source: src/ResolvExpr/CurrentObject.cc @ 600478d

Last change on this file since 600478d was 8f557161, checked in by Michael Brooks <mlbrooks@…>, 17 months ago

Clarify and fix accuracy in eval public API, on reporting "unable to evaluate."

While the eval internals always used the flag pair valid and cfavalid almost correctly, the public interface exposed the outcome as a single flag, and the various interpretations of this flag were a mess.

Old cfacc treated sizeof(whatever) in some contexts as "known to be zero," which is wrong.
The generally correct answer, which new cfacc now uses is, "unknown now, but GCC will see it as a fine constant."
New tests/eval.cfa captures this fact: is runnable and would fail on old cfacc; it passes with new cfacc.

  • Property mode set to 100644
File size: 39.8 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// CurrentObject.h --
8//
9// Author           : Rob Schluntz
10// Created On       : Tue Jun 13 15:28:32 2017
11// Last Modified By : Andrew Beach
12// Last Modified On : Mon Apr 10  9:40:00 2023
13// Update Count     : 18
14//
15
16#include <stddef.h>                    // for size_t
17#include <cassert>                     // for assertf, assert, safe_dynamic_...
18#include <deque>
19#include <iostream>                    // for ostream, operator<<, basic_ost...
20#include <stack>                       // for stack
21#include <string>                      // for string, operator<<, allocator
22
23#include "AST/Copy.hpp"                // for shallowCopy
24#include "AST/Expr.hpp"                // for InitAlternative
25#include "AST/GenericSubstitution.hpp" // for genericSubstitution
26#include "AST/Init.hpp"                // for Designation
27#include "AST/Node.hpp"                // for readonly
28#include "AST/Print.hpp"               // for readonly
29#include "AST/Type.hpp"
30#include "Common/Eval.h"               // for eval
31#include "Common/Indenter.h"           // for Indenter, operator<<
32#include "Common/SemanticError.h"      // for SemanticError
33#include "Common/utility.h"            // for toString
34#include "CurrentObject.h"
35#include "SynTree/Constant.h"          // for Constant
36#include "SynTree/Declaration.h"       // for ObjectDecl, Declaration, Struc...
37#include "SynTree/Expression.h"        // for InitAlternative, VariableExpr
38#include "SynTree/Initializer.h"       // for Designation, operator<<
39#include "SynTree/Type.h"              // for Type, StructInstType, UnionIns...
40#include "SynTree/TypeSubstitution.h"  // for TypeSubstitution
41
42#if 0
43#define PRINT(x) x
44#else
45#define PRINT(x)
46#endif
47
48namespace ResolvExpr {
49        template< typename AggrInst >
50        TypeSubstitution makeGenericSubstitution( AggrInst * inst ) {
51                assert( inst );
52                assert( inst->get_baseParameters() );
53                std::list< TypeDecl * > baseParams = *inst->get_baseParameters();
54                std::list< Expression * > typeSubs = inst->get_parameters();
55                TypeSubstitution subs( baseParams.begin(), baseParams.end(), typeSubs.begin() );
56                return subs;
57        }
58
59        TypeSubstitution makeGenericSubstitution( Type * type ) {
60                if ( StructInstType * inst = dynamic_cast< StructInstType * >( type ) ) {
61                        return makeGenericSubstitution( inst );
62                } else if ( UnionInstType * inst = dynamic_cast< UnionInstType * >( type ) ) {
63                        return makeGenericSubstitution( inst );
64                } else {
65                        return TypeSubstitution();
66                }
67        }
68
69        class MemberIterator {
70        public:
71                virtual ~MemberIterator() {}
72
73                /// walks the current object using the given designators as a guide
74                virtual void setPosition( std::list< Expression * > & designators ) = 0;
75
76                /// retrieve the list of possible Type/Designation pairs for the current position in the currect object
77                virtual std::list<InitAlternative> operator*() const = 0;
78
79                /// true if the iterator is not currently at the end
80                virtual operator bool() const = 0;
81
82                /// moves the iterator by one member in the current object
83                virtual MemberIterator & bigStep() = 0;
84
85                /// moves the iterator by one member in the current subobject
86                virtual MemberIterator & smallStep() = 0;
87
88                /// the type of the current object
89                virtual Type * getType() = 0;
90
91                /// the type of the current subobject
92                virtual Type * getNext() = 0;
93
94                /// printing for debug
95                virtual void print( std::ostream & out, Indenter indent ) const = 0;
96
97                /// helper for operator*; aggregates must add designator to each init alternative, but
98                /// adding designators in operator* creates duplicates.
