source: src/SymTab/Validate.cc @ 3e54399

ADTast-experimentalenumpthread-emulationqualifiedEnum
Last change on this file since 3e54399 was 3e54399, checked in by JiadaL <j82liang@…>, 2 years ago

The compiler now will add a cast to base type for the usage of type enum; but it will fail because of violating some restrictions for the auto-gen functions. Need to investiage more

  • Property mode set to 100644
File size: 79.2 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// Validate.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Sun May 17 21:50:04 2015
11// Last Modified By : Andrew Beach
12// Last Modified On : Fri Nov 12 11:00:00 2021
13// Update Count     : 364
14//
15
16// The "validate" phase of translation is used to take a syntax tree and convert it into a standard form that aims to be
17// as regular in structure as possible.  Some assumptions can be made regarding the state of the tree after this pass is
18// complete, including:
19//
20// - No nested structure or union definitions; any in the input are "hoisted" to the level of the containing struct or
21//   union.
22//
23// - All enumeration constants have type EnumInstType.
24//
25// - The type "void" never occurs in lists of function parameter or return types.  A function
26//   taking no arguments has no argument types.
27//
28// - No context instances exist; they are all replaced by the set of declarations signified by the context, instantiated
29//   by the particular set of type arguments.
30//
31// - Every declaration is assigned a unique id.
32//
33// - No typedef declarations or instances exist; the actual type is substituted for each instance.
34//
35// - Each type, struct, and union definition is followed by an appropriate assignment operator.
36//
37// - Each use of a struct or union is connected to a complete definition of that struct or union, even if that
38//   definition occurs later in the input.
39
40#include "Validate.h"
41
42#include <cassert>                     // for assertf, assert
43#include <cstddef>                     // for size_t
44#include <list>                        // for list
45#include <string>                      // for string
46#include <unordered_map>               // for unordered_map
47#include <utility>                     // for pair
48
49#include "AST/Chain.hpp"
50#include "AST/Decl.hpp"
51#include "AST/Node.hpp"
52#include "AST/Pass.hpp"
53#include "AST/SymbolTable.hpp"
54#include "AST/Type.hpp"
55#include "AST/TypeSubstitution.hpp"
56#include "CodeGen/CodeGenerator.h"     // for genName
57#include "CodeGen/OperatorTable.h"     // for isCtorDtor, isCtorDtorAssign
58#include "ControlStruct/Mutate.h"      // for ForExprMutator
59#include "Common/CodeLocation.h"       // for CodeLocation
60#include "Common/Stats.h"              // for Stats::Heap
61#include "Common/PassVisitor.h"        // for PassVisitor, WithDeclsToAdd
62#include "Common/ScopedMap.h"          // for ScopedMap
63#include "Common/SemanticError.h"      // for SemanticError
64#include "Common/UniqueName.h"         // for UniqueName
65#include "Common/utility.h"            // for operator+, cloneAll, deleteAll
66#include "CompilationState.h"          // skip some passes in new-ast build
67#include "Concurrency/Keywords.h"      // for applyKeywords
68#include "FixFunction.h"               // for FixFunction
69#include "Indexer.h"                   // for Indexer
70#include "InitTweak/GenInit.h"         // for fixReturnStatements
71#include "InitTweak/InitTweak.h"       // for isCtorDtorAssign
72#include "ResolvExpr/typeops.h"        // for typesCompatible
73#include "ResolvExpr/Resolver.h"       // for findSingleExpression
74#include "ResolvExpr/ResolveTypeof.h"  // for resolveTypeof
75#include "SymTab/Autogen.h"            // for SizeType
76#include "SynTree/LinkageSpec.h"       // for C
77#include "SynTree/Attribute.h"         // for noAttributes, Attribute
78#include "SynTree/Constant.h"          // for Constant
79#include "SynTree/Declaration.h"       // for ObjectDecl, DeclarationWithType
80#include "SynTree/Expression.h"        // for CompoundLiteralExpr, Expressio...
81#include "SynTree/Initializer.h"       // for ListInit, Initializer
82#include "SynTree/Label.h"             // for operator==, Label
83#include "SynTree/Mutator.h"           // for Mutator
84#include "SynTree/Type.h"              // for Type, TypeInstType, EnumInstType
85#include "SynTree/TypeSubstitution.h"  // for TypeSubstitution
86#include "SynTree/Visitor.h"           // for Visitor
87#include "Validate/HandleAttributes.h" // for handleAttributes
88#include "Validate/FindSpecialDecls.h" // for FindSpecialDecls
89
90class CompoundStmt;
91class ReturnStmt;
92class SwitchStmt;
93
94#define debugPrint( x ) if ( doDebug ) x
95
96namespace SymTab {
97        /// hoists declarations that are difficult to hoist while parsing
98        struct HoistTypeDecls final : public WithDeclsToAdd {
99                void previsit( SizeofExpr * );
100                void previsit( AlignofExpr * );
101                void previsit( UntypedOffsetofExpr * );
102                void previsit( CompoundLiteralExpr * );
103                void handleType( Type * );
104        };
105
106        struct FixQualifiedTypes final : public WithIndexer {
107                FixQualifiedTypes() : WithIndexer(false) {}
108                Type * postmutate( QualifiedType * );
109        };
110
111        struct HoistStruct final : public WithDeclsToAdd, public WithGuards {
112                /// Flattens nested struct types
113                static void hoistStruct( std::list< Declaration * > &translationUnit );
114
115                void previsit( StructDecl * aggregateDecl );
116                void previsit( UnionDecl * aggregateDecl );
117                void previsit( StaticAssertDecl * assertDecl );
118                void previsit( StructInstType * type );
119                void previsit( UnionInstType * type );
120                void previsit( EnumInstType * type );
121
122          private:
123                template< typename AggDecl > void handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl );
124
125                AggregateDecl * parentAggr = nullptr;
126        };
127
128        /// Fix return types so that every function returns exactly one value
129        struct ReturnTypeFixer {
130                static void fix( std::list< Declaration * > &translationUnit );
131
132                void postvisit( FunctionDecl * functionDecl );
133                void postvisit( FunctionType * ftype );
134        };
135
136        /// Replaces enum types by int, and function or array types in function parameter and return lists by appropriate pointers.
137        struct EnumAndPointerDecay_old {
138                void previsit( EnumDecl * aggregateDecl );
139                void previsit( FunctionType * func );
140        };
141
142        /// Associates forward declarations of aggregates with their definitions
143        struct LinkReferenceToTypes_old final : public WithIndexer, public WithGuards, public WithVisitorRef<LinkReferenceToTypes_old>, public WithShortCircuiting {
144                LinkReferenceToTypes_old( const Indexer * indexer );
145                void postvisit( TypeInstType * typeInst );
146
147                void postvisit( EnumInstType * enumInst );
148                void postvisit( StructInstType * structInst );
149                void postvisit( UnionInstType * unionInst );
150                void postvisit( TraitInstType * traitInst );
151                void previsit( QualifiedType * qualType );
152                void postvisit( QualifiedType * qualType );
153
154                void postvisit( EnumDecl * enumDecl );
155                void postvisit( StructDecl * structDecl );
156                void postvisit( UnionDecl * unionDecl );
157                void postvisit( TraitDecl * traitDecl );
158
159                void previsit( StructDecl * structDecl );
160                void previsit( UnionDecl * unionDecl );
161
162                void renameGenericParams( std::list< TypeDecl * > & params );
163
164          private:
165                const Indexer * local_indexer;
166
167                typedef std::map< std::string, std::list< EnumInstType * > > ForwardEnumsType;
168                typedef std::map< std::string, std::list< StructInstType * > > ForwardStructsType;
169                typedef std::map< std::string, std::list< UnionInstType * > > ForwardUnionsType;
170                ForwardEnumsType forwardEnums;
171                ForwardStructsType forwardStructs;
172                ForwardUnionsType forwardUnions;
173                /// true if currently in a generic type body, so that type parameter instances can be renamed appropriately
174                bool inGeneric = false;
175        };
176
177        /// Does early resolution on the expressions that give enumeration constants their values
178        struct ResolveEnumInitializers final : public WithIndexer, public WithGuards, public WithVisitorRef<ResolveEnumInitializers>, public WithShortCircuiting {
179                ResolveEnumInitializers( const Indexer * indexer );
180                void postvisit( EnumDecl * enumDecl );
181
182          private:
183                const Indexer * local_indexer;
184
185        };
186
187        /// Replaces array and function types in forall lists by appropriate pointer type and assigns each Object and Function declaration a unique ID.
188        struct ForallPointerDecay_old final {
189                void previsit( ObjectDecl * object );
190                void previsit( FunctionDecl * func );
191                void previsit( FunctionType * ftype );
192                void previsit( StructDecl * aggrDecl );
193                void previsit( UnionDecl * aggrDecl );
194        };
195
196        struct ReturnChecker : public WithGuards {
197                /// Checks that return statements return nothing if their return type is void
198                /// and return something if the return type is non-void.
199                static void checkFunctionReturns( std::list< Declaration * > & translationUnit );
200
201                void previsit( FunctionDecl * functionDecl );
202                void previsit( ReturnStmt * returnStmt );
203
204                typedef std::list< DeclarationWithType * > ReturnVals;
205                ReturnVals returnVals;
206        };
207
208        struct ReplaceTypedef final : public WithVisitorRef<ReplaceTypedef>, public WithGuards, public WithShortCircuiting, public WithDeclsToAdd {
209                ReplaceTypedef() : scopeLevel( 0 ) {}
210                /// Replaces typedefs by forward declarations
211                static void replaceTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit );
212
213                void premutate( QualifiedType * );
214                Type * postmutate( QualifiedType * qualType );
215                Type * postmutate( TypeInstType * aggregateUseType );
216                Declaration * postmutate( TypedefDecl * typeDecl );
217                void premutate( TypeDecl * typeDecl );
218                void premutate( FunctionDecl * funcDecl );
219                void premutate( ObjectDecl * objDecl );
220                DeclarationWithType * postmutate( ObjectDecl * objDecl );
221
222                void premutate( CastExpr * castExpr );
223
224                void premutate( CompoundStmt * compoundStmt );
225
226                void premutate( StructDecl * structDecl );
227                void premutate( UnionDecl * unionDecl );
228                void premutate( EnumDecl * enumDecl );
229                void premutate( TraitDecl * );
230
231                void premutate( FunctionType * ftype );
232
233          private:
234                template<typename AggDecl>
235                void addImplicitTypedef( AggDecl * aggDecl );
236                template< typename AggDecl >
237                void handleAggregate( AggDecl * aggr );
238
239                typedef std::unique_ptr<TypedefDecl> TypedefDeclPtr;
240                typedef ScopedMap< std::string, std::pair< TypedefDeclPtr, int > > TypedefMap;
241                typedef ScopedMap< std::string, TypeDecl * > TypeDeclMap;
242                TypedefMap typedefNames;
243                TypeDeclMap typedeclNames;
244                int scopeLevel;
245                bool inFunctionType = false;
246        };
247
248        struct EliminateTypedef {
249                /// removes TypedefDecls from the AST
250                static void eliminateTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit );
251
252                template<typename AggDecl>
253                void handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl );
254
255                void previsit( StructDecl * aggregateDecl );
256                void previsit( UnionDecl * aggregateDecl );
257                void previsit( CompoundStmt * compoundStmt );
258        };
259
260        struct VerifyCtorDtorAssign {
261                /// ensure that constructors, destructors, and assignment have at least one
262                /// parameter, the first of which must be a pointer, and that ctor/dtors have no
263                /// return values.
