unify(
[64727bd]1662                                                        r2->expr->result, r3->expr->result, env, need, have, open,
[2890212]1663                                                        common )
[4b7cce6]1664                                        ) {
[64727bd]1665                                                // generate typed expression
1666                                                ast::ConditionalExpr * newExpr = new ast::ConditionalExpr{
1667                                                        conditionalExpr->location, r1->expr, r2->expr, r3->expr };
1668                                                newExpr->result = common ? common : r2->expr->result;
1669                                                // convert both options to result type
1670                                                Cost cost = r1->cost + r2->cost + r3->cost;
1671                                                newExpr->arg2 = computeExpressionConversionCost(
1672                                                        newExpr->arg2, newExpr->result, symtab, env, cost );
1673                                                newExpr->arg3 = computeExpressionConversionCost(
1674                                                        newExpr->arg3, newExpr->result, symtab, env, cost );
1675                                                // output candidate
[898ae07]1676                                                CandidateRef newCand = std::make_shared<Candidate>(
[64727bd]1677                                                        newExpr, std::move( env ), std::move( open ), std::move( need ), cost );
[898ae07]1678                                                inferParameters( newCand, candidates );
[4b7cce6]1679                                        }
1680                                }
1681                        }
1682                }
[64727bd]1683        }
[4b7cce6]1684
[64727bd]1685        void Finder::postvisit( const ast::CommaExpr * commaExpr ) {
1686                ast::TypeEnvironment env{ tenv };
1687                ast::ptr< ast::Expr > arg1 = resolveInVoidContext( commaExpr->arg1, context, env );
[4b7cce6]1688
[64727bd]1689                CandidateFinder finder2( context, env );
[4a89b52]1690                finder2.find( commaExpr->arg2, ResolveMode::withAdjustment() );
[4b7cce6]1691
[64727bd]1692                for ( const CandidateRef & r2 : finder2.candidates ) {
1693                        addCandidate( *r2, new ast::CommaExpr{ commaExpr->location, arg1, r2->expr } );
[4b7cce6]1694                }
[64727bd]1695        }
[4b7cce6]1696
[64727bd]1697        void Finder::postvisit( const ast::ImplicitCopyCtorExpr * ctorExpr ) {
1698                addCandidate( ctorExpr, tenv );
1699        }
[4b7cce6]1700
[64727bd]1701        void Finder::postvisit( const ast::ConstructorExpr * ctorExpr ) {
1702                CandidateFinder finder( context, tenv );
1703                finder.allowVoid = true;
[4a89b52]1704                finder.find( ctorExpr->callExpr, ResolveMode::withoutPrune() );
[64727bd]1705                for ( CandidateRef & r : finder.candidates ) {
1706                        addCandidate( *r, new ast::ConstructorExpr{ ctorExpr->location, r->expr } );
[4b7cce6]1707                }
[64727bd]1708        }
1709
1710        void Finder::postvisit( const ast::RangeExpr * rangeExpr ) {
1711                // resolve low and high, accept candidates where low and high types unify
1712                CandidateFinder finder1( context, tenv );
[4a89b52]1713                finder1.find( rangeExpr->low, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1714                if ( finder1.candidates.empty() ) return;
1715
1716                CandidateFinder finder2( context, tenv );
[4a89b52]1717                finder2.find( rangeExpr->high, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1718                if ( finder2.candidates.empty() ) return;
1719
1720                reason.code = NoMatch;
[4b7cce6]1721
[64727bd]1722                for ( const CandidateRef & r1 : finder1.candidates ) {
1723                        for ( const CandidateRef & r2 : finder2.candidates ) {
1724                                ast::TypeEnvironment env{ r1->env };
1725                                env.simpleCombine( r2->env );
1726                                ast::OpenVarSet open{ r1->open };
1727                                mergeOpenVars( open, r2->open );
1728                                ast::AssertionSet need;
1729                                mergeAssertionSet( need, r1->need );
1730                                mergeAssertionSet( need, r2->need );
1731                                ast::AssertionSet have;
1732
1733                                ast::ptr< ast::Type > common;
1734                                if (
1735                                        unify(