99                virtual std::list<InitAlternative> first() const = 0; // should be protected
100        };
101
102        std::ostream & operator<<(std::ostream & out, const MemberIterator & it) {
103                Indenter indenter;
104                it.print( out, indenter );
105                return out;
106        }
107
108        /// create a new MemberIterator that traverses a type correctly
109        MemberIterator * createMemberIterator( Type * type );
110
111        /// iterates "other" types, e.g. basic types, pointer types, etc. which do not change at list initializer entry
112        class SimpleIterator : public MemberIterator {
113        public:
114                SimpleIterator( Type * type ) : type( type ) {}
115
116                virtual void setPosition( std::list< Expression * > & designators ) {
117                        assertf( designators.empty(), "simple iterator given non-empty designator..." ); // xxx - might be semantic error
118                }
119
120                virtual std::list<InitAlternative> operator*() const { return first(); }
121                virtual operator bool() const { return type; }
122
123                // big step is the same as small step
124                virtual MemberIterator & bigStep() { return smallStep(); }
125                virtual MemberIterator & smallStep() {
126                        type = nullptr;  // type is nullified on increment since SimpleIterators do not have members
127                        return *this;
128                }
129
130                virtual void print( std::ostream & out, __attribute__((unused)) Indenter indent ) const {
131                        out << "SimpleIterator(" << type << ")";
132                }
133
134                virtual Type * getType() { return type; }
135                virtual Type * getNext() { return type; }
136
137        protected:
138                virtual std::list<InitAlternative> first() const {
139                        if ( type ) return std::list<InitAlternative>{ { type->clone(), new Designation( {} ) } };
140                        else return std::list<InitAlternative>{};
141                }
142        private:
143                Type * type = nullptr;
144        };
145
146        class ArrayIterator : public MemberIterator {
147        public:
148                ArrayIterator( ArrayType * at ) : array( at ) {
149                        PRINT( std::cerr << "Creating array iterator: " << at << std::endl; )
150                        base = at->base;
151                        memberIter = createMemberIterator( base );
152                        if ( at->isVarLen ) SemanticError( at, "VLA initialization does not support @=: " );
153                        setSize( at->dimension );
154                }
155
156                ~ArrayIterator() {
157                        delete memberIter;
158                }
159
160        private:
161                void setSize( Expression * expr ) {
162                        auto res = eval( expr );
163                        if (res.second) {
164                                size = res.first;
165                        } else {
166                                SemanticError( expr->location, toString("Array designator must be a constant expression: ", expr) );
167                        }
168                }
169
170        public:
171                void setPosition( Expression * expr ) {
172                        // need to permit integer-constant-expressions, including: integer constants, enumeration constants, character constants, sizeof expressions, _Alignof expressions, cast expressions
173                        auto arg = eval( expr );
174                        index = arg.first;
175                        return;
176
177                        // if ( ConstantExpr * constExpr = dynamic_cast< ConstantExpr * >( expr ) ) {
178                        //      try {
179                        //              index = constExpr->intValue();
180                        //      } catch( SemanticErrorException & ) {
181                        //              SemanticError( expr, "Constant expression of non-integral type in array designator: " );
182                        //      }
183                        // } else if ( CastExpr * castExpr = dynamic_cast< CastExpr * >( expr ) ) {
184                        //      setPosition( castExpr->get_arg() );
185                        // } else if ( VariableExpr * varExpr = dynamic_cast< VariableExpr * >( expr ) ) {
186                        //      EnumInstType * inst = dynamic_cast<EnumInstType *>( varExpr->get_result() );
187                        //      assertf( inst, "ArrayIterator given variable that isn't an enum constant : %s", toString( expr ).c_str() );
188                        //      long long int value;
189                        //      if ( inst->baseEnum->valueOf( varExpr->var, value ) ) {
190                        //              index = value;
191                        //      }
192                        // } else if ( dynamic_cast< SizeofExpr * >( expr ) || dynamic_cast< AlignofExpr * >( expr ) ) {
193                        //      index = 0; // xxx - get actual sizeof/alignof value?
194                        // } else {
195                        //      assertf( false, "4 bad designator given to ArrayIterator: %s", toString( expr ).c_str() );
196                        // }
197                }
198
199                virtual void setPosition( std::list< Expression * > & designators ) {
200                        if ( ! designators.empty() ) {
201                                setPosition( designators.front() );
202                                designators.pop_front();
203                                memberIter->setPosition( designators );
204                        }
205                }
206
207                virtual std::list<InitAlternative> operator*() const {
208                        return first();
209                }
210
211                virtual operator bool() const { return index < size; }
212
213                virtual MemberIterator & bigStep() {
214                        PRINT( std::cerr << "bigStep in ArrayIterator (" << index << "/" << size << ")" << std::endl; )
215                        ++index;
216                        delete memberIter;
217                        if ( index < size ) memberIter = createMemberIterator( base );
218                        else memberIter = nullptr;
219                        return *this;
220                }
221
222                virtual MemberIterator & smallStep() {
223                        PRINT( std::cerr << "smallStep in ArrayIterator (" << index << "/" << size << ")" << std::endl; )
224                        if ( memberIter ) {
225                                PRINT( std::cerr << "has member iter: " << *memberIter << std::endl; )
226                                memberIter->smallStep();
227                                if ( *memberIter ) {
228                                        PRINT( std::cerr << "has valid member iter" << std::endl; )
229                                        return *this;
230                                }
231                        }
232                        return bigStep();
233                }
234
235                virtual Type * getType() { return array; }
236                virtual Type * getNext() { return base; }
237
238                virtual std::list<InitAlternative> first() const {
239                        PRINT( std::cerr << "first in ArrayIterator (" << index << "/" << size << ")" << std::endl; )
240                        if ( memberIter && *memberIter ) {
241                                std::list<InitAlternative> ret = memberIter->first();
242                                for ( InitAlternative & alt : ret ) {
243                                        alt.designation->get_designators().push_front( new ConstantExpr( Constant::from_ulong( index ) ) );
244                                }
245                                return ret;
246                        }
247                        return std::list<InitAlternative>();
248                }
249
250                virtual void print( std::ostream & out, Indenter indent ) const {
251                        out << "ArrayIterator(Array of " << base << ")";
252                        if ( memberIter ) {
253                                Indenter childIndent = indent+1;
254                                out << std::endl << childIndent;
255                                memberIter->print( out, childIndent );
256                        }
257                }
258
259        private:
260                ArrayType * array = nullptr;
261                Type * base = nullptr;
262                size_t index = 0;
263                size_t size = 0;
264                MemberIterator * memberIter = nullptr;
265        };
266
267        class AggregateIterator : public MemberIterator {
268        public:
269                typedef std::list<Declaration *> MemberList;
270                typedef MemberList::const_iterator iterator;
271                std::string kind = ""; // for debug
272                std::string name;
273                Type * inst = nullptr;
274                const MemberList & members;
275                iterator curMember;
276                bool atbegin = true; // false at first {small,big}Step -- this aggr type is only added to the possibilities at the beginning
277                Type * curType = nullptr;
278                MemberIterator * memberIter = nullptr;
279                mutable TypeSubstitution sub;
280
281                AggregateIterator( const std::string & kind, const std::string & name, Type * inst, const MemberList & members ) : kind( kind ), name( name ), inst( inst ), members( members ), curMember( members.begin() ), sub( makeGenericSubstitution( inst ) ) {
282                        PRINT( std::cerr << "Creating " << kind << "(" << name << ")"; )
283                        init();
284                }
285
286                virtual ~AggregateIterator() {
287                        delete memberIter;
288                }
289
290                bool init() {
291                        PRINT( std::cerr << "--init()--" << members.size() << std::endl; )
292                        if ( curMember != members.end() ) {
293                                if ( ObjectDecl * field = dynamic_cast< ObjectDecl * >( *curMember ) ) {
294                                        PRINT( std::cerr << "incremented to field: " << field << std::endl; )
295                                        curType = field->get_type();
296                                        memberIter = createMemberIterator( curType );
297                                        return true;
298                                }
299                        }
300                        return false;
301                }
302
303                virtual std::list<InitAlternative> operator*() const {
304                        if (memberIter && *memberIter) {
305                                std::list<InitAlternative> ret = memberIter->first();
306                                PRINT( std::cerr << "sub: " << sub << std::endl; )
307                                for ( InitAlternative & alt : ret ) {
308                                        PRINT( std::cerr << "iterating and adding designators" << std::endl; )
309                                        alt.designation->get_designators().push_front( new VariableExpr( strict_dynamic_cast< ObjectDecl * >( *curMember ) ) );
310                                        // need to substitute for generic types, so that casts are to concrete types
311                                        PRINT( std::cerr << "  type is: " << alt.type; )
312                                        sub.apply( alt.type ); // also apply to designation??