264                static void verify( std::list< Declaration * > &translationUnit );
265
266                void previsit( FunctionDecl * funcDecl );
267        };
268
269        /// ensure that generic types have the correct number of type arguments
270        struct ValidateGenericParameters {
271                void previsit( StructInstType * inst );
272                void previsit( UnionInstType * inst );
273        };
274
275        /// desugar declarations and uses of dimension paramaters like [N],
276        /// from type-system managed values, to tunnneling via ordinary types,
277        /// as char[-] in and sizeof(-) out
278        struct TranslateDimensionGenericParameters : public WithIndexer, public WithGuards {
279                static void translateDimensions( std::list< Declaration * > &translationUnit );
280                TranslateDimensionGenericParameters();
281
282                bool nextVisitedNodeIsChildOfSUIT = false; // SUIT = Struct or Union -Inst Type
283                bool visitingChildOfSUIT = false;
284                void changeState_ChildOfSUIT( bool newVal );
285                void premutate( StructInstType * sit );
286                void premutate( UnionInstType * uit );
287                void premutate( BaseSyntaxNode * node );
288
289                TypeDecl * postmutate( TypeDecl * td );
290                Expression * postmutate( DimensionExpr * de );
291                Expression * postmutate( Expression * e );
292        };
293
294        struct FixObjectType : public WithIndexer {
295                /// resolves typeof type in object, function, and type declarations
296                static void fix( std::list< Declaration * > & translationUnit );
297
298                void previsit( ObjectDecl * );
299                void previsit( FunctionDecl * );
300                void previsit( TypeDecl * );
301        };
302
303        struct InitializerLength {
304                /// for array types without an explicit length, compute the length and store it so that it
305                /// is known to the rest of the phases. For example,
306                ///   int x[] = { 1, 2, 3 };
307                ///   int y[][2] = { { 1, 2, 3 }, { 1, 2, 3 } };
308                /// here x and y are known at compile-time to have length 3, so change this into
309                ///   int x[3] = { 1, 2, 3 };
310                ///   int y[3][2] = { { 1, 2, 3 }, { 1, 2, 3 } };
311                static void computeLength( std::list< Declaration * > & translationUnit );
312
313                void previsit( ObjectDecl * objDecl );
314        };
315
316        struct ArrayLength : public WithIndexer {
317                static void computeLength( std::list< Declaration * > & translationUnit );
318
319                void previsit( ArrayType * arrayType );
320        };
321
322        struct CompoundLiteral final : public WithDeclsToAdd, public WithVisitorRef<CompoundLiteral> {
323                Type::StorageClasses storageClasses;
324
325                void premutate( ObjectDecl * objectDecl );
326                Expression * postmutate( CompoundLiteralExpr * compLitExpr );
327        };
328
329        struct LabelAddressFixer final : public WithGuards {
330                std::set< Label > labels;
331
332                void premutate( FunctionDecl * funcDecl );
333                Expression * postmutate( AddressExpr * addrExpr );
334        };
335
336        void validate_A( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
337                PassVisitor<EnumAndPointerDecay_old> epc;
338                PassVisitor<HoistTypeDecls> hoistDecls;
339                {
340                        Stats::Heap::newPass("validate-A");
341                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-A");
342                        VerifyCtorDtorAssign::verify( translationUnit );  // must happen before autogen, because autogen examines existing ctor/dtors
343                        acceptAll( translationUnit, hoistDecls );
344                        ReplaceTypedef::replaceTypedef( translationUnit );
345                        ReturnTypeFixer::fix( translationUnit ); // must happen before autogen
346                        acceptAll( translationUnit, epc ); // must happen before VerifyCtorDtorAssign, because void return objects should not exist; before LinkReferenceToTypes_old because it is an indexer and needs correct types for mangling
347                }
348        }
349
350        void validate_B( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
351                PassVisitor<LinkReferenceToTypes_old> lrt( nullptr );
352                PassVisitor<FixQualifiedTypes> fixQual;
353                {
354                        Stats::Heap::newPass("validate-B");
355                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-B");
356                        acceptAll( translationUnit, lrt ); // must happen before autogen, because sized flag needs to propagate to generated functions
357                        mutateAll( translationUnit, fixQual ); // must happen after LinkReferenceToTypes_old, because aggregate members are accessed
358                        HoistStruct::hoistStruct( translationUnit );
359                        EliminateTypedef::eliminateTypedef( translationUnit );
360                }
361        }
362
363        void validate_C( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
364                PassVisitor<ValidateGenericParameters> genericParams;
365                PassVisitor<ResolveEnumInitializers> rei( nullptr );
366                {
367                        Stats::Heap::newPass("validate-C");
368                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-C");
369                        Stats::Time::TimeBlock("Validate Generic Parameters", [&]() {
370                                acceptAll( translationUnit, genericParams );  // check as early as possible - can't happen before LinkReferenceToTypes_old; observed failing when attempted before eliminateTypedef
371                        });
372                        Stats::Time::TimeBlock("Translate Dimensions", [&]() {
373                                TranslateDimensionGenericParameters::translateDimensions( translationUnit );
374                        });
375                        Stats::Time::TimeBlock("Resolve Enum Initializers", [&]() {
376                                acceptAll( translationUnit, rei ); // must happen after translateDimensions because rei needs identifier lookup, which needs name mangling
377                        });
378                        Stats::Time::TimeBlock("Check Function Returns", [&]() {
379                                ReturnChecker::checkFunctionReturns( translationUnit );
380                        });
381                        Stats::Time::TimeBlock("Fix Return Statements", [&]() {
382                                InitTweak::fixReturnStatements( translationUnit ); // must happen before autogen
383                        });
384                }
385        }
386
387        void validate_D( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
388                PassVisitor<ForallPointerDecay_old> fpd;
389                {
390                        Stats::Heap::newPass("validate-D");
391                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-D");
392                        Stats::Time::TimeBlock("Apply Concurrent Keywords", [&]() {
393                                Concurrency::applyKeywords( translationUnit );
394                        });
395                        Stats::Time::TimeBlock("Forall Pointer Decay", [&]() {
396                                acceptAll( translationUnit, fpd ); // must happen before autogenerateRoutines, after Concurrency::applyKeywords because uniqueIds must be set on declaration before resolution
397                        });
398                        Stats::Time::TimeBlock("Hoist Control Declarations", [&]() {
399                                ControlStruct::hoistControlDecls( translationUnit );  // hoist initialization out of for statements; must happen before autogenerateRoutines
400                        });
401                        Stats::Time::TimeBlock("Generate Autogen routines", [&]() {
402                                autogenerateRoutines( translationUnit ); // moved up, used to be below compoundLiteral - currently needs EnumAndPointerDecay_old
403                        });
404                }
405        }
406
407        void validate_E( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
408                PassVisitor<CompoundLiteral> compoundliteral;
409                {
410                        Stats::Heap::newPass("validate-E");
411                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-E");
412                        Stats::Time::TimeBlock("Implement Mutex Func", [&]() {
413                                Concurrency::implementMutexFuncs( translationUnit );
414                        });
415                        Stats::Time::TimeBlock("Implement Thread Start", [&]() {
416                                Concurrency::implementThreadStarter( translationUnit );
417                        });
418                        Stats::Time::TimeBlock("Compound Literal", [&]() {
419                                mutateAll( translationUnit, compoundliteral );
420                        });
421                        if (!useNewAST) {
422                                Stats::Time::TimeBlock("Resolve With Expressions", [&]() {
423                                        ResolvExpr::resolveWithExprs( translationUnit ); // must happen before FixObjectType because user-code is resolved and may contain with variables
424                                });
425                        }
426                }
427        }
428
429        void validate_F( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
430                PassVisitor<LabelAddressFixer> labelAddrFixer;
431                {
432                        Stats::Heap::newPass("validate-F");
433                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-F");
434                        if (!useNewAST) {
435                                Stats::Time::TimeCall("Fix Object Type",
436                                        FixObjectType::fix, translationUnit);
437                        }
438                        Stats::Time::TimeCall("Initializer Length",
439                                InitializerLength::computeLength, translationUnit);
440                        if (!useNewAST) {
441                                Stats::Time::TimeCall("Array Length",
442                                        ArrayLength::computeLength, translationUnit);
443                        }
444                        Stats::Time::TimeCall("Find Special Declarations",
445                                Validate::findSpecialDecls, translationUnit);
446                        Stats::Time::TimeCall("Fix Label Address",
447                                mutateAll<LabelAddressFixer>, translationUnit, labelAddrFixer);
448                        if (!useNewAST) {
449                                Stats::Time::TimeCall("Handle Attributes",
450                                        Validate::handleAttributes, translationUnit);
451                        }
452                }
453        }
454
455        void decayForallPointers( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
456                PassVisitor<ForallPointerDecay_old> fpd;
457                acceptAll( translationUnit, fpd );
458        }
459
460        void validate( std::list< Declaration * > &translationUnit, __attribute__((unused)) bool doDebug ) {
461                validate_A( translationUnit );
462                validate_B( translationUnit );
463                validate_C( translationUnit );
464                validate_D( translationUnit );
465                validate_E( translationUnit );
466                validate_F( translationUnit );
467        }
468
469        void validateType( Type * type, const Indexer * indexer ) {
470                PassVisitor<EnumAndPointerDecay_old> epc;
471                PassVisitor<LinkReferenceToTypes_old> lrt( indexer );
472                PassVisitor<ForallPointerDecay_old> fpd;
473                type->accept( epc );
474                type->accept( lrt );
475                type->accept( fpd );
476        }
477
478        void HoistTypeDecls::handleType( Type * type ) {
479                // some type declarations are buried in expressions and not easy to hoist during parsing; hoist them here
480                AggregateDecl * aggr = nullptr;
481                if ( StructInstType * inst = dynamic_cast< StructInstType * >( type ) ) {
482                        aggr = inst->baseStruct;
483                } else if ( UnionInstType * inst = dynamic_cast< UnionInstType * >( type ) ) {
484                        aggr = inst->baseUnion;
485                } else if ( EnumInstType * inst = dynamic_cast< EnumInstType * >( type ) ) {
486                        aggr = inst->baseEnum;
487                }
488                if ( aggr && aggr->body ) {
489                        declsToAddBefore.push_front( aggr );
490                }
491        }
492
493        void HoistTypeDecls::previsit( SizeofExpr * expr ) {
494                handleType( expr->type );
495        }
496
497        void HoistTypeDecls::previsit( AlignofExpr * expr ) {
498                handleType( expr->type );
499        }
500
501        void HoistTypeDecls::previsit( UntypedOffsetofExpr * expr ) {
502                handleType( expr->type );
503        }
504
505        void HoistTypeDecls::previsit( CompoundLiteralExpr * expr ) {
506                handleType( expr->result );
507        }
508
509
510        Type * FixQualifiedTypes::postmutate( QualifiedType * qualType ) {
511                Type * parent = qualType->parent;
512                Type * child = qualType->child;
513                if ( dynamic_cast< GlobalScopeType * >( qualType->parent ) ) {
514                        // .T => lookup T at global scope
515                        if ( TypeInstType * inst = dynamic_cast< TypeInstType * >( child ) ) {
516                                auto td = indexer.globalLookupType( inst->name );
517                                if ( ! td ) {
518                                        SemanticError( qualType->location, toString("Use of undefined global type ", inst->name) );
519                                }
520                                auto base = td->base;
521                                assert( base );
522                                Type * ret = base->clone();
523                                ret->get_qualifiers() = qualType->get_qualifiers();
524                                return ret;
525                        } else {
526                                // .T => T is not a type name
527                                assertf( false, "unhandled global qualified child type: %s", toCString(child) );
528                        }
529                } else {
530                        // S.T => S must be an aggregate type, find the declaration for T in S.