1736                                                r1->expr->result, r2->expr->result, env, need, have, open,
1737                                                common )
1738                                ) {
1739                                        // generate new expression
1740                                        ast::RangeExpr * newExpr =
1741                                                new ast::RangeExpr{ rangeExpr->location, r1->expr, r2->expr };
1742                                        newExpr->result = common ? common : r1->expr->result;
1743                                        // add candidate
1744                                        CandidateRef newCand = std::make_shared<Candidate>(
1745                                                newExpr, std::move( env ), std::move( open ), std::move( need ),
1746                                                r1->cost + r2->cost );
1747                                        inferParameters( newCand, candidates );
1748                                }
1749                        }
[4b7cce6]1750                }
[64727bd]1751        }
[4b7cce6]1752
[64727bd]1753        void Finder::postvisit( const ast::UntypedTupleExpr * tupleExpr ) {
1754                std::vector< CandidateFinder > subCandidates =
1755                        selfFinder.findSubExprs( tupleExpr->exprs );
1756                std::vector< CandidateList > possibilities;
1757                combos( subCandidates.begin(), subCandidates.end(), back_inserter( possibilities ) );
1758
1759                for ( const CandidateList & subs : possibilities ) {
1760                        std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > exprs;
1761                        exprs.reserve( subs.size() );
1762                        for ( const CandidateRef & sub : subs ) { exprs.emplace_back( sub->expr ); }
1763
1764                        ast::TypeEnvironment env;
1765                        ast::OpenVarSet open;
1766                        ast::AssertionSet need;
1767                        for ( const CandidateRef & sub : subs ) {
1768                                env.simpleCombine( sub->env );
1769                                mergeOpenVars( open, sub->open );
1770                                mergeAssertionSet( need, sub->need );
[4b7cce6]1771                        }
[64727bd]1772
1773                        addCandidate(
1774                                new ast::TupleExpr{ tupleExpr->location, std::move( exprs ) },
1775                                std::move( env ), std::move( open ), std::move( need ), sumCost( subs ) );
[4b7cce6]1776                }
[64727bd]1777        }
1778
1779        void Finder::postvisit( const ast::TupleExpr * tupleExpr ) {
1780                addCandidate( tupleExpr, tenv );
1781        }
1782
1783        void Finder::postvisit( const ast::TupleIndexExpr * tupleExpr ) {
1784                addCandidate( tupleExpr, tenv );
1785        }
1786
1787        void Finder::postvisit( const ast::TupleAssignExpr * tupleExpr ) {
1788                addCandidate( tupleExpr, tenv );
1789        }
[4b7cce6]1790
[64727bd]1791        void Finder::postvisit( const ast::UniqueExpr * unqExpr ) {
1792                CandidateFinder finder( context, tenv );
[4a89b52]1793                finder.find( unqExpr->expr, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1794                for ( CandidateRef & r : finder.candidates ) {
1795                        // ensure that the the id is passed on so that the expressions are "linked"
1796                        addCandidate( *r, new ast::UniqueExpr{ unqExpr->location, r->expr, unqExpr->id } );
[4b7cce6]1797                }
[64727bd]1798        }
[4b7cce6]1799
[64727bd]1800        void Finder::postvisit( const ast::StmtExpr * stmtExpr ) {
1801                addCandidate( resolveStmtExpr( stmtExpr, context ), tenv );
1802        }
[17a0ede2]1803
[64727bd]1804        void Finder::postvisit( const ast::UntypedInitExpr * initExpr ) {
1805                // handle each option like a cast
1806                CandidateList matches;
1807                PRINT(
1808                        std::cerr << "untyped init expr: " << initExpr << std::endl;
1809                )
1810                // O(n^2) checks of d-types with e-types
1811                for ( const ast::InitAlternative & initAlt : initExpr->initAlts ) {
1812                        // calculate target type
1813                        const ast::Type * toType = resolveTypeof( initAlt.type, context );
1814                        toType = adjustExprType( toType, tenv, symtab );
1815                        // The call to find must occur inside this loop, otherwise polymorphic return
1816                        // types are not bound to the initialization type, since return type variables are
1817                        // only open for the duration of resolving the UntypedExpr.