313                                        PRINT( std::cerr << " ==> " << alt.type << std::endl; )
314                                }
315                                return ret;
316                        }
317                        return std::list<InitAlternative>();
318                }
319
320                virtual void setPosition( std::list< Expression * > & designators ) {
321                        if ( ! designators.empty() ) {
322                                if ( VariableExpr * varExpr = dynamic_cast< VariableExpr * >( designators.front() ) ) {
323                                        for ( curMember = members.begin(); curMember != members.end(); ++curMember ) {
324                                                if ( *curMember == varExpr->get_var() ) {
325                                                        designators.pop_front();
326                                                        delete memberIter;
327                                                        memberIter = createMemberIterator( varExpr->get_result() );
328                                                        curType = varExpr->get_result();
329                                                        atbegin = curMember == members.begin() && designators.empty(); // xxx - is this the right condition for atbegin??
330                                                        memberIter->setPosition( designators );
331                                                        return;
332                                                } // if
333                                        } // for
334                                        assertf( false, "could not find member in %s: %s", kind.c_str(), toString( varExpr ).c_str() );
335                                } else {
336                                        assertf( false, "3 bad designator given to %s: %s", kind.c_str(), toString( designators.front() ).c_str() );
337                                } // if
338                        } // if
339                }
340
341                virtual MemberIterator & smallStep() {
342                        PRINT( std::cerr << "smallStep in " << kind << std::endl; )
343                        atbegin = false;
344                        if ( memberIter ) {
345                                PRINT( std::cerr << "has member iter, incrementing..." << std::endl; )
346                                memberIter->smallStep();
347                                if ( *memberIter ) {
348                                        PRINT( std::cerr << "success!" << std::endl; )
349                                        return *this;
350                                }
351                        }
352                        return bigStep();
353                }
354
355                virtual Type * getType() { return inst; }
356                virtual Type * getNext() {
357                        if ( memberIter && *memberIter ) return memberIter->getType(); // xxx - ??? recursive call???
358                        return nullptr;
359                }
360
361                virtual std::list<InitAlternative> first() const {
362                        std::list<InitAlternative> ret;
363                        PRINT( std::cerr << "first " << kind << std::endl; )
364                        if ( memberIter && *memberIter ) { // might not need *memberIter??
365                                PRINT( std::cerr << "adding children" << std::endl; )
366                                ret = memberIter->first();
367                                for ( InitAlternative & alt : ret ) {
368                                        PRINT( std::cerr << "iterating and adding designators" << std::endl; )
369                                        alt.designation->get_designators().push_front( new VariableExpr( strict_dynamic_cast< ObjectDecl * >( *curMember ) ) );
370                                }
371                        }
372                        if ( atbegin ) {
373                                // xxx - what about case of empty struct??
374                                // only add self if at the very beginning of the structure
375                                PRINT( std::cerr << "adding self" << std::endl; )
376                                ret.push_front( { inst->clone(), new Designation( {} ) } );
377                        }
378                        return ret;
379                }
380
381                virtual void print( std::ostream & out, Indenter indent ) const {
382                        out << kind << "(" << name << ")";
383                        if ( memberIter ) {
384                                Indenter childIndent = indent+1;
385                                out << std::endl << childIndent;
386                                memberIter->print( out, childIndent );
387                        }
388                }
389        };
390
391        class UnionIterator : public AggregateIterator {
392        public:
393                UnionIterator( UnionInstType * inst ) : AggregateIterator( "UnionIterator", inst->get_name(), inst, inst->get_baseUnion()->get_members() ) {}
394
395                virtual operator bool() const { return (memberIter && *memberIter); }
396                virtual MemberIterator & bigStep() {
397                        // unions only initialize one member
398                        PRINT( std::cerr << "bigStep in " << kind << std::endl; )
399                        atbegin = false;
400                        delete memberIter;
401                        memberIter = nullptr;
402                        curType = nullptr;
403                        curMember = members.end();
404                        return *this;
405                }
406        };
407
408        class StructIterator : public AggregateIterator {
409        public:
410                StructIterator( StructInstType * inst ) : AggregateIterator( "StructIterator", inst->get_name(), inst, inst->get_baseStruct()->get_members() ) {}
411
412                virtual operator bool() const { return curMember != members.end() || (memberIter && *memberIter); }
413
414                virtual MemberIterator & bigStep() {
415                        PRINT( std::cerr << "bigStep in " << kind << std::endl; )
416                        atbegin = false;
417                        delete memberIter;
418                        memberIter = nullptr;
419                        curType = nullptr;
420                        for ( ; curMember != members.end(); ) {
421                                ++curMember;
422                                if ( init() ) {
423                                        return *this;
424                                }
425                        }
426                        return *this;
427                }
428        };
429
430        class TupleIterator : public AggregateIterator {
431        public:
432                TupleIterator( TupleType * inst ) : AggregateIterator( "TupleIterator", toString("Tuple", inst->size()), inst, inst->get_members() ) {}
433
434                virtual operator bool() const { return curMember != members.end() || (memberIter && *memberIter); }
435
436                virtual MemberIterator & bigStep() {
437                        PRINT( std::cerr << "bigStep in " << kind << std::endl; )
438                        atbegin = false;
439                        delete memberIter;
440                        memberIter = nullptr;
441                        curType = nullptr;
442                        for ( ; curMember != members.end(); ) {
443                                ++curMember;
444                                if ( init() ) {
445                                        return *this;
446                                }
447                        }
448                        return *this;
449                }
450        };
451
452        MemberIterator * createMemberIterator( Type * type ) {
453                if ( ReferenceToType * aggr = dynamic_cast< ReferenceToType * >( type ) ) {
454                        if ( StructInstType * sit = dynamic_cast< StructInstType * >( aggr ) ) {
455                                return new StructIterator( sit );
456                        } else if ( UnionInstType * uit = dynamic_cast< UnionInstType * >( aggr ) ) {