531                        AggregateDecl * aggr = nullptr;
532                        if ( StructInstType * inst = dynamic_cast< StructInstType * >( parent ) ) {
533                                aggr = inst->baseStruct;
534                        } else if ( UnionInstType * inst = dynamic_cast< UnionInstType * > ( parent ) ) {
535                                aggr = inst->baseUnion;
536                        } else {
537                                SemanticError( qualType->location, toString("Qualified type requires an aggregate on the left, but has: ", parent) );
538                        }
539                        assert( aggr ); // TODO: need to handle forward declarations
540                        for ( Declaration * member : aggr->members ) {
541                                if ( TypeInstType * inst = dynamic_cast< TypeInstType * >( child ) ) {
542                                        // name on the right is a typedef
543                                        if ( NamedTypeDecl * aggr = dynamic_cast< NamedTypeDecl * > ( member ) ) {
544                                                if ( aggr->name == inst->name ) {
545                                                        assert( aggr->base );
546                                                        Type * ret = aggr->base->clone();
547                                                        ret->get_qualifiers() = qualType->get_qualifiers();
548                                                        TypeSubstitution sub = parent->genericSubstitution();
549                                                        sub.apply(ret);
550                                                        return ret;
551                                                }
552                                        }
553                                } else {
554                                        // S.T - S is not an aggregate => error
555                                        assertf( false, "unhandled qualified child type: %s", toCString(qualType) );
556                                }
557                        }
558                        // failed to find a satisfying definition of type
559                        SemanticError( qualType->location, toString("Undefined type in qualified type: ", qualType) );
560                }
561
562                // ... may want to link canonical SUE definition to each forward decl so that it becomes easier to lookup?
563        }
564
565
566        void HoistStruct::hoistStruct( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
567                PassVisitor<HoistStruct> hoister;
568                acceptAll( translationUnit, hoister );
569        }
570
571        bool shouldHoist( Declaration * decl ) {
572                return dynamic_cast< StructDecl * >( decl ) || dynamic_cast< UnionDecl * >( decl ) || dynamic_cast< StaticAssertDecl * >( decl );
573        }
574
575        namespace {
576                void qualifiedName( AggregateDecl * aggr, std::ostringstream & ss ) {
577                        if ( aggr->parent ) qualifiedName( aggr->parent, ss );
578                        ss << "__" << aggr->name;
579                }
580
581                // mangle nested type names using entire parent chain
582                std::string qualifiedName( AggregateDecl * aggr ) {
583                        std::ostringstream ss;
584                        qualifiedName( aggr, ss );
585                        return ss.str();
586                }
587        }
588
589        template< typename AggDecl >
590        void HoistStruct::handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl ) {
591                if ( parentAggr ) {
592                        aggregateDecl->parent = parentAggr;
593                        aggregateDecl->name = qualifiedName( aggregateDecl );
594                        // Add elements in stack order corresponding to nesting structure.
595                        declsToAddBefore.push_front( aggregateDecl );
596                } else {
597                        GuardValue( parentAggr );
598                        parentAggr = aggregateDecl;
599                } // if
600                // Always remove the hoisted aggregate from the inner structure.
601                GuardAction( [aggregateDecl]() { filter( aggregateDecl->members, shouldHoist, false ); } );
602        }
603
604        void HoistStruct::previsit( StaticAssertDecl * assertDecl ) {
605                if ( parentAggr ) {
606                        declsToAddBefore.push_back( assertDecl );
607                }
608        }
609
610        void HoistStruct::previsit( StructDecl * aggregateDecl ) {
611                handleAggregate( aggregateDecl );
612        }
613
614        void HoistStruct::previsit( UnionDecl * aggregateDecl ) {
615                handleAggregate( aggregateDecl );
616        }
617
618        void HoistStruct::previsit( StructInstType * type ) {
619                // need to reset type name after expanding to qualified name
620                assert( type->baseStruct );
621                type->name = type->baseStruct->name;
622        }
623
624        void HoistStruct::previsit( UnionInstType * type ) {
625                assert( type->baseUnion );
626                type->name = type->baseUnion->name;
627        }
628
629        void HoistStruct::previsit( EnumInstType * type ) {
630                assert( type->baseEnum );
631                type->name = type->baseEnum->name;
632        }
633
634
635        bool isTypedef( Declaration * decl ) {
636                return dynamic_cast< TypedefDecl * >( decl );
637        }
638
639        void EliminateTypedef::eliminateTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
640                PassVisitor<EliminateTypedef> eliminator;
641                acceptAll( translationUnit, eliminator );
642                filter( translationUnit, isTypedef, true );
643        }
644
645        template< typename AggDecl >
646        void EliminateTypedef::handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl ) {
647                filter( aggregateDecl->members, isTypedef, true );
648        }
649
650        void EliminateTypedef::previsit( StructDecl * aggregateDecl ) {
651                handleAggregate( aggregateDecl );
652        }
653
654        void EliminateTypedef::previsit( UnionDecl * aggregateDecl ) {
655                handleAggregate( aggregateDecl );
656        }
657
658        void EliminateTypedef::previsit( CompoundStmt * compoundStmt ) {
659                // remove and delete decl stmts
660                filter( compoundStmt->kids, [](Statement * stmt) {
661                        if ( DeclStmt * declStmt = dynamic_cast< DeclStmt * >( stmt ) ) {
662                                if ( dynamic_cast< TypedefDecl * >( declStmt->decl ) ) {
663                                        return true;
664                                } // if
665                        } // if
666                        return false;
667                }, true);
668        }
669
670        void EnumAndPointerDecay_old::previsit( EnumDecl * enumDecl ) {
671                // Set the type of each member of the enumeration to be EnumConstant
672                for ( std::list< Declaration * >::iterator i = enumDecl->members.begin(); i != enumDecl->members.end(); ++i ) {
673                        ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( * i );
674                        assert( obj );
675                        obj->set_type( new EnumInstType( Type::Qualifiers( Type::Const ), enumDecl->name ) );
676                } // for
677        }
678
679        namespace {
680                template< typename DWTList >
681                void fixFunctionList( DWTList & dwts, bool isVarArgs, FunctionType * func ) {
682                        auto nvals = dwts.size();
683                        bool containsVoid = false;
684                        for ( auto & dwt : dwts ) {
685                                // fix each DWT and record whether a void was found
686                                containsVoid |= fixFunction( dwt );
687                        }
688
689                        // the only case in which "void" is valid is where it is the only one in the list
690                        if ( containsVoid && ( nvals > 1 || isVarArgs ) ) {
691                                SemanticError( func, "invalid type void in function type " );
692                        }
693
694                        // one void is the only thing in the list; remove it.