1818                        CandidateFinder finder( context, tenv, toType );
[4a89b52]1819                        finder.find( initExpr->expr, ResolveMode::withAdjustment() );
[64727bd]1820
1821                        Cost minExprCost = Cost::infinity;
1822                        Cost minCastCost = Cost::infinity;
1823                        for ( CandidateRef & cand : finder.candidates ) {
1824                                if (reason.code == NotFound) reason.code = NoMatch;
1825
1826                                ast::TypeEnvironment env{ cand->env };
1827                                ast::AssertionSet need( cand->need.begin(), cand->need.end() ), have;
1828                                ast::OpenVarSet open{ cand->open };
1829
1830                                PRINT(
1831                                        std::cerr << "  @ " << toType << " " << initAlt.designation << std::endl;
1832                                )
1833
1834                                // It is possible that a cast can throw away some values in a multiply-valued
1835                                // expression, e.g. cast-to-void, one value to zero. Figure out the prefix of
1836                                // the subexpression results that are cast directly. The candidate is invalid
1837                                // if it has fewer results than there are types to cast to.
1838                                int discardedValues = cand->expr->result->size() - toType->size();
1839                                if ( discardedValues < 0 ) continue;
[17a0ede2]1840
[64727bd]1841                                // unification run for side-effects
[af746cc]1842                                ast::ptr<ast::Type> common;
1843                                bool canUnify = unify( toType, cand->expr->result, env, need, have, open, common );
[64727bd]1844                                (void) canUnify;
1845                                Cost thisCost = computeConversionCost( cand->expr->result, toType, cand->expr->get_lvalue(),
1846                                        symtab, env );
1847                                PRINT(
1848                                        Cost legacyCost = castCost( cand->expr->result, toType, cand->expr->get_lvalue(),
[bb87dd0]1849                                                symtab, env );
[64727bd]1850                                        std::cerr << "Considering initialization:";
1851                                        std::cerr << std::endl << "  FROM: " << cand->expr->result << std::endl;
1852                                        std::cerr << std::endl << "  TO: "   << toType             << std::endl;
1853                                        std::cerr << std::endl << "  Unification " << (canUnify ? "succeeded" : "failed");
1854                                        std::cerr << std::endl << "  Legacy cost " << legacyCost;
1855                                        std::cerr << std::endl << "  New cost " << thisCost;
1856                                        std::cerr << std::endl;
1857                                )
1858                                if ( thisCost != Cost::infinity ) {
1859                                        // count one safe conversion for each value that is thrown away
1860                                        thisCost.incSafe( discardedValues );
1861                                        if ( cand->cost < minExprCost || ( cand->cost == minExprCost && thisCost < minCastCost ) ) {
1862                                                minExprCost = cand->cost;
1863                                                minCastCost = thisCost;
1864                                                matches.clear();
1865                                        }
[acb33f15]1866                                        CandidateRef newCand = std::make_shared<Candidate>(
1867                                                new ast::InitExpr{
1868                                                        initExpr->location,
1869                                                        restructureCast( cand->expr, toType ),
1870                                                        initAlt.designation },
1871                                                std::move(env), std::move( open ), std::move( need ), cand->cost + thisCost );
1872                                        // currently assertions are always resolved immediately so this should have no effect.
1873                                        // if this somehow changes in the future (e.g. delayed by indeterminate return type)
1874                                        // we may need to revisit the logic.