457                                return new UnionIterator( uit );
458                        } else {
459                                assertf( dynamic_cast< EnumInstType * >( type ) || dynamic_cast< TypeInstType * >( type ), "Encountered unhandled ReferenceToType in createMemberIterator: %s", toString( type ).c_str() );
460                                return new SimpleIterator( type );
461                        }
462                } else if ( ArrayType * at = dynamic_cast< ArrayType * >( type ) ) {
463                        return new ArrayIterator( at );
464                } else if ( TupleType * tt = dynamic_cast< TupleType * >( type ) ) {
465                        return new TupleIterator( tt );
466                } else {
467                        return new SimpleIterator( type );
468                }
469        }
470
471        CurrentObject::CurrentObject() {}
472        CurrentObject::CurrentObject( Type * type ) {
473                objStack.push( new SimpleIterator( type ) );
474        }
475
476
477        void CurrentObject::setNext( Designation * designation ) {
478                assertf( ! objStack.empty(), "obj stack empty in setNext" );
479                PRINT( std::cerr << "____setNext" << designation << std::endl; )
480                objStack.top()->setPosition( designation->get_designators() );
481        }
482
483        Designation * CurrentObject::findNext( Designation * designation ) {
484                typedef std::list< Expression * > DesignatorChain;
485                PRINT( std::cerr << "___findNext" << std::endl; )
486                // find all the d's
487                std::list<DesignatorChain> desigAlts{ { } }, newDesigAlts;
488                std::list<Type *> curTypes { (objStack.top())->getType() }, newTypes;
489                for ( Expression * expr : designation->get_designators() ) {
490                        PRINT( std::cerr << "____untyped: " << expr << std::endl; )
491                        std::list<DesignatorChain>::iterator dit = desigAlts.begin();
492                        if ( NameExpr * nexpr = dynamic_cast<NameExpr *>(expr) ) {
493                                for ( Type * t : curTypes ) {
494                                        assert( dit != desigAlts.end() );
495                                        DesignatorChain & d = *dit;
496                                        PRINT( std::cerr << "____actual: " << t << std::endl; )
497                                        ReferenceToType * refType = dynamic_cast<ReferenceToType *>(t);
498                                        std::list<Declaration *> members;
499                                        if ( refType ) {
500                                                refType->lookup( nexpr->get_name(), members ); // concatenate identical field name
501                                                // xxx - need to also include anonymous members in this somehow...
502                                                for ( Declaration * mem: members ) {
503                                                        if ( ObjectDecl * field = dynamic_cast<ObjectDecl *>(mem) ) {
504                                                                PRINT( std::cerr << "____alt: " << field->get_type() << std::endl; )
505                                                                DesignatorChain newD = d;
506                                                                newD.push_back( new VariableExpr( field ) );
507                                                                newDesigAlts.push_back( newD );
508                                                                newTypes.push_back( field->get_type() );
509                                                        } // if
510                                                } // for
511                                        } // if
512                                        ++dit;
513                                } // for
514                        } else {
515                                for ( Type * t : curTypes ) {
516                                        assert( dit != desigAlts.end() );
517                                        DesignatorChain & d = *dit;
518                                        if ( ArrayType * at = dynamic_cast< ArrayType * > ( t ) ) {
519                                                PRINT( std::cerr << "____alt: " << at->get_base() << std::endl; )
520                                                d.push_back( expr );
521                                                newDesigAlts.push_back( d );
522                                                newTypes.push_back( at->get_base() );
523                                        }
524                                        ++dit;
525                                } // for
526                        } // if
527                        desigAlts = newDesigAlts;
528                        newDesigAlts.clear();
529                        curTypes = newTypes;
530                        newTypes.clear();
531                        assertf( desigAlts.size() == curTypes.size(), "Designator alternatives (%zu) and current types (%zu) out of sync", desigAlts.size(), curTypes.size() );
532                } // for
533                if ( desigAlts.size() > 1 ) {
534                        SemanticError( designation, toString("Too many alternatives (", desigAlts.size(), ") for designation: ") );
535                } else if ( desigAlts.size() == 0 ) {
536                        SemanticError( designation, "No reasonable alternatives for designation: " );
537                }
538                DesignatorChain & d = desigAlts.back();
539                PRINT( for ( Expression * expr : d ) {
540                        std::cerr << "____desig: " << expr << std::endl;
541                } ) // for
542                assertf( ! curTypes.empty(), "empty designator chosen");
543
544                // set new designators
545                assertf( ! objStack.empty(), "empty object stack when setting designation" );
546                Designation * actualDesignation = new Designation( d );
547                objStack.top()->setPosition( d ); // destroys d
548                return actualDesignation;
549        }
550
551        void CurrentObject::increment() {
552                PRINT( std::cerr << "____increment" << std::endl; )
553                if ( ! objStack.empty() ) {
554                        PRINT( std::cerr << *objStack.top() << std::endl; )
555                        objStack.top()->smallStep();
556                }
557        }
558
559        void CurrentObject::enterListInit() {
560                PRINT( std::cerr << "____entering list init" << std::endl; )
561                assertf( ! objStack.empty(), "empty obj stack entering list init" );
562                Type * type = objStack.top()->getNext();
563                if ( type ) {
564                        objStack.push( createMemberIterator( type ) );
565                } else {
566                        assertf( false, "not sure about this case..." );
567                }
568        }
569
570        void CurrentObject::exitListInit() {
571                PRINT( std::cerr << "____exiting list init" << std::endl; )
572                assertf( ! objStack.empty(), "objstack empty" );
573                delete objStack.top();
574                objStack.pop();
575                if ( ! objStack.empty() ) {
576                        PRINT( std::cerr << *objStack.top() << std::endl; )
577                        objStack.top()->bigStep();
578                }
579        }
580
581        std::list< InitAlternative > CurrentObject::getOptions() {
582                PRINT( std::cerr << "____getting current options" << std::endl; )
583                assertf( ! objStack.empty(), "objstack empty in getOptions" );
584                return **objStack.top();
585        }
586
587        Type * CurrentObject::getCurrentType() {
588                PRINT( std::cerr << "____getting current type" << std::endl; )
589                assertf( ! objStack.empty(), "objstack empty in getCurrentType" );
590                return objStack.top()->getNext();
591        }
592} // namespace ResolvExpr
593
594namespace ast {
595        /// Iterates members of a type by initializer.