695                        if ( containsVoid ) {
696                                delete dwts.front();
697                                dwts.clear();
698                        }
699                }
700        }
701
702        void EnumAndPointerDecay_old::previsit( FunctionType * func ) {
703                // Fix up parameters and return types
704                fixFunctionList( func->parameters, func->isVarArgs, func );
705                fixFunctionList( func->returnVals, false, func );
706        }
707
708        LinkReferenceToTypes_old::LinkReferenceToTypes_old( const Indexer * other_indexer ) : WithIndexer( false ) {
709                if ( other_indexer ) {
710                        local_indexer = other_indexer;
711                } else {
712                        local_indexer = &indexer;
713                } // if
714        }
715
716        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( EnumInstType * enumInst ) {
717                const EnumDecl * st = local_indexer->lookupEnum( enumInst->name );
718                // it's not a semantic error if the enum is not found, just an implicit forward declaration
719                if ( st ) {
720                        enumInst->baseEnum = const_cast<EnumDecl *>(st); // Just linking in the node
721                } // if
722                if ( ! st || ! st->body ) {
723                        // use of forward declaration
724                        forwardEnums[ enumInst->name ].push_back( enumInst );
725                } // if
726        }
727
728        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( StructInstType * structInst ) {
729                const StructDecl * st = local_indexer->lookupStruct( structInst->name );
730                // it's not a semantic error if the struct is not found, just an implicit forward declaration
731                if ( st ) {
732                        structInst->baseStruct = const_cast<StructDecl *>(st); // Just linking in the node
733                } // if
734                if ( ! st || ! st->body ) {
735                        // use of forward declaration
736                        forwardStructs[ structInst->name ].push_back( structInst );
737                } // if
738        }
739
740        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( UnionInstType * unionInst ) {
741                const UnionDecl * un = local_indexer->lookupUnion( unionInst->name );
742                // it's not a semantic error if the union is not found, just an implicit forward declaration
743                if ( un ) {
744                        unionInst->baseUnion = const_cast<UnionDecl *>(un); // Just linking in the node
745                } // if
746                if ( ! un || ! un->body ) {
747                        // use of forward declaration
748                        forwardUnions[ unionInst->name ].push_back( unionInst );
749                } // if
750        }
751
752        void LinkReferenceToTypes_old::previsit( QualifiedType * ) {
753                visit_children = false;
754        }
755
756        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( QualifiedType * qualType ) {
757                // linking only makes sense for the 'oldest ancestor' of the qualified type
758                qualType->parent->accept( * visitor );
759        }
760
761        template< typename Decl >
762        void normalizeAssertions( std::list< Decl * > & assertions ) {
763                // ensure no duplicate trait members after the clone
764                auto pred = [](Decl * d1, Decl * d2) {
765                        // only care if they're equal
766                        DeclarationWithType * dwt1 = dynamic_cast<DeclarationWithType *>( d1 );
767                        DeclarationWithType * dwt2 = dynamic_cast<DeclarationWithType *>( d2 );
768                        if ( dwt1 && dwt2 ) {
769                                if ( dwt1->name == dwt2->name && ResolvExpr::typesCompatible( dwt1->get_type(), dwt2->get_type(), SymTab::Indexer() ) ) {
770                                        // std::cerr << "=========== equal:" << std::endl;
771                                        // std::cerr << "d1: " << d1 << std::endl;
772                                        // std::cerr << "d2: " << d2 << std::endl;
773                                        return false;
774                                }
775                        }
776                        return d1 < d2;
777                };
778                std::set<Decl *, decltype(pred)> unique_members( assertions.begin(), assertions.end(), pred );
779                // if ( unique_members.size() != assertions.size() ) {
780                //      std::cerr << "============different" << std::endl;
781                //      std::cerr << unique_members.size() << " " << assertions.size() << std::endl;
782                // }
783
784                std::list< Decl * > order;
785                order.splice( order.end(), assertions );
786                std::copy_if( order.begin(), order.end(), back_inserter( assertions ), [&]( Decl * decl ) {
787                        return unique_members.count( decl );
788                });
789        }
790
791        // expand assertions from trait instance, performing the appropriate type variable substitutions
792        template< typename Iterator >
793        void expandAssertions( TraitInstType * inst, Iterator out ) {
794                assertf( inst->baseTrait, "Trait instance not linked to base trait: %s", toCString( inst ) );
795                std::list< DeclarationWithType * > asserts;
796                for ( Declaration * decl : inst->baseTrait->members ) {
797                        asserts.push_back( strict_dynamic_cast<DeclarationWithType *>( decl->clone() ) );
798                }
799                // substitute trait decl parameters for instance parameters
800                applySubstitution( inst->baseTrait->parameters.begin(), inst->baseTrait->parameters.end(), inst->parameters.begin(), asserts.begin(), asserts.end(), out );
801        }
802
803        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( TraitDecl * traitDecl ) {
804                if ( traitDecl->name == "sized" ) {
805                        // "sized" is a special trait - flick the sized status on for the type variable
806                        assertf( traitDecl->parameters.size() == 1, "Built-in trait 'sized' has incorrect number of parameters: %zd", traitDecl->parameters.size() );
807                        TypeDecl * td = traitDecl->parameters.front();
808                        td->set_sized( true );
809                }
810
811                // move assertions from type parameters into the body of the trait
812                for ( TypeDecl * td : traitDecl->parameters ) {
813                        for ( DeclarationWithType * assert : td->assertions ) {
814                                if ( TraitInstType * inst = dynamic_cast< TraitInstType * >( assert->get_type() ) ) {
815                                        expandAssertions( inst, back_inserter( traitDecl->members ) );
816                                } else {
817                                        traitDecl->members.push_back( assert->clone() );
818                                }
819                        }
820                        deleteAll( td->assertions );
821                        td->assertions.clear();
822                } // for
823        }
824
825        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( TraitInstType * traitInst ) {
826                // handle other traits
827                const TraitDecl * traitDecl = local_indexer->lookupTrait( traitInst->name );
828                if ( ! traitDecl ) {
829                        SemanticError( traitInst->location, "use of undeclared trait " + traitInst->name );
830                } // if
831                if ( traitDecl->parameters.size() != traitInst->parameters.size() ) {
832                        SemanticError( traitInst, "incorrect number of trait parameters: " );
833                } // if
834                traitInst->baseTrait = const_cast<TraitDecl *>(traitDecl); // Just linking in the node
835
836                // need to carry over the 'sized' status of each decl in the instance
837                for ( auto p : group_iterate( traitDecl->parameters, traitInst->parameters ) ) {
838                        TypeExpr * expr = dynamic_cast< TypeExpr * >( std::get<1>(p) );
839                        if ( ! expr ) {
840                                SemanticError( std::get<1>(p), "Expression parameters for trait instances are currently unsupported: " );
841                        }
842                        if ( TypeInstType * inst = dynamic_cast< TypeInstType * >( expr->get_type() ) ) {
843                                TypeDecl * formalDecl = std::get<0>(p);
844                                TypeDecl * instDecl = inst->baseType;
845                                if ( formalDecl->get_sized() ) instDecl->set_sized( true );
846                        }
847                }
848                // normalizeAssertions( traitInst->members );
849        }
850
851        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( EnumDecl * enumDecl ) {
852                // visit enum members first so that the types of self-referencing members are updated properly
853                if ( enumDecl->body ) {
854                        ForwardEnumsType::iterator fwds = forwardEnums.find( enumDecl->name );
855                        if ( fwds != forwardEnums.end() ) {
856                                for ( std::list< EnumInstType * >::iterator inst = fwds->second.begin(); inst != fwds->second.end(); ++inst ) {
857                                        (* inst)->baseEnum = enumDecl;
858                                } // for
859                                forwardEnums.erase( fwds );
860                        } // if
861                } // if
862        }
863
864        void LinkReferenceToTypes_old::renameGenericParams( std::list< TypeDecl * > & params ) {
865                // rename generic type parameters uniquely so that they do not conflict with user-defined function forall parameters, e.g.
866                //   forall(otype T)
867                //   struct Box {
868                //     T x;
869                //   };
870                //   forall(otype T)
871                //   void f(Box(T) b) {
872                //     ...
873                //   }
874                // The T in Box and the T in f are different, so internally the naming must reflect that.
875                GuardValue( inGeneric );
876                inGeneric = ! params.empty();
877                for ( TypeDecl * td : params ) {
878                        td->name = "__" + td->name + "_generic_";
879                }
880        }
881
882        void LinkReferenceToTypes_old::previsit( StructDecl * structDecl ) {
883                renameGenericParams( structDecl->parameters );
884        }
885
886        void LinkReferenceToTypes_old::previsit( UnionDecl * unionDecl ) {
887                renameGenericParams( unionDecl->parameters );
888        }
889
890        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( StructDecl * structDecl ) {
891                // visit struct members first so that the types of self-referencing members are updated properly
892                // xxx - need to ensure that type parameters match up between forward declarations and definition (most importantly, number of type parameters and their defaults)
893                if ( structDecl->body ) {
894                        ForwardStructsType::iterator fwds = forwardStructs.find( structDecl->name );
895                        if ( fwds != forwardStructs.end() ) {
896                                for ( std::list< StructInstType * >::iterator inst = fwds->second.begin(); inst != fwds->second.end(); ++inst ) {
897                                        (* inst)->baseStruct = structDecl;
898                                } // for
899                                forwardStructs.erase( fwds );
900                        } // if
901                } // if
902        }
903
904        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( UnionDecl * unionDecl ) {
905                if ( unionDecl->body ) {
906                        ForwardUnionsType::iterator fwds = forwardUnions.find( unionDecl->name );
907                        if ( fwds != forwardUnions.end() ) {
908                                for ( std::list< UnionInstType * >::iterator inst = fwds->second.begin(); inst != fwds->second.end(); ++inst ) {
909                                        (* inst)->baseUnion = unionDecl;
910                                } // for
911                                forwardUnions.erase( fwds );
912                        } // if
913                } // if
914        }
915
916        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( TypeInstType * typeInst ) {
917                // ensure generic parameter instances are renamed like the base type
918                if ( inGeneric && typeInst->baseType ) typeInst->name = typeInst->baseType->name;
919                if ( const NamedTypeDecl * namedTypeDecl = local_indexer->lookupType( typeInst->name ) ) {
920                        if ( const TypeDecl * typeDecl = dynamic_cast< const TypeDecl * >( namedTypeDecl ) ) {
921                                typeInst->set_isFtype( typeDecl->kind == TypeDecl::Ftype );
922                        } // if
923                } // if
924        }
925
926        ResolveEnumInitializers::ResolveEnumInitializers( const Indexer * other_indexer ) : WithIndexer( true ) {
927                if ( other_indexer ) {
928                        local_indexer = other_indexer;
929                } else {
930                        local_indexer = &indexer;
931                } // if
932        }
933
934        void ResolveEnumInitializers::postvisit( EnumDecl * enumDecl ) {
935                if ( enumDecl->body ) {
936                        for ( Declaration * member : enumDecl->members ) {
937                                ObjectDecl * field = strict_dynamic_cast<ObjectDecl *>( member );
938                                if ( field->init ) {
939                                        // need to resolve enumerator initializers early so that other passes that determine if an expression is constexpr have the appropriate information.