1875                                        inferParameters( newCand, matches );
[7aa209e7]1876                                }
[17a0ede2]1877                        }
[4b7cce6]1878                }
1879
[64727bd]1880                // select first on argument cost, then conversion cost
1881                // CandidateList minArgCost = findMinCost( matches );
1882                // promoteCvtCost( minArgCost );
1883                // candidates = findMinCost( minArgCost );
1884                candidates = std::move(matches);
1885        }
[396037d]1886
[a55ebcc]1887        void Finder::postvisit( const ast::QualifiedNameExpr * expr ) {
1888                std::vector< ast::SymbolTable::IdData > declList = symtab.lookupId( expr->name );
1889                if ( declList.empty() ) return;
1890
1891                for ( ast::SymbolTable::IdData & data: declList ) {
1892                        const ast::Type * t = data.id->get_type()->stripReferences();
1893                        if ( const ast::EnumInstType * enumInstType =
1894                                dynamic_cast<const ast::EnumInstType *>( t ) ) {
[85855b0]1895                                if ( (enumInstType->base->name == expr->type_name)
1896                                        || (expr->type_decl && enumInstType->base->name == expr->type_decl->name) ) {
[a55ebcc]1897                                        Cost cost = Cost::zero;
1898                                        ast::Expr * newExpr = data.combine( expr->location, cost );
1899                                        CandidateRef newCand =
1900                                                std::make_shared<Candidate>(
[14755e5]1901                                                        newExpr, copy( tenv ), ast::OpenVarSet{},
[eb7586e]1902                                                        ast::AssertionSet{}, Cost::zero, cost
[a55ebcc]1903                                                );
1904                                        if (newCand->expr->env) {
1905                                                newCand->env.add(*newCand->expr->env);
1906                                                auto mutExpr = newCand->expr.get_and_mutate();
1907                                                mutExpr->env  = nullptr;
1908                                                newCand->expr = mutExpr;
1909                                        }
1910
1911                                        newCand->expr = ast::mutate_field(
1912                                                newCand->expr.get(), &ast::Expr::result,
1913                                                renameTyVars( newCand->expr->result ) );
1914                                        addAnonConversions( newCand );
1915                                        candidates.emplace_back( std::move( newCand ) );
1916                                }
1917                        }
1918                }
1919        }
[0d070ca]1920        // size_t Finder::traceId = Stats::Heap::new_stacktrace_id("Finder");
[2890212]1921        /// Prunes a list of candidates down to those that have the minimum conversion cost for a given
[396037d]1922        /// return type. Skips ambiguous candidates.
[d57e349]1923
[1389810]1924} // anonymous namespace
[d57e349]1925
[1389810]1926bool CandidateFinder::pruneCandidates( CandidateList & candidates, CandidateList & out, std::vector<std::string> & errors ) {
1927        struct PruneStruct {
1928                CandidateRef candidate;
1929                bool ambiguous;
1930
1931                PruneStruct() = default;
1932                PruneStruct( const CandidateRef & c ) : candidate( c ), ambiguous( false ) {}
1933        };
1934
1935        // find lowest-cost candidate for each type
1936        std::unordered_map< std::string, PruneStruct > selected;
1937        // attempt to skip satisfyAssertions on more expensive alternatives if better options have been found
1938        std::sort(candidates.begin(), candidates.end(), [](const CandidateRef & x, const CandidateRef & y){return x->cost < y->cost;});
1939        for ( CandidateRef & candidate : candidates ) {
1940                std::string mangleName;
1941                {
1942                        ast::ptr< ast::Type > newType = candidate->expr->result;
1943                        assertf(candidate->expr->result, "Result of expression %p for candidate is null", candidate->expr.get());
1944                        candidate->env.apply( newType );
1945                        mangleName = Mangle::mangle( newType );
1946                }
1947
1948                auto found = selected.find( mangleName );
1949                if (found != selected.end() && found->second.candidate->cost < candidate->cost) {
1950                        PRINT(
1951                                std::cerr << "cost " << candidate->cost << " loses to "
1952                                        << found->second.candidate->cost << std::endl;
1953                        )
1954                        continue;
1955                }
1956
1957                // xxx - when do satisfyAssertions produce more than 1 result?
1958                // this should only happen when initial result type contains
1959                // unbound type parameters, then it should never be pruned by
1960                // the previous step, since renameTyVars guarantees the mangled name
1961                // is unique.
1962                CandidateList satisfied;
[e3282fe]1963                bool needRecomputeKey = false;
1964                if (candidate->need.empty()) {
1965                        satisfied.emplace_back(candidate);
1966                }
1967                else {
[39d8950]1968                        satisfyAssertions(candidate, context.symtab, satisfied, errors);
[e3282fe]1969                        needRecomputeKey = true;
1970                }
[1389810]1971
1972                for (auto & newCand : satisfied) {
1973                        // recomputes type key, if satisfyAssertions changed it
[e3282fe]1974                        if (needRecomputeKey)
[d57e349]1975                        {
[1389810]1976                                ast::ptr< ast::Type > newType = newCand->expr->result;
1977                                assertf(newCand->expr->result, "Result of expression %p for candidate is null", newCand->expr.get());
1978                                newCand->env.apply( newType );
[d57e349]1979                                mangleName = Mangle::mangle( newType );
1980                        }
1981                        auto found = selected.find( mangleName );
1982                        if ( found != selected.end() ) {
[46da46b]1983                                // tiebreaking by picking the lower cost on CURRENT expression
1984                                // NOTE: this behavior is different from C semantics.