596        class MemberIterator {
597        public:
598                virtual ~MemberIterator() {}
599
600                /// Internal set position based on iterator ranges.
601                virtual void setPosition(
602                        std::deque< ptr< Expr > >::const_iterator it,
603                        std::deque< ptr< Expr > >::const_iterator end ) = 0;
604
605                /// Walks the current object using the given designators as a guide.
606                void setPosition( const std::deque< ptr< Expr > > & designators ) {
607                        setPosition( designators.begin(), designators.end() );
608                }
609
610                /// Retrieve the list of possible (Type,Designation) pairs for the
611                /// current position in the current object.
612                virtual std::deque< InitAlternative > operator* () const = 0;
613
614                /// True if the iterator is not currently at the end.
615                virtual operator bool() const = 0;
616
617                /// Moves the iterator by one member in the current object.
618                virtual MemberIterator & bigStep() = 0;
619
620                /// Moves the iterator by one member in the current subobject.
621                virtual MemberIterator & smallStep() = 0;
622
623                /// The type of the current object.
624                virtual const Type * getType() = 0;
625
626                /// The type of the current subobject.
627                virtual const Type * getNext() = 0;
628
629                /// Helper for operator*; aggregates must add designator to each init
630                /// alternative, but adding designators in operator* creates duplicates.
631                virtual std::deque< InitAlternative > first() const = 0;
632        };
633
634        /// create a new MemberIterator that traverses a type correctly
635        MemberIterator * createMemberIterator( const CodeLocation & loc, const Type * type );
636
637        /// Iterates "other" types (e.g. basic, pointer) which do not change at list initializer entry
638        class SimpleIterator final : public MemberIterator {
639                CodeLocation location;
640                const Type * type = nullptr;
641        public:
642                SimpleIterator( const CodeLocation & loc, const Type * t ) : location( loc ), type( t ) {}
643
644                void setPosition(
645                        std::deque< ptr< Expr > >::const_iterator begin,
646                        std::deque< ptr< Expr > >::const_iterator end
647                ) override {
648                        if ( begin != end ) {
649                                SemanticError( location, "Un-designated initializer given non-empty designator" );
650                        }
651                }
652
653                std::deque< InitAlternative > operator* () const override { return first(); }
654
655                operator bool() const override { return type; }
656
657                SimpleIterator & bigStep() override { return smallStep(); }
658                SimpleIterator & smallStep() override {
659                        type = nullptr;  // empty on increment because no members
660                        return *this;
661                }
662
663                const Type * getType() override { return type; }
664
665                const Type * getNext() override { return type; }
666
667                std::deque< InitAlternative > first() const override {
668                        if ( type ) return { InitAlternative{ type, new Designation{ location } } };
669                        return {};
670                }
671        };
672
673        /// Iterates over an indexed type:
674        class IndexIterator : public MemberIterator {
675        protected:
676                CodeLocation location;
677                size_t index = 0;
678                size_t size = 0;
679                std::unique_ptr<MemberIterator> memberIter;
680        public:
681                IndexIterator( const CodeLocation & loc, size_t size ) :
682                        location( loc ), size( size )
683                {}
684
685                void setPosition( const Expr * expr ) {
686                        // need to permit integer-constant-expressions, including: integer constants,
687                        // enumeration constants, character constants, sizeof expressions, alignof expressions,
688                        // cast expressions
689
690                        auto arg = eval( expr );
691                        assertf( arg.hasKnownValue, "Non-evaluable expression made it to IndexIterator" );
692                        index = arg.knownValue;
693
694                        // if ( auto constExpr = dynamic_cast< const ConstantExpr * >( expr ) ) {
695                        //      try {
696                        //              index = constExpr->intValue();
697                        //      } catch ( SemanticErrorException & ) {
698                        //              SemanticError( expr, "Constant expression of non-integral type in array designator: " );
699                        //      }
700                        // } else if ( auto castExpr = dynamic_cast< const CastExpr * >( expr ) ) {
701                        //      setPosition( castExpr->arg );
702                        // } else if ( dynamic_cast< const SizeofExpr * >( expr ) || dynamic_cast< const AlignofExpr * >( expr ) ) {
703                        //      index = 0;
704                        // } else {
705                        //      assertf( false, "2 bad designator given to ArrayIterator: %s", toString( expr ).c_str() );
706                        // }
707                }
708
709                void setPosition(
710                        std::deque<ast::ptr<ast::Expr>>::const_iterator begin,
711                        std::deque<ast::ptr<ast::Expr>>::const_iterator end
712                ) override {
713                        if ( begin == end ) return;
714
715                        setPosition( *begin );
716                        memberIter->setPosition( ++begin, end );
717                }
718
719                std::deque< InitAlternative > operator* () const override { return first(); }
720
721                operator bool() const override { return index < size; }
722        };
723
724        /// Iterates over the members of array types:
725        class ArrayIterator final : public IndexIterator {
726                const ArrayType * array = nullptr;
727                const Type * base = nullptr;
728
729                size_t getSize( const Expr * expr ) {
730                        auto res = eval( expr );
731                        if ( !res.hasKnownValue ) {
732                                SemanticError( location, toString( "Array designator must be a constant expression: ", expr ) );
733                        }
734                        return res.knownValue;
735                }
736
737        public:
738                ArrayIterator( const CodeLocation & loc, const ArrayType * at ) :