940                                        SingleInit * init = strict_dynamic_cast<SingleInit *>( field->init );
941                                        ResolvExpr::findSingleExpression( init->value, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::SignedInt ), indexer );
942                                }
943                        }
944                } // if
945        }
946
947        /// Fix up assertions - flattens assertion lists, removing all trait instances
948        void forallFixer( std::list< TypeDecl * > & forall, BaseSyntaxNode * node ) {
949                for ( TypeDecl * type : forall ) {
950                        std::list< DeclarationWithType * > asserts;
951                        asserts.splice( asserts.end(), type->assertions );
952                        // expand trait instances into their members
953                        for ( DeclarationWithType * assertion : asserts ) {
954                                if ( TraitInstType * traitInst = dynamic_cast< TraitInstType * >( assertion->get_type() ) ) {
955                                        // expand trait instance into all of its members
956                                        expandAssertions( traitInst, back_inserter( type->assertions ) );
957                                        delete traitInst;
958                                } else {
959                                        // pass other assertions through
960                                        type->assertions.push_back( assertion );
961                                } // if
962                        } // for
963                        // apply FixFunction to every assertion to check for invalid void type
964                        for ( DeclarationWithType *& assertion : type->assertions ) {
965                                bool isVoid = fixFunction( assertion );
966                                if ( isVoid ) {
967                                        SemanticError( node, "invalid type void in assertion of function " );
968                                } // if
969                        } // for
970                        // normalizeAssertions( type->assertions );
971                } // for
972        }
973
974        void ForallPointerDecay_old::previsit( ObjectDecl * object ) {
975                // ensure that operator names only apply to functions or function pointers
976                if ( CodeGen::isOperator( object->name ) && ! dynamic_cast< FunctionType * >( object->type->stripDeclarator() ) ) {
977                        SemanticError( object->location, toCString( "operator ", object->name.c_str(), " is not a function or function pointer." )  );
978                }
979                object->fixUniqueId();
980        }
981
982        void ForallPointerDecay_old::previsit( FunctionDecl * func ) {
983                func->fixUniqueId();
984        }
985
986        void ForallPointerDecay_old::previsit( FunctionType * ftype ) {
987                forallFixer( ftype->forall, ftype );
988        }
989
990        void ForallPointerDecay_old::previsit( StructDecl * aggrDecl ) {
991                forallFixer( aggrDecl->parameters, aggrDecl );
992        }
993
994        void ForallPointerDecay_old::previsit( UnionDecl * aggrDecl ) {
995                forallFixer( aggrDecl->parameters, aggrDecl );
996        }
997
998        void ReturnChecker::checkFunctionReturns( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
999                PassVisitor<ReturnChecker> checker;
1000                acceptAll( translationUnit, checker );
1001        }
1002
1003        void ReturnChecker::previsit( FunctionDecl * functionDecl ) {
1004                GuardValue( returnVals );
1005                returnVals = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals();
1006        }
1007
1008        void ReturnChecker::previsit( ReturnStmt * returnStmt ) {
1009                // Previously this also checked for the existence of an expr paired with no return values on
1010                // the  function return type. This is incorrect, since you can have an expression attached to
1011                // a return statement in a void-returning function in C. The expression is treated as if it
1012                // were cast to void.
1013                if ( ! returnStmt->get_expr() && returnVals.size() != 0 ) {
1014                        SemanticError( returnStmt, "Non-void function returns no values: " );
1015                }
1016        }
1017
1018
1019        void ReplaceTypedef::replaceTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
1020                PassVisitor<ReplaceTypedef> eliminator;
1021                mutateAll( translationUnit, eliminator );
1022                if ( eliminator.pass.typedefNames.count( "size_t" ) ) {
1023                        // grab and remember declaration of size_t
1024                        Validate::SizeType = eliminator.pass.typedefNames["size_t"].first->base->clone();
1025                } else {
1026                        // xxx - missing global typedef for size_t - default to long unsigned int, even though that may be wrong
1027                        // eventually should have a warning for this case.
1028                        Validate::SizeType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
1029                }
1030        }
1031
1032        void ReplaceTypedef::premutate( QualifiedType * ) {
1033                visit_children = false;
1034        }
1035
1036        Type * ReplaceTypedef::postmutate( QualifiedType * qualType ) {
1037                // replacing typedefs only makes sense for the 'oldest ancestor' of the qualified type
1038                qualType->parent = qualType->parent->acceptMutator( * visitor );
1039                return qualType;
1040        }
1041
1042        static bool isNonParameterAttribute( Attribute * attr ) {
1043                static const std::vector<std::string> bad_names = {
1044                        "aligned", "__aligned__",
1045                };
1046                for ( auto name : bad_names ) {
1047                        if ( name == attr->name ) {
1048                                return true;
1049                        }
1050                }
1051                return false;
1052        }
1053
1054        Type * ReplaceTypedef::postmutate( TypeInstType * typeInst ) {
1055                // instances of typedef types will come here. If it is an instance
1056                // of a typdef type, link the instance to its actual type.
1057                TypedefMap::const_iterator def = typedefNames.find( typeInst->name );
1058                if ( def != typedefNames.end() ) {
1059                        Type * ret = def->second.first->base->clone();
1060                        ret->location = typeInst->location;
1061                        ret->get_qualifiers() |= typeInst->get_qualifiers();
1062                        // GCC ignores certain attributes if they arrive by typedef, this mimics that.
1063                        if ( inFunctionType ) {
1064                                ret->attributes.remove_if( isNonParameterAttribute );
1065                        }
1066                        ret->attributes.splice( ret->attributes.end(), typeInst->attributes );
1067                        // place instance parameters on the typedef'd type
1068                        if ( ! typeInst->parameters.empty() ) {
1069                                ReferenceToType * rtt = dynamic_cast<ReferenceToType *>(ret);
1070                                if ( ! rtt ) {
1071                                        SemanticError( typeInst->location, "Cannot apply type parameters to base type of " + typeInst->name );
1072                                }
1073                                rtt->parameters.clear();
1074                                cloneAll( typeInst->parameters, rtt->parameters );
1075                                mutateAll( rtt->parameters, * visitor );  // recursively fix typedefs on parameters
1076                        } // if
1077                        delete typeInst;
1078                        return ret;
1079                } else {
1080                        TypeDeclMap::const_iterator base = typedeclNames.find( typeInst->name );
1081                        if ( base == typedeclNames.end() ) {
1082                                SemanticError( typeInst->location, toString("Use of undefined type ", typeInst->name) );
1083                        }
1084                        typeInst->set_baseType( base->second );
1085                        return typeInst;
1086                } // if
1087                assert( false );
1088        }
1089
1090        struct VarLenChecker : WithShortCircuiting {
1091                void previsit( FunctionType * ) { visit_children = false; }
1092                void previsit( ArrayType * at ) {
1093                        isVarLen |= at->isVarLen;
1094                }
1095                bool isVarLen = false;
1096        };
1097
1098        bool isVariableLength( Type * t ) {
1099                PassVisitor<VarLenChecker> varLenChecker;
1100                maybeAccept( t, varLenChecker );
1101                return varLenChecker.pass.isVarLen;
1102        }
1103
1104        Declaration * ReplaceTypedef::postmutate( TypedefDecl * tyDecl ) {
1105                if ( typedefNames.count( tyDecl->name ) == 1 && typedefNames[ tyDecl->name ].second == scopeLevel ) {
1106                        // typedef to the same name from the same scope
1107                        // must be from the same type
1108
1109                        Type * t1 = tyDecl->base;
1110                        Type * t2 = typedefNames[ tyDecl->name ].first->base;
1111                        if ( ! ResolvExpr::typesCompatible( t1, t2, Indexer() ) ) {
1112                                SemanticError( tyDecl->location, "Cannot redefine typedef: " + tyDecl->name );
1113                        }
1114                        // Cannot redefine VLA typedefs. Note: this is slightly incorrect, because our notion of VLAs
1115                        // at this point in the translator is imprecise. In particular, this will disallow redefining typedefs
1116                        // with arrays whose dimension is an enumerator or a cast of a constant/enumerator. The effort required
1117                        // to fix this corner case likely outweighs the utility of allowing it.
1118                        if ( isVariableLength( t1 ) || isVariableLength( t2 ) ) {
1119                                SemanticError( tyDecl->location, "Cannot redefine typedef: " + tyDecl->name );
1120                        }
1121                } else {
1122                        typedefNames[ tyDecl->name ] = std::make_pair( TypedefDeclPtr( tyDecl ), scopeLevel );
1123                } // if
1124
1125                // When a typedef is a forward declaration:
1126                //    typedef struct screen SCREEN;
1127                // the declaration portion must be retained:
1128                //    struct screen;
1129                // because the expansion of the typedef is:
1130                //    void rtn( SCREEN * p ) => void rtn( struct screen * p )
1131                // hence the type-name "screen" must be defined.
1132                // Note, qualifiers on the typedef are superfluous for the forward declaration.
1133
1134                Type * designatorType = tyDecl->base->stripDeclarator();
1135                if ( StructInstType * aggDecl = dynamic_cast< StructInstType * >( designatorType ) ) {
1136                        declsToAddBefore.push_back( new StructDecl( aggDecl->name, AggregateDecl::Struct, noAttributes, tyDecl->linkage ) );
1137                } else if ( UnionInstType * aggDecl = dynamic_cast< UnionInstType * >( designatorType ) ) {
1138                        declsToAddBefore.push_back( new UnionDecl( aggDecl->name, noAttributes, tyDecl->linkage ) );
1139                } else if ( EnumInstType * enumDecl = dynamic_cast< EnumInstType * >( designatorType ) ) {
1140                        // declsToAddBefore.push_back( new EnumDecl( enumDecl->name, noAttributes, tyDecl->linkage, enumDecl->baseEnum->base ) );
1141                        if (enumDecl->baseEnum) {
1142                                declsToAddBefore.push_back( new EnumDecl( enumDecl->name, noAttributes, tyDecl->linkage, enumDecl->baseEnum->base ) );
1143                        } else {
1144                                declsToAddBefore.push_back( new EnumDecl( enumDecl->name, noAttributes, tyDecl->linkage ) );
1145                        }
1146                } // if
1147                return tyDecl->clone();
1148        }
1149
1150        void ReplaceTypedef::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1151                TypedefMap::iterator i = typedefNames.find( typeDecl->name );
1152                if ( i != typedefNames.end() ) {
1153                        typedefNames.erase( i ) ;
1154                } // if
1155
1156                typedeclNames.insert( typeDecl->name, typeDecl );
1157        }
1158
1159        void ReplaceTypedef::premutate( FunctionDecl * ) {
1160                GuardScope( typedefNames );
1161                GuardScope( typedeclNames );
1162        }
1163
1164        void ReplaceTypedef::premutate( ObjectDecl * ) {
1165                GuardScope( typedefNames );
1166                GuardScope( typedeclNames );
1167        }
1168
1169        DeclarationWithType * ReplaceTypedef::postmutate( ObjectDecl * objDecl ) {
1170                if ( FunctionType * funtype = dynamic_cast<FunctionType *>( objDecl->type ) ) { // function type?