1985                                // Specific remediations are performed for C operators at postvisit(UntypedExpr).
1986                                // Further investigations may take place.
1987                                if ( newCand->cost < found->second.candidate->cost
1988                                        || (newCand->cost == found->second.candidate->cost && newCand->cvtCost < found->second.candidate->cvtCost) ) {
[d57e349]1989                                        PRINT(
[1389810]1990                                                std::cerr << "cost " << newCand->cost << " beats "
[d57e349]1991                                                        << found->second.candidate->cost << std::endl;
1992                                        )
1993
[1389810]1994                                        found->second = PruneStruct{ newCand };
[64727bd]1995                                } else if ( newCand->cost == found->second.candidate->cost && newCand->cvtCost == found->second.candidate->cvtCost ) {
[2890212]1996                                        // if one of the candidates contains a deleted identifier, can pick the other,
1997                                        // since deleted expressions should not be ambiguous if there is another option
[d57e349]1998                                        // that is at least as good
[1389810]1999                                        if ( findDeletedExpr( newCand->expr ) ) {
[d57e349]2000                                                // do nothing
2001                                                PRINT( std::cerr << "candidate is deleted" << std::endl; )
2002                                        } else if ( findDeletedExpr( found->second.candidate->expr ) ) {
2003                                                PRINT( std::cerr << "current is deleted" << std::endl; )
[1389810]2004                                                found->second = PruneStruct{ newCand };
[d57e349]2005                                        } else {
2006                                                PRINT( std::cerr << "marking ambiguous" << std::endl; )
2007                                                found->second.ambiguous = true;
2008                                        }
[943bfad]2009                                } else {
[1389810]2010                                        // xxx - can satisfyAssertions increase the cost?
[d57e349]2011                                        PRINT(
[1389810]2012                                                std::cerr << "cost " << newCand->cost << " loses to "
[d57e349]2013                                                        << found->second.candidate->cost << std::endl;
[943bfad]2014                                        )
[d57e349]2015                                }
2016                        } else {
[1389810]2017                                selected.emplace_hint( found, mangleName, newCand );
[d57e349]2018                        }
2019                }
[1389810]2020        }
[d57e349]2021
[1389810]2022        // report unambiguous min-cost candidates
2023        // CandidateList out;
2024        for ( auto & target : selected ) {
2025                if ( target.second.ambiguous ) continue;
[d57e349]2026
[1389810]2027                CandidateRef cand = target.second.candidate;
[2890212]2028
[1389810]2029                ast::ptr< ast::Type > newResult = cand->expr->result;
2030                cand->env.applyFree( newResult );
2031                cand->expr = ast::mutate_field(
[09f34a84]2032                        cand->expr.get(), &ast::Expr::result, std::move( newResult ) );
[2890212]2033
[1389810]2034                out.emplace_back( cand );
[d57e349]2035        }
[1389810]2036        // if everything is lost in satisfyAssertions, report the error
2037        return !selected.empty();
2038}
[396037d]2039
[4a89b52]2040void CandidateFinder::find( const ast::Expr * expr, ResolveMode mode ) {
[396037d]2041        // Find alternatives for expression
2042        ast::Pass<Finder> finder{ *this };
2043        expr->accept( finder );
2044
2045        if ( mode.failFast && candidates.empty() ) {
[7ff3e522]2046                switch(finder.core.reason.code) {
[71d6bd8]2047                case Finder::NotFound:
2048                        { SemanticError( expr, "No alternatives for expression " ); break; }
2049                case Finder::NoMatch:
2050                        { SemanticError( expr, "Invalid application of existing declaration(s) in expression " ); break; }
2051                case Finder::ArgsToFew:
2052                case Finder::ArgsToMany:
2053                case Finder::RetsToFew:
2054                case Finder::RetsToMany:
2055                case Finder::NoReason:
2056                default:
2057                        { SemanticError( expr->location, "No reasonable alternatives for expression : reasons unkown" ); }
2058                }