739                                IndexIterator( loc, getSize( at->dimension) ),
740                                array( at ), base( at->base ) {
741                        PRINT( std::cerr << "Creating array iterator: " << at << std::endl; )
742                        memberIter.reset( createMemberIterator( loc, base ) );
743                        if ( at->isVarLen ) {
744                                SemanticError( location, at, "VLA initialization does not support @=: " );
745                        }
746                }
747
748                ArrayIterator & bigStep() override {
749                        PRINT( std::cerr << "bigStep in ArrayIterator (" << index << "/" << size << ")" << std::endl; )
750                        ++index;
751                        memberIter.reset( index < size ? createMemberIterator( location, base ) : nullptr );
752                        return *this;
753                }
754
755                ArrayIterator & smallStep() override {
756                        PRINT( std::cerr << "smallStep in ArrayIterator (" << index << "/" << size << ")" << std::endl; )
757                        if ( memberIter ) {
758                                PRINT( std::cerr << "has member iter: " << *memberIter << std::endl; )
759                                memberIter->smallStep();
760                                if ( *memberIter ) {
761                                        PRINT( std::cerr << "has valid member iter" << std::endl; )
762                                        return *this;
763                                }
764                        }
765                        return bigStep();
766                }
767
768                const Type * getType() override { return array; }
769
770                const Type * getNext() override { return base; }
771
772                std::deque< InitAlternative > first() const override {
773                        PRINT( std::cerr << "first in ArrayIterator (" << index << "/" << size << ")" << std::endl; )
774                        if ( memberIter && *memberIter ) {
775                                std::deque< InitAlternative > ret = memberIter->first();
776                                for ( InitAlternative & alt : ret ) {
777                                        alt.designation.get_and_mutate()->designators.emplace_front( ConstantExpr::from_ulong( location, index ) );
778                                }
779                                return ret;
780                        }
781                        return {};
782                }
783        };
784
785        class AggregateIterator : public MemberIterator {
786        protected:
787                using MemberList = std::vector< ptr< Decl > >;
788
789                CodeLocation location;
790                std::string kind;  // for debug
791                std::string name;
792                const Type * inst;
793                const MemberList & members;
794                MemberList::const_iterator curMember;
795                bool atbegin = true;  // false at first {small,big}Step
796                const Type * curType = nullptr;
797                std::unique_ptr< MemberIterator > memberIter = nullptr;
798                TypeSubstitution sub;
799
800                bool init() {
801                        PRINT( std::cerr << "--init()--" << members.size() << std::endl; )
802                        if ( curMember != members.end() ) {
803                                if ( auto field = curMember->as< ObjectDecl >() ) {
804                                        PRINT( std::cerr << "incremented to field: " << field << std::endl; )
805                                        curType = field->get_type();
806                                        memberIter.reset( createMemberIterator( location, curType ) );
807                                        return true;
808                                }
809                        }
810                        return false;
811                }
812
813                AggregateIterator(
814                        const CodeLocation & loc, const std::string k, const std::string & n, const Type * i,
815                        const MemberList & ms )
816                : location( loc ), kind( k ), name( n ), inst( i ), members( ms ), curMember( ms.begin() ),
817                  sub( genericSubstitution( i ) ) {
818                        PRINT( std::cerr << "Creating " << kind << "(" << name << ")"; )
819                        init();
820                }
821
822        public:
823                void setPosition(
824                        std::deque< ptr< Expr > >::const_iterator begin,
825                        std::deque< ptr< Expr > >::const_iterator end
826                ) final {
827                        if ( begin == end ) return;
828
829                        if ( auto varExpr = begin->as< VariableExpr >() ) {
830                                for ( curMember = members.begin(); curMember != members.end(); ++curMember ) {
831                                        if ( *curMember != varExpr->var ) continue;
832
833                                        ++begin;
834
835                                        memberIter.reset( createMemberIterator( location, varExpr->result ) );
836                                        curType = varExpr->result;
837                                        atbegin = curMember == members.begin() && begin == end;
838                                        memberIter->setPosition( begin, end );
839                                        return;
840                                }
841                                assertf( false, "could not find member in %s: %s", kind.c_str(), toString( varExpr ).c_str() );
842                        } else {
843                                assertf( false, "1 bad designator given to %s: %s", kind.c_str(), toString( *begin ).c_str() );
844                        }
845                }
846
847                std::deque< InitAlternative > operator* () const final {
848                        if ( memberIter && *memberIter ) {
849                                std::deque< InitAlternative > ret = memberIter->first();
850                                PRINT( std::cerr << "sub: " << sub << std::endl; )
851                                for ( InitAlternative & alt : ret ) {
852                                        PRINT( std::cerr << "iterating and adding designators" << std::endl; )
853                                        alt.designation.get_and_mutate()->designators.emplace_front(
854                                                new VariableExpr{ location, curMember->strict_as< ObjectDecl >() } );
855                                        // need to substitute for generic types so that casts are to concrete types
856                                        alt.type = shallowCopy(alt.type.get());
857                                        PRINT( std::cerr << "  type is: " << alt.type; )
858                                        sub.apply( alt.type ); // also apply to designation??