1171                        // replace the current object declaration with a function declaration
1172                        FunctionDecl * newDecl = new FunctionDecl( objDecl->name, objDecl->get_storageClasses(), objDecl->linkage, funtype, 0, objDecl->attributes, objDecl->get_funcSpec() );
1173                        objDecl->attributes.clear();
1174                        objDecl->set_type( nullptr );
1175                        delete objDecl;
1176                        return newDecl;
1177                } // if
1178                return objDecl;
1179        }
1180
1181        void ReplaceTypedef::premutate( CastExpr * ) {
1182                GuardScope( typedefNames );
1183                GuardScope( typedeclNames );
1184        }
1185
1186        void ReplaceTypedef::premutate( CompoundStmt * ) {
1187                GuardScope( typedefNames );
1188                GuardScope( typedeclNames );
1189                scopeLevel += 1;
1190                GuardAction( [this](){ scopeLevel -= 1; } );
1191        }
1192
1193        template<typename AggDecl>
1194        void ReplaceTypedef::addImplicitTypedef( AggDecl * aggDecl ) {
1195                if ( typedefNames.count( aggDecl->get_name() ) == 0 ) {
1196                        Type * type = nullptr;
1197                        if ( StructDecl * newDeclStructDecl = dynamic_cast< StructDecl * >( aggDecl ) ) {
1198                                type = new StructInstType( Type::Qualifiers(), newDeclStructDecl->get_name() );
1199                        } else if ( UnionDecl * newDeclUnionDecl = dynamic_cast< UnionDecl * >( aggDecl ) ) {
1200                                type = new UnionInstType( Type::Qualifiers(), newDeclUnionDecl->get_name() );
1201                        } else if ( EnumDecl * newDeclEnumDecl = dynamic_cast< EnumDecl * >( aggDecl )  ) {
1202                                type = new EnumInstType( Type::Qualifiers(), newDeclEnumDecl->get_name() );
1203                        } // if
1204                        TypedefDeclPtr tyDecl( new TypedefDecl( aggDecl->get_name(), aggDecl->location, Type::StorageClasses(), type, aggDecl->get_linkage() ) );
1205                        typedefNames[ aggDecl->get_name() ] = std::make_pair( std::move( tyDecl ), scopeLevel );
1206                        // add the implicit typedef to the AST
1207                        declsToAddBefore.push_back( new TypedefDecl( aggDecl->get_name(), aggDecl->location, Type::StorageClasses(), type->clone(), aggDecl->get_linkage() ) );
1208                } // if
1209        }
1210
1211        template< typename AggDecl >
1212        void ReplaceTypedef::handleAggregate( AggDecl * aggr ) {
1213                SemanticErrorException errors;
1214
1215                ValueGuard< std::list<Declaration * > > oldBeforeDecls( declsToAddBefore );
1216                ValueGuard< std::list<Declaration * > > oldAfterDecls ( declsToAddAfter  );
1217                declsToAddBefore.clear();
1218                declsToAddAfter.clear();
1219
1220                GuardScope( typedefNames );
1221                GuardScope( typedeclNames );
1222                mutateAll( aggr->parameters, * visitor );
1223                mutateAll( aggr->attributes, * visitor );
1224
1225                // unroll mutateAll for aggr->members so that implicit typedefs for nested types are added to the aggregate body.
1226                for ( std::list< Declaration * >::iterator i = aggr->members.begin(); i != aggr->members.end(); ++i ) {
1227                        if ( !declsToAddAfter.empty() ) { aggr->members.splice( i, declsToAddAfter ); }
1228
1229                        try {
1230                                * i = maybeMutate( * i, * visitor );
1231                        } catch ( SemanticErrorException &e ) {
1232                                errors.append( e );
1233                        }
1234
1235                        if ( !declsToAddBefore.empty() ) { aggr->members.splice( i, declsToAddBefore ); }
1236                }
1237
1238                if ( !declsToAddAfter.empty() ) { aggr->members.splice( aggr->members.end(), declsToAddAfter ); }
1239                if ( !errors.isEmpty() ) { throw errors; }
1240        }
1241
1242        void ReplaceTypedef::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1243                visit_children = false;
1244                addImplicitTypedef( structDecl );
1245                handleAggregate( structDecl );
1246        }
1247
1248        void ReplaceTypedef::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1249                visit_children = false;
1250                addImplicitTypedef( unionDecl );
1251                handleAggregate( unionDecl );
1252        }
1253
1254        void ReplaceTypedef::premutate( EnumDecl * enumDecl ) {
1255                addImplicitTypedef( enumDecl );
1256        }
1257
1258        void ReplaceTypedef::premutate( FunctionType * ) {
1259                GuardValue( inFunctionType );
1260                inFunctionType = true;
1261        }
1262
1263        void ReplaceTypedef::premutate( TraitDecl * ) {
1264                GuardScope( typedefNames );
1265                GuardScope( typedeclNames);
1266        }
1267
1268        void VerifyCtorDtorAssign::verify( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
1269                PassVisitor<VerifyCtorDtorAssign> verifier;
1270                acceptAll( translationUnit, verifier );
1271        }
1272
1273        void VerifyCtorDtorAssign::previsit( FunctionDecl * funcDecl ) {
1274                FunctionType * funcType = funcDecl->get_functionType();
1275                std::list< DeclarationWithType * > &returnVals = funcType->get_returnVals();
1276                std::list< DeclarationWithType * > &params = funcType->get_parameters();
1277
1278                if ( CodeGen::isCtorDtorAssign( funcDecl->get_name() ) ) { // TODO: also check /=, etc.
1279                        if ( params.size() == 0 ) {
1280                                SemanticError( funcDecl->location, "Constructors, destructors, and assignment functions require at least one parameter." );
1281                        }
1282                        ReferenceType * refType = dynamic_cast< ReferenceType * >( params.front()->get_type() );
1283                        if ( ! refType ) {
1284                                SemanticError( funcDecl->location, "First parameter of a constructor, destructor, or assignment function must be a reference." );
1285                        }
1286                        if ( CodeGen::isCtorDtor( funcDecl->get_name() ) && returnVals.size() != 0 ) {
1287                                if(!returnVals.front()->get_type()->isVoid()) {
1288                                        SemanticError( funcDecl->location, "Constructors and destructors cannot have explicit return values." );
1289                                }
1290                        }
1291                }
1292        }
1293
1294        // Test for special name on a generic parameter.  Special treatment for the
1295        // special name is a bootstrapping hack.  In most cases, the worlds of T's
1296        // and of N's don't overlap (normal treamtemt).  The foundations in
1297        // array.hfa use tagging for both types and dimensions.  Tagging treats
1298        // its subject parameter even more opaquely than T&, which assumes it is
1299        // possible to have a pointer/reference to such an object.  Tagging only
1300        // seeks to identify the type-system resident at compile time.  Both N's
1301        // and T's can make tags.  The tag definition uses the special name, which
1302        // is treated as "an N or a T."  This feature is not inteded to be used
1303        // outside of the definition and immediate uses of a tag.
1304        static inline bool isReservedTysysIdOnlyName( const std::string & name ) {
1305                // name's prefix was __CFA_tysys_id_only, before it got wrapped in __..._generic
1306                int foundAt = name.find("__CFA_tysys_id_only");
1307                if (foundAt == 0) return true;
1308                if (foundAt == 2 && name[0] == '_' && name[1] == '_') return true;
1309                return false;
1310        }
1311
1312        template< typename Aggr >
1313        void validateGeneric( Aggr * inst ) {
1314                std::list< TypeDecl * > * params = inst->get_baseParameters();
1315                if ( params ) {
1316                        std::list< Expression * > & args = inst->get_parameters();
1317
1318                        // insert defaults arguments when a type argument is missing (currently only supports missing arguments at the end of the list).
1319                        // A substitution is used to ensure that defaults are replaced correctly, e.g.,
1320                        //   forall(otype T, otype alloc = heap_allocator(T)) struct vector;
1321                        //   vector(int) v;
1322                        // after insertion of default values becomes
1323                        //   vector(int, heap_allocator(T))
1324                        // and the substitution is built with T=int so that after substitution, the result is
1325                        //   vector(int, heap_allocator(int))
1326                        TypeSubstitution sub;
1327                        auto paramIter = params->begin();
1328                        auto argIter = args.begin();
1329                        for ( ; paramIter != params->end(); ++paramIter, ++argIter ) {
1330                                if ( argIter != args.end() ) {
1331                                        TypeExpr * expr = dynamic_cast< TypeExpr * >( * argIter );
1332                                        if ( expr ) {
1333                                                sub.add( (* paramIter)->get_name(), expr->get_type()->clone() );
1334                                        }
1335                                } else {
1336                                        Type * defaultType = (* paramIter)->get_init();
1337                                        if ( defaultType ) {
1338                                                args.push_back( new TypeExpr( defaultType->clone() ) );
1339                                                sub.add( (* paramIter)->get_name(), defaultType->clone() );
1340                                                argIter = std::prev(args.end());
1341                                        } else {
1342                                                SemanticError( inst, "Too few type arguments in generic type " );
1343                                        }
1344                                }
1345                                assert( argIter != args.end() );
1346                                bool typeParamDeclared = (*paramIter)->kind != TypeDecl::Kind::Dimension;
1347                                bool typeArgGiven;
1348                                if ( isReservedTysysIdOnlyName( (*paramIter)->name ) ) {
1349                                        // coerce a match when declaration is reserved name, which means "either"
1350                                        typeArgGiven = typeParamDeclared;
1351                                } else {
1352                                        typeArgGiven = dynamic_cast< TypeExpr * >( * argIter );
1353                                }
1354                                if ( ! typeParamDeclared &&   typeArgGiven ) SemanticError( inst, "Type argument given for value parameter: " );
1355                                if (   typeParamDeclared && ! typeArgGiven ) SemanticError( inst, "Expression argument given for type parameter: " );
1356                        }
1357
1358                        sub.apply( inst );
1359                        if ( args.size() > params->size() ) SemanticError( inst, "Too many type arguments in generic type " );
1360                }
1361        }
1362
1363        void ValidateGenericParameters::previsit( StructInstType * inst ) {
1364                validateGeneric( inst );
1365        }
1366
1367        void ValidateGenericParameters::previsit( UnionInstType * inst ) {
1368                validateGeneric( inst );
1369        }
1370
1371        void TranslateDimensionGenericParameters::translateDimensions( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
1372                PassVisitor<TranslateDimensionGenericParameters> translator;
1373                mutateAll( translationUnit, translator );
1374        }
1375
1376        TranslateDimensionGenericParameters::TranslateDimensionGenericParameters() : WithIndexer( false ) {}
1377
1378        // Declaration of type variable:           forall( [N] )          ->  forall( N & | sized( N ) )
1379        TypeDecl * TranslateDimensionGenericParameters::postmutate( TypeDecl * td ) {
1380                if ( td->kind == TypeDecl::Dimension ) {
1381                        td->kind = TypeDecl::Dtype;
1382                        if ( ! isReservedTysysIdOnlyName( td->name ) ) {
1383                                td->sized = true;
1384                        }
1385                }
1386                return td;
1387        }
1388
1389        // Situational awareness:
1390        // array( float, [[currentExpr]]     )  has  visitingChildOfSUIT == true
1391        // array( float, [[currentExpr]] - 1 )  has  visitingChildOfSUIT == false
1392        // size_t x =    [[currentExpr]]        has  visitingChildOfSUIT == false
1393        void TranslateDimensionGenericParameters::changeState_ChildOfSUIT( bool newVal ) {
1394                GuardValue( nextVisitedNodeIsChildOfSUIT );
1395                GuardValue( visitingChildOfSUIT );
1396                visitingChildOfSUIT = nextVisitedNodeIsChildOfSUIT;
1397                nextVisitedNodeIsChildOfSUIT = newVal;
1398        }
1399        void TranslateDimensionGenericParameters::premutate( StructInstType * sit ) {
1400                (void) sit;
1401                changeState_ChildOfSUIT(true);
1402        }
1403        void TranslateDimensionGenericParameters::premutate( UnionInstType * uit ) {
1404                (void) uit;
1405                changeState_ChildOfSUIT(true);
1406        }
1407        void TranslateDimensionGenericParameters::premutate( BaseSyntaxNode * node ) {
1408                (void) node;
1409                changeState_ChildOfSUIT(false);
1410        }
1411
1412        // Passing values as dimension arguments:  array( float,     7 )  -> array( float, char[             7 ] )
1413        // Consuming dimension parameters:         size_t x =    N - 1 ;  -> size_t x =          sizeof(N) - 1   ;
1414        // Intertwined reality:                    array( float, N     )  -> array( float,              N        )
1415        //                                         array( float, N - 1 )  -> array( float, char[ sizeof(N) - 1 ] )
1416        // Intertwined case 1 is not just an optimization.