[396037d]2059        }
2060
[1389810]2061        /*
[396037d]2062        if ( mode.satisfyAssns || mode.prune ) {
2063                // trim candidates to just those where the assertions are satisfiable
2064                // - necessary pre-requisite to pruning
2065                CandidateList satisfied;
2066                std::vector< std::string > errors;
[b69233ac]2067                for ( CandidateRef & candidate : candidates ) {
[9ea38de]2068                        satisfyAssertions( candidate, localSyms, satisfied, errors );
[396037d]2069                }
2070
2071                // fail early if none such
2072                if ( mode.failFast && satisfied.empty() ) {
2073                        std::ostringstream stream;
2074                        stream << "No alternatives with satisfiable assertions for " << expr << "\n";
2075                        for ( const auto& err : errors ) {
2076                                stream << err;
2077                        }
2078                        SemanticError( expr->location, stream.str() );
2079                }
2080
2081                // reset candidates
[9d5089e]2082                candidates = move( satisfied );
[396037d]2083        }
[1389810]2084        */
[396037d]2085
[46da46b]2086        // optimization: don't prune for NameExpr since it never has cost
[64727bd]2087        if ( mode.prune && !dynamic_cast<const ast::NameExpr *>(expr) ) {
[396037d]2088                // trim candidates to single best one
2089                PRINT(
2090                        std::cerr << "alternatives before prune:" << std::endl;
2091                        print( std::cerr, candidates );
2092                )
2093
[1389810]2094                CandidateList pruned;
2095                std::vector<std::string> errors;
2096                bool found = pruneCandidates( candidates, pruned, errors );
[2890212]2097
[396037d]2098                if ( mode.failFast && pruned.empty() ) {
2099                        std::ostringstream stream;
[943bfad]2100                        if (found) {
[1389810]2101                                CandidateList winners = findMinCost( candidates );
2102                                stream << "Cannot choose between " << winners.size() << " alternatives for "
2103                                        "expression\n";
2104                                ast::print( stream, expr );
2105                                stream << " Alternatives are:\n";
2106                                print( stream, winners, 1 );
2107                                SemanticError( expr->location, stream.str() );
2108                        }
2109                        else {
2110                                stream << "No alternatives with satisfiable assertions for " << expr << "\n";
2111                                for ( const auto& err : errors ) {
2112                                        stream << err;
2113                                }
2114                                SemanticError( expr->location, stream.str() );
2115                        }
[396037d]2116                }
[d57e349]2117
2118                auto oldsize = candidates.size();
[09f34a84]2119                candidates = std::move( pruned );
[d57e349]2120
2121                PRINT(
2122                        std::cerr << "there are " << oldsize << " alternatives before elimination" << std::endl;
2123                )
2124                PRINT(
[2890212]2125                        std::cerr << "there are " << candidates.size() << " alternatives after elimination"
[d57e349]2126                                << std::endl;
2127                )
[396037d]2128        }
2129
[2890212]2130        // adjust types after pruning so that types substituted by pruneAlternatives are correctly
[d57e349]2131        // adjusted
2132        if ( mode.adjust ) {
2133                for ( CandidateRef & r : candidates ) {
[2890212]2134                        r->expr = ast::mutate_field(
2135                                r->expr.get(), &ast::Expr::result,
[39d8950]2136                                adjustExprType( r->expr->result, r->env, context.symtab ) );
[d57e349]2137                }
2138        }
2139
2140        // Central location to handle gcc extension keyword, etc. for all expressions
2141        for ( CandidateRef & r : candidates ) {
2142                if ( r->expr->extension != expr->extension ) {
2143                        r->expr.get_and_mutate()->extension = expr->extension;
2144                }
2145        }
[99d4584]2146}
2147
[2890212]2148std::vector< CandidateFinder > CandidateFinder::findSubExprs(
2149        const std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > & xs
[2773ab8]2150) {
2151        std::vector< CandidateFinder > out;
2152
[396037d]2153        for ( const auto & x : xs ) {
[39d8950]2154                out.emplace_back( context, env );
[4a89b52]2155                out.back().find( x, ResolveMode::withAdjustment() );