859                                        PRINT( std::cerr << " ==> " << alt.type << std::endl; )
860                                }
861                                return ret;
862                        }
863                        return {};
864                }
865
866                AggregateIterator & smallStep() final {
867                        PRINT( std::cerr << "smallStep in " << kind << std::endl; )
868                        atbegin = false;
869                        if ( memberIter ) {
870                                PRINT( std::cerr << "has member iter, incrementing..." << std::endl; )
871                                memberIter->smallStep();
872                                if ( *memberIter ) {
873                                        PRINT( std::cerr << "success!" << std::endl; )
874                                        return *this;
875                                }
876                        }
877                        return bigStep();
878                }
879
880                AggregateIterator & bigStep() override = 0;
881
882                const Type * getType() final { return inst; }
883
884                const Type * getNext() final {
885                        bool hasMember = memberIter && *memberIter;
886                        return hasMember ? memberIter->getType() : nullptr;
887                }
888
889                std::deque< InitAlternative > first() const final {
890                        std::deque< InitAlternative > ret;
891                        PRINT( std::cerr << "first " << kind << std::endl; )
892                        if ( memberIter && *memberIter ) {
893                                PRINT( std::cerr << "adding children" << std::endl; )
894                                ret = memberIter->first();
895                                for ( InitAlternative & alt : ret ) {
896                                        PRINT( std::cerr << "iterating and adding designators" << std::endl; )
897                                        alt.designation.get_and_mutate()->designators.emplace_front(
898                                                new VariableExpr{ location, curMember->strict_as< ObjectDecl >() } );
899                                }
900                        }
901                        if ( atbegin ) {
902                                // only add self if at the very beginning of the structure
903                                PRINT( std::cerr << "adding self" << std::endl; )
904                                ret.emplace_front( inst, new Designation{ location } );
905                        }
906                        return ret;
907                }
908        };
909
910        class StructIterator final : public AggregateIterator {
911        public:
912                StructIterator( const CodeLocation & loc, const StructInstType * inst )
913                : AggregateIterator( loc, "StructIterator", inst->name, inst, inst->base->members ) {}
914
915                operator bool() const override {
916                        return curMember != members.end() || (memberIter && *memberIter);
917                }
918
919                StructIterator & bigStep() override {
920                        PRINT( std::cerr << "bigStep in " << kind << std::endl; )
921                        atbegin = false;
922                        memberIter = nullptr;
923                        curType = nullptr;
924                        while ( curMember != members.end() ) {
925                                ++curMember;
926                                if ( init() ) return *this;
927                        }
928                        return *this;
929                }
930        };
931
932        class UnionIterator final : public AggregateIterator {
933        public:
934                UnionIterator( const CodeLocation & loc, const UnionInstType * inst )
935                : AggregateIterator( loc, "UnionIterator", inst->name, inst, inst->base->members ) {}
936
937                operator bool() const override { return memberIter && *memberIter; }
938
939                UnionIterator & bigStep() override {
940                        // unions only initialize one member
941                        PRINT( std::cerr << "bigStep in " << kind << std::endl; )
942                        atbegin = false;
943                        memberIter = nullptr;
944                        curType = nullptr;
945                        curMember = members.end();
946                        return *this;
947                }
948        };
949
950        /// Iterates across the positions in a tuple:
951        class TupleIterator final : public IndexIterator {
952                ast::TupleType const * const tuple;
953
954                const ast::Type * typeAtIndex() const {
955                        assert( index < size );
956                        return tuple->types[ index ].get();
957                }
958
959        public:
960                TupleIterator( const CodeLocation & loc, const TupleType * type )
961                : IndexIterator( loc, type->size() ), tuple( type ) {
962                        PRINT( std::cerr << "Creating tuple iterator: " << type << std::endl; )
963                        memberIter.reset( createMemberIterator( loc, typeAtIndex() ) );
964                }
965
966                TupleIterator & bigStep() override {
967                        ++index;
968                        memberIter.reset( index < size ?
969                                createMemberIterator( location, typeAtIndex() ) : nullptr );
970                        return *this;
971                }
972
973                TupleIterator & smallStep() override {
974                        if ( memberIter ) {
975                                PRINT( std::cerr << "has member iter: " << *memberIter << std::endl; )
976                                memberIter->smallStep();
977                                if ( !memberIter ) {
978                                        PRINT( std::cerr << "has valid member iter" << std::endl; )
979                                        return *this;
980                                }
981                        }
982                        return bigStep();
983                }
984
985                const ast::Type * getType() override {
986                        return tuple;
987                }
988
989                const ast::Type * getNext() override {
990                        bool hasMember = memberIter && *memberIter;
991                        return hasMember ? memberIter->getType() : nullptr;
992                }
993
994                std::deque< InitAlternative > first() const override {
995                        PRINT( std::cerr << "first in TupleIterator (" << index << "/" << size << ")" << std::endl; )
996                        if ( memberIter && *memberIter ) {
997                                std::deque< InitAlternative > ret = memberIter->first();
998                                for ( InitAlternative & alt : ret ) {
999                                        alt.designation.get_and_mutate()->designators.emplace_front(
1000                                                ConstantExpr::from_ulong( location, index ) );
1001                                }
1002                                return ret;
1003                        }
1004                        return {};
1005                }
1006        };
1007
1008        MemberIterator * createMemberIterator( const CodeLocation & loc, const Type * type ) {
1009                if ( auto aggr = dynamic_cast< const BaseInstType * >( type ) ) {
1010                        if ( auto sit = dynamic_cast< const StructInstType * >( aggr ) ) {
1011                                assert( sit->base );
1012                                return new StructIterator{ loc, sit };
1013                        } else if ( auto uit = dynamic_cast< const UnionInstType * >( aggr ) ) {
1014                                assert( uit->base );
1015                                return new UnionIterator{ loc, uit };
1016                        } else {
1017                                assertf(