1417        // Avoiding char[sizeof(-)] is necessary to enable the call of f to bind the value of N, in:
1418        //   forall([N]) void f( array(float, N) & );
1419        //   array(float, 7) a;
1420        //   f(a);
1421
1422        Expression * TranslateDimensionGenericParameters::postmutate( DimensionExpr * de ) {
1423                // Expression de is an occurrence of N in LHS of above examples.
1424                // Look up the name that de references.
1425                // If we are in a struct body, then this reference can be to an entry of the stuct's forall list.
1426                // Whether or not we are in a struct body, this reference can be to an entry of a containing function's forall list.
1427                // If we are in a struct body, then the stuct's forall declarations are innermost (functions don't occur in structs).
1428                // Thus, a potential struct's declaration is highest priority.
1429                // A struct's forall declarations are already renamed with _generic_ suffix.  Try that name variant first.
1430
1431                std::string useName = "__" + de->name + "_generic_";
1432                TypeDecl * namedParamDecl = const_cast<TypeDecl *>( strict_dynamic_cast<const TypeDecl *, nullptr >( indexer.lookupType( useName ) ) );
1433
1434                if ( ! namedParamDecl ) {
1435                        useName = de->name;
1436                        namedParamDecl = const_cast<TypeDecl *>( strict_dynamic_cast<const TypeDecl *, nullptr >( indexer.lookupType( useName ) ) );
1437                }
1438
1439                // Expect to find it always.  A misspelled name would have been parsed as an identifier.
1440                assert( namedParamDecl && "Type-system-managed value name not found in symbol table" );
1441
1442                delete de;
1443
1444                TypeInstType * refToDecl = new TypeInstType( 0, useName, namedParamDecl );
1445
1446                if ( visitingChildOfSUIT ) {
1447                        // As in postmutate( Expression * ), topmost expression needs a TypeExpr wrapper
1448                        // But avoid ArrayType-Sizeof
1449                        return new TypeExpr( refToDecl );
1450                } else {
1451                        // the N occurrence is being used directly as a runtime value,
1452                        // if we are in a type instantiation, then the N is within a bigger value computation
1453                        return new SizeofExpr( refToDecl );
1454                }
1455        }
1456
1457        Expression * TranslateDimensionGenericParameters::postmutate( Expression * e ) {
1458                if ( visitingChildOfSUIT ) {
1459                        // e is an expression used as an argument to instantiate a type
1460                        if (! dynamic_cast< TypeExpr * >( e ) ) {
1461                                // e is a value expression
1462                                // but not a DimensionExpr, which has a distinct postmutate
1463                                Type * typeExprContent = new ArrayType( 0, new BasicType( 0, BasicType::Char ), e, true, false );
1464                                TypeExpr * result = new TypeExpr( typeExprContent );
1465                                return result;
1466                        }
1467                }
1468                return e;
1469        }
1470
1471        void CompoundLiteral::premutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
1472                storageClasses = objectDecl->get_storageClasses();
1473        }
1474
1475        Expression * CompoundLiteral::postmutate( CompoundLiteralExpr * compLitExpr ) {
1476                // transform [storage_class] ... (struct S){ 3, ... };
1477                // into [storage_class] struct S temp =  { 3, ... };
1478                static UniqueName indexName( "_compLit" );
1479
1480                ObjectDecl * tempvar = new ObjectDecl( indexName.newName(), storageClasses, LinkageSpec::C, nullptr, compLitExpr->get_result(), compLitExpr->get_initializer() );
1481                compLitExpr->set_result( nullptr );
1482                compLitExpr->set_initializer( nullptr );
1483                delete compLitExpr;
1484                declsToAddBefore.push_back( tempvar );                                  // add modified temporary to current block
1485                return new VariableExpr( tempvar );
1486        }
1487
1488        void ReturnTypeFixer::fix( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
1489                PassVisitor<ReturnTypeFixer> fixer;
1490                acceptAll( translationUnit, fixer );
1491        }
1492
1493        void ReturnTypeFixer::postvisit( FunctionDecl * functionDecl ) {
1494                FunctionType * ftype = functionDecl->get_functionType();
1495                std::list< DeclarationWithType * > & retVals = ftype->get_returnVals();
1496                assertf( retVals.size() == 0 || retVals.size() == 1, "Function %s has too many return values: %zu", functionDecl->get_name().c_str(), retVals.size() );
1497                if ( retVals.size() == 1 ) {
1498                        // ensure all function return values have a name - use the name of the function to disambiguate (this also provides a nice bit of help for debugging).
1499                        // ensure other return values have a name.
1500                        DeclarationWithType * ret = retVals.front();
1501                        if ( ret->get_name() == "" ) {
1502                                ret->set_name( toString( "_retval_", CodeGen::genName( functionDecl ) ) );
1503                        }
1504                        ret->get_attributes().push_back( new Attribute( "unused" ) );
1505                }
1506        }
1507
1508        void ReturnTypeFixer::postvisit( FunctionType * ftype ) {
1509                // xxx - need to handle named return values - this information needs to be saved somehow
1510                // so that resolution has access to the names.
1511                // Note that this pass needs to happen early so that other passes which look for tuple types
1512                // find them in all of the right places, including function return types.
1513                std::list< DeclarationWithType * > & retVals = ftype->get_returnVals();
1514                if ( retVals.size() > 1 ) {
1515                        // generate a single return parameter which is the tuple of all of the return values
1516                        TupleType * tupleType = strict_dynamic_cast< TupleType * >( ResolvExpr::extractResultType( ftype ) );
1517                        // ensure return value is not destructed by explicitly creating an empty ListInit node wherein maybeConstruct is false.
1518                        ObjectDecl * newRet = new ObjectDecl( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, tupleType, new ListInit( std::list<Initializer *>(), noDesignators, false ) );
1519                        deleteAll( retVals );
1520                        retVals.clear();
1521                        retVals.push_back( newRet );
1522                }
1523        }
1524
1525        void FixObjectType::fix( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
1526                PassVisitor<FixObjectType> fixer;
1527                acceptAll( translationUnit, fixer );
1528        }
1529
1530        void FixObjectType::previsit( ObjectDecl * objDecl ) {
1531                Type * new_type = ResolvExpr::resolveTypeof( objDecl->get_type(), indexer );
1532                objDecl->set_type( new_type );
1533        }
1534
1535        void FixObjectType::previsit( FunctionDecl * funcDecl ) {
1536                Type * new_type = ResolvExpr::resolveTypeof( funcDecl->type, indexer );
1537                funcDecl->set_type( new_type );
1538        }
1539
1540        void FixObjectType::previsit( TypeDecl * typeDecl ) {
1541                if ( typeDecl->get_base() ) {
1542                        Type * new_type = ResolvExpr::resolveTypeof( typeDecl->get_base(), indexer );
1543                        typeDecl->set_base( new_type );
1544                } // if
1545        }
1546
1547        void InitializerLength::computeLength( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
1548                PassVisitor<InitializerLength> len;
1549                acceptAll( translationUnit, len );
1550        }
1551
1552        void ArrayLength::computeLength( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
1553                PassVisitor<ArrayLength> len;
1554                acceptAll( translationUnit, len );
1555        }
1556
1557        void InitializerLength::previsit( ObjectDecl * objDecl ) {
1558                if ( ArrayType * at = dynamic_cast< ArrayType * >( objDecl->type ) ) {
1559                        if ( at->dimension ) return;
1560                        if ( ListInit * init = dynamic_cast< ListInit * >( objDecl->init ) ) {
1561                                at->dimension = new ConstantExpr( Constant::from_ulong( init->initializers.size() ) );
1562                        }
1563                }
1564        }
1565
1566        void ArrayLength::previsit( ArrayType * type ) {
1567                if ( type->dimension ) {
1568                        // need to resolve array dimensions early so that constructor code can correctly determine
1569                        // if a type is a VLA (and hence whether its elements need to be constructed)
1570                        ResolvExpr::findSingleExpression( type->dimension, Validate::SizeType->clone(), indexer );
1571
1572                        // must re-evaluate whether a type is a VLA, now that more information is available
1573                        // (e.g. the dimension may have been an enumerator, which was unknown prior to this step)
1574                        type->isVarLen = ! InitTweak::isConstExpr( type->dimension );
1575                }
1576        }
1577
1578        struct LabelFinder {
1579                std::set< Label > & labels;
1580                LabelFinder( std::set< Label > & labels ) : labels( labels ) {}
1581                void previsit( Statement * stmt ) {
1582                        for ( Label & l : stmt->labels ) {
1583                                labels.insert( l );
1584                        }
1585                }
1586        };
1587
1588        void LabelAddressFixer::premutate( FunctionDecl * funcDecl ) {
1589                GuardValue( labels );
1590                PassVisitor<LabelFinder> finder( labels );
1591                funcDecl->accept( finder );
1592        }
1593
1594        Expression * LabelAddressFixer::postmutate( AddressExpr * addrExpr ) {
1595                // convert &&label into label address
1596                if ( AddressExpr * inner = dynamic_cast< AddressExpr * >( addrExpr->arg ) ) {
1597                        if ( NameExpr * nameExpr = dynamic_cast< NameExpr * >( inner->arg ) ) {
1598                                if ( labels.count( nameExpr->name ) ) {
1599                                        Label name = nameExpr->name;
1600                                        delete addrExpr;
1601                                        return new LabelAddressExpr( name );
1602                                }
1603                        }
1604                }
1605                return addrExpr;
1606        }
1607
1608namespace {
1609        /// Replaces enum types by int, and function/array types in function parameter and return
1610        /// lists by appropriate pointers
1611        /*
1612        struct EnumAndPointerDecay_new {
1613                const ast::EnumDecl * previsit( const ast::EnumDecl * enumDecl ) {
1614                        // set the type of each member of the enumeration to be EnumConstant
1615                        for ( unsigned i = 0; i < enumDecl->members.size(); ++i ) {
1616                                // build new version of object with EnumConstant
1617                                ast::ptr< ast::ObjectDecl > obj =
1618                                        enumDecl->members[i].strict_as< ast::ObjectDecl >();
1619                                obj.get_and_mutate()->type =
1620                                        new ast::EnumInstType{ enumDecl->name, ast::CV::Const };