[2890212]2156
[396037d]2157                PRINT(
2158                        std::cerr << "findSubExprs" << std::endl;
2159                        print( std::cerr, out.back().candidates );
2160                )
2161        }
[2773ab8]2162
2163        return out;
2164}
2165
[64727bd]2166const ast::Expr * referenceToRvalueConversion( const ast::Expr * expr, Cost & cost ) {
2167        if ( expr->result.as< ast::ReferenceType >() ) {
2168                // cast away reference from expr
2169                cost.incReference();
2170                return new ast::CastExpr{ expr, expr->result->stripReferences() };
2171        }
2172
2173        return expr;
2174}
2175
[85855b0]2176const ast::Expr * CandidateFinder::makeEnumOffsetCast( const ast::EnumInstType * src, 
2177        const ast::EnumInstType * dst,
2178        const ast::Expr * expr,
2179        Cost minCost ) {
2180       
2181        auto srcDecl = src->base;
2182        auto dstDecl = dst->base;
2183
2184        if (srcDecl->name == dstDecl->name) return expr;
2185
2186        for (auto& dstChild: dstDecl->inlinedDecl) {
2187                Cost c = castCost(src, dstChild, false, context.symtab, env);
2188                ast::CastExpr * castToDst;
2189                if (c<minCost) {
2190                        unsigned offset = dstDecl->calChildOffset(dstChild.get());
2191                        if (offset > 0) {
2192                                auto untyped = ast::UntypedExpr::createCall(
2193                                        expr->location, 
2194                                        "?+?", 
2195                                        { new ast::CastExpr( expr, new ast::BasicType(ast::BasicKind::SignedInt) ),
2196                                        ast::ConstantExpr::from_int(expr->location, offset)});
2197                                CandidateFinder finder(context, env);
2198                                finder.find( untyped );
2199                                CandidateList winners = findMinCost( finder.candidates );
2200                                CandidateRef & choice = winners.front();
2201                                choice->expr = new ast::CastExpr(expr->location, choice->expr, dstChild, ast::GeneratedFlag::ExplicitCast);
2202                                castToDst = new ast::CastExpr( 
2203                                        makeEnumOffsetCast( src, dstChild, choice->expr, minCost ),
2204                                        dst);
2205                        } else {
2206                                castToDst = new ast::CastExpr( expr, dst );
2207                        }
2208                        return castToDst;
2209                }
2210        }
2211        SemanticError(expr, src->base->name + " is not a subtype of " + dst->base->name);
2212        return nullptr;
2213}
2214
[64727bd]2215Cost computeConversionCost(
2216        const ast::Type * argType, const ast::Type * paramType, bool argIsLvalue,
2217        const ast::SymbolTable & symtab, const ast::TypeEnvironment & env
2218) {
2219        PRINT(
2220                std::cerr << std::endl << "converting ";
2221                ast::print( std::cerr, argType, 2 );
2222                std::cerr << std::endl << " to ";
2223                ast::print( std::cerr, paramType, 2 );
2224                std::cerr << std::endl << "environment is: ";
2225                ast::print( std::cerr, env, 2 );
2226                std::cerr << std::endl;
2227        )
2228        Cost convCost = conversionCost( argType, paramType, argIsLvalue, symtab, env );
2229        PRINT(
2230                std::cerr << std::endl << "cost is " << convCost << std::endl;
2231        )
2232        if ( convCost == Cost::infinity ) return convCost;
2233        convCost.incPoly( polyCost( paramType, symtab, env ) + polyCost( argType, symtab, env ) );
2234        PRINT(
2235                std::cerr << "cost with polycost is " << convCost << std::endl;
2236        )
2237        return convCost;
2238}
2239
[ab780e6]2240const ast::Expr * createCondExpr( const ast::Expr * expr ) {
2241        assert( expr );
2242        return new ast::CastExpr( expr->location,
2243                ast::UntypedExpr::createCall( expr->location,
2244                        "?!=?",
2245                        {
2246                                expr,
2247                                new ast::ConstantExpr( expr->location,
2248                                        new ast::ZeroType(), "0", std::make_optional( 0ull )
2249                                ),
2250                        }
2251                ),
[7a780ad]2252                new ast::BasicType( ast::BasicKind::SignedInt )
[ab780e6]2253        );
[af746cc]2254}
2255
[99d4584]2256} // namespace ResolvExpr
2257
2258// Local Variables: //
2259// tab-width: 4 //
2260// mode: c++ //
2261// compile-command: "make install" //
2262// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.