1018                                        dynamic_cast< const EnumInstType * >( type )
1019                                                || dynamic_cast< const TypeInstType * >( type ),
1020                                        "Encountered unhandled BaseInstType in createMemberIterator: %s",
1021                                                toString( type ).c_str() );
1022                                return new SimpleIterator{ loc, type };
1023                        }
1024                } else if ( auto at = dynamic_cast< const ArrayType * >( type ) ) {
1025                        return new ArrayIterator{ loc, at };
1026                } else if ( auto tt = dynamic_cast< const TupleType * >( type ) ) {
1027                        return new TupleIterator{ loc, tt };
1028                } else {
1029                        return new SimpleIterator{ loc, type };
1030                }
1031        }
1032
1033        CurrentObject::CurrentObject( const CodeLocation & loc, const Type * type ) : objStack() {
1034                objStack.emplace_back( new SimpleIterator{ loc, type } );
1035        }
1036
1037        const Designation * CurrentObject::findNext( const Designation * designation ) {
1038                using DesignatorChain = std::deque< ptr< Expr > >;
1039                PRINT( std::cerr << "___findNext" << std::endl; )
1040
1041                // find all the d's
1042                std::vector< DesignatorChain > desigAlts{ {} }, newDesigAlts;
1043                std::deque< const Type * > curTypes{ objStack.back()->getType() }, newTypes;
1044                for ( const Expr * expr : designation->designators ) {
1045                        PRINT( std::cerr << "____untyped: " << expr << std::endl; )
1046                        auto dit = desigAlts.begin();
1047                        if ( auto nexpr = dynamic_cast< const NameExpr * >( expr ) ) {
1048                                for ( const Type * t : curTypes ) {
1049                                        assert( dit != desigAlts.end() );
1050
1051                                        DesignatorChain & d = *dit;
1052                                        PRINT( std::cerr << "____actual: " << t << std::endl; )
1053                                        if ( auto refType = dynamic_cast< const BaseInstType * >( t ) ) {
1054                                                // concatenate identical field names
1055                                                for ( const Decl * mem : refType->lookup( nexpr->name ) ) {
1056                                                        if ( auto field = dynamic_cast< const ObjectDecl * >( mem ) ) {
1057                                                                PRINT( std::cerr << "____alt: " << field->type << std::endl; )
1058                                                                DesignatorChain d2 = d;
1059                                                                d2.emplace_back( new VariableExpr{ expr->location, field } );
1060                                                                newDesigAlts.emplace_back( std::move( d2 ) );
1061                                                                newTypes.emplace_back( field->type );
1062                                                        }
1063                                                }
1064                                        }
1065
1066                                        ++dit;
1067                                }
1068                        } else {
1069                                for ( const Type * t : curTypes ) {
1070                                        assert( dit != desigAlts.end() );
1071
1072                                        DesignatorChain & d = *dit;
1073                                        if ( auto at = dynamic_cast< const ArrayType * >( t ) ) {
1074                                                PRINT( std::cerr << "____alt: " << at->get_base() << std::endl; )
1075                                                d.emplace_back( expr );
1076                                                newDesigAlts.emplace_back( d );
1077                                                newTypes.emplace_back( at->base );
1078                                        }
1079                                }
1080                        }
1081
1082                        // reset queue
1083                        desigAlts = std::move( newDesigAlts );
1084                        newDesigAlts.clear();
1085                        curTypes = std::move( newTypes );
1086                        newTypes.clear();
1087                        assertf( desigAlts.size() == curTypes.size(), "Designator alternatives (%zu) and current types (%zu) out of sync", desigAlts.size(), curTypes.size() );
1088                }
1089
1090                if ( desigAlts.size() > 1 ) {
1091                        SemanticError( designation, toString("Too many alternatives (", desigAlts.size(), ") for designation: ") );
1092                } else if ( desigAlts.empty() ) {
1093                        SemanticError( designation, "No reasonable alternatives for designation: " );
1094                }
1095
1096                DesignatorChain & d = desigAlts.back();
1097                PRINT( for ( Expression * expr : d ) {
1098                        std::cerr << "____desig: " << expr << std::endl;
1099                } ) // for
1100                assertf( ! curTypes.empty(), "empty designator chosen");
1101
1102                // set new designators
1103                assertf( ! objStack.empty(), "empty object stack when setting designation" );
1104                Designation * actualDesignation =
1105                        new Designation{ designation->location, DesignatorChain{d} };
1106                objStack.back()->setPosition( d ); // destroys d
1107                return actualDesignation;
1108        }
1109
1110        void CurrentObject::setNext( const Designation * designation ) {
1111                PRINT( std::cerr << "____setNext" << designation << std::endl; )
1112                assertf( ! objStack.empty(), "obj stack empty in setNext" );
1113                objStack.back()->setPosition( designation->designators );
1114        }
1115
1116        void CurrentObject::increment() {
1117                PRINT( std::cerr << "____increment" << std::endl; )
1118                if ( objStack.empty() ) return;
1119                PRINT( std::cerr << *objStack.back() << std::endl; )
1120                objStack.back()->smallStep();
1121        }
1122
1123        void CurrentObject::enterListInit( const CodeLocation & loc ) {
1124                PRINT( std::cerr << "____entering list init" << std::endl; )
1125                assertf( ! objStack.empty(), "empty obj stack entering list init" );
1126                const ast::Type * type = objStack.back()->getNext();
1127                assert( type );
1128                objStack.emplace_back( createMemberIterator( loc, type ) );
1129        }
1130
1131        void CurrentObject::exitListInit() {
1132                PRINT( std::cerr << "____exiting list init" << std::endl; )
1133                assertf( ! objStack.empty(), "objstack empty" );
1134                objStack.pop_back();
1135                if ( ! objStack.empty() ) {
1136                        PRINT( std::cerr << *objStack.back() << std::endl; )
1137                        objStack.back()->bigStep();
1138                }
1139        }
1140
1141        std::deque< InitAlternative > CurrentObject::getOptions() {
1142                PRINT( std::cerr << "____getting current options" << std::endl; )
1143                assertf( ! objStack.empty(), "objstack empty in getOptions" );
1144                return **objStack.back();
1145        }
1146
1147        const Type * CurrentObject::getCurrentType() {
1148                PRINT( std::cerr << "____getting current type" << std::endl; )
1149                assertf( ! objStack.empty(), "objstack empty in getCurrentType" );
1150                return objStack.back()->getNext();
1151        }
1152}
1153
1154// Local Variables: //
1155// tab-width: 4 //
1156// mode: c++ //
1157// compile-command: "make install" //
1158// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.