1621
1622                                // set into decl
1623                                ast::EnumDecl * mut = mutate( enumDecl );
1624                                mut->members[i] = obj.get();
1625                                enumDecl = mut;
1626                        }
1627                        return enumDecl;
1628                }
1629
1630                static const ast::FunctionType * fixFunctionList(
1631                        const ast::FunctionType * func,
1632                        std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > ast::FunctionType::* field,
1633                        ast::ArgumentFlag isVarArgs = ast::FixedArgs
1634                ) {
1635                        const auto & dwts = func->* field;
1636                        unsigned nvals = dwts.size();
1637                        bool hasVoid = false;
1638                        for ( unsigned i = 0; i < nvals; ++i ) {
1639                                func = ast::mutate_field_index( func, field, i, fixFunction( dwts[i], hasVoid ) );
1640                        }
1641
1642                        // the only case in which "void" is valid is where it is the only one in the list
1643                        if ( hasVoid && ( nvals > 1 || isVarArgs ) ) {
1644                                SemanticError(
1645                                        dwts.front()->location, func, "invalid type void in function type" );
1646                        }
1647
1648                        // one void is the only thing in the list, remove it
1649                        if ( hasVoid ) {
1650                                func = ast::mutate_field(
1651                                        func, field, std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > >{} );
1652                        }
1653
1654                        return func;
1655                }
1656
1657                const ast::FunctionType * previsit( const ast::FunctionType * func ) {
1658                        func = fixFunctionList( func, &ast::FunctionType::params, func->isVarArgs );
1659                        return fixFunctionList( func, &ast::FunctionType::returns );
1660                }
1661        };
1662
1663        /// expand assertions from a trait instance, performing appropriate type variable substitutions
1664        void expandAssertions(
1665                const ast::TraitInstType * inst, std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > & out
1666        ) {
1667                assertf( inst->base, "Trait instance not linked to base trait: %s", toCString( inst ) );
1668
1669                // build list of trait members, substituting trait decl parameters for instance parameters
1670                ast::TypeSubstitution sub{
1671                        inst->base->params.begin(), inst->base->params.end(), inst->params.begin() };
1672                // deliberately take ast::ptr by-value to ensure this does not mutate inst->base
1673                for ( ast::ptr< ast::Decl > decl : inst->base->members ) {
1674                        auto member = decl.strict_as< ast::DeclWithType >();
1675                        sub.apply( member );
1676                        out.emplace_back( member );
1677                }
1678        }
1679
1680        /// Associates forward declarations of aggregates with their definitions
1681        class LinkReferenceToTypes_new final
1682        : public ast::WithSymbolTable, public ast::WithGuards, public
1683          ast::WithVisitorRef<LinkReferenceToTypes_new>, public ast::WithShortCircuiting {
1684
1685                // these maps of uses of forward declarations of types need to have the actual type
1686                // declaration switched in * after * they have been traversed. To enable this in the
1687                // ast::Pass framework, any node that needs to be so mutated has mutate() called on it
1688                // before it is placed in the map, properly updating its parents in the usual traversal,
1689                // then can have the actual mutation applied later
1690                using ForwardEnumsType = std::unordered_multimap< std::string, ast::EnumInstType * >;
1691                using ForwardStructsType = std::unordered_multimap< std::string, ast::StructInstType * >;
1692                using ForwardUnionsType = std::unordered_multimap< std::string, ast::UnionInstType * >;
1693
1694                const CodeLocation & location;
1695                const ast::SymbolTable * localSymtab;
1696
1697                ForwardEnumsType forwardEnums;
1698                ForwardStructsType forwardStructs;
1699                ForwardUnionsType forwardUnions;
1700
1701                /// true if currently in a generic type body, so that type parameter instances can be
1702                /// renamed appropriately
1703                bool inGeneric = false;
1704
1705        public:
1706                /// contstruct using running symbol table
1707                LinkReferenceToTypes_new( const CodeLocation & loc )
1708                : location( loc ), localSymtab( &symtab ) {}
1709
1710                /// construct using provided symbol table
1711                LinkReferenceToTypes_new( const CodeLocation & loc, const ast::SymbolTable & syms )
1712                : location( loc ), localSymtab( &syms ) {}
1713
1714                const ast::Type * postvisit( const ast::TypeInstType * typeInst ) {
1715                        // ensure generic parameter instances are renamed like the base type
1716                        if ( inGeneric && typeInst->base ) {
1717                                typeInst = ast::mutate_field(
1718                                        typeInst, &ast::TypeInstType::name, typeInst->base->name );
1719                        }
1720
1721                        if (
1722                                auto typeDecl = dynamic_cast< const ast::TypeDecl * >(
1723                                        localSymtab->lookupType( typeInst->name ) )
1724                        ) {
1725                                typeInst = ast::mutate_field( typeInst, &ast::TypeInstType::kind, typeDecl->kind );
1726                        }
1727
1728                        return typeInst;
1729                }
1730
1731                const ast::Type * postvisit( const ast::EnumInstType * inst ) {
1732                        const ast::EnumDecl * decl = localSymtab->lookupEnum( inst->name );
1733                        // not a semantic error if the enum is not found, just an implicit forward declaration
1734                        if ( decl ) {
1735                                inst = ast::mutate_field( inst, &ast::EnumInstType::base, decl );
1736                        }
1737                        if ( ! decl || ! decl->body ) {
1738                                // forward declaration
1739                                auto mut = mutate( inst );
1740                                forwardEnums.emplace( inst->name, mut );
1741                                inst = mut;
1742                        }
1743                        return inst;
1744                }
1745
1746                void checkGenericParameters( const ast::BaseInstType * inst ) {
1747                        for ( const ast::Expr * param : inst->params ) {
1748                                if ( ! dynamic_cast< const ast::TypeExpr * >( param ) ) {
1749                                        SemanticError(
1750                                                location, inst, "Expression parameters for generic types are currently "
1751                                                "unsupported: " );
1752                                }
1753                        }
1754                }
1755
1756                const ast::StructInstType * postvisit( const ast::StructInstType * inst ) {
1757                        const ast::StructDecl * decl = localSymtab->lookupStruct( inst->name );
1758                        // not a semantic error if the struct is not found, just an implicit forward declaration
1759                        if ( decl ) {
1760                                inst = ast::mutate_field( inst, &ast::StructInstType::base, decl );
1761                        }
1762                        if ( ! decl || ! decl->body ) {
1763                                // forward declaration
1764                                auto mut = mutate( inst );
1765                                forwardStructs.emplace( inst->name, mut );
1766                                inst = mut;
1767                        }
1768                        checkGenericParameters( inst );
1769                        return inst;
1770                }
1771
1772                const ast::UnionInstType * postvisit( const ast::UnionInstType * inst ) {
1773                        const ast::UnionDecl * decl = localSymtab->lookupUnion( inst->name );
1774                        // not a semantic error if the struct is not found, just an implicit forward declaration
1775                        if ( decl ) {
1776                                inst = ast::mutate_field( inst, &ast::UnionInstType::base, decl );
1777                        }
1778                        if ( ! decl || ! decl->body ) {
1779                                // forward declaration
1780                                auto mut = mutate( inst );
1781                                forwardUnions.emplace( inst->name, mut );
1782                                inst = mut;
1783                        }
1784                        checkGenericParameters( inst );
1785                        return inst;
1786                }
1787
1788                const ast::Type * postvisit( const ast::TraitInstType * traitInst ) {
1789                        // handle other traits
1790                        const ast::TraitDecl * traitDecl = localSymtab->lookupTrait( traitInst->name );
1791                        if ( ! traitDecl )       {
1792                                SemanticError( location, "use of undeclared trait " + traitInst->name );
1793                        }
1794                        if ( traitDecl->params.size() != traitInst->params.size() ) {
1795                                SemanticError( location, traitInst, "incorrect number of trait parameters: " );
1796                        }
1797                        traitInst = ast::mutate_field( traitInst, &ast::TraitInstType::base, traitDecl );
1798
1799                        // need to carry over the "sized" status of each decl in the instance
1800                        for ( unsigned i = 0; i < traitDecl->params.size(); ++i ) {
1801                                auto expr = traitInst->params[i].as< ast::TypeExpr >();
1802                                if ( ! expr ) {
1803                                        SemanticError(
1804                                                traitInst->params[i].get(), "Expression parameters for trait instances "
1805                                                "are currently unsupported: " );
1806                                }
1807
1808                                if ( auto inst = expr->type.as< ast::TypeInstType >() ) {
1809                                        if ( traitDecl->params[i]->sized && ! inst->base->sized ) {
1810                                                // traitInst = ast::mutate_field_index(
1811                                                //      traitInst, &ast::TraitInstType::params, i,
1812                                                //      ...
1813                                                // );
1814                                                ast::TraitInstType * mut = ast::mutate( traitInst );
1815                                                ast::chain_mutate( mut->params[i] )
1816                                                        ( &ast::TypeExpr::type )
1817                                                                ( &ast::TypeInstType::base )->sized = true;
1818                                                traitInst = mut;
1819                                        }
1820                                }
1821                        }
1822
1823                        return traitInst;
1824                }
1825
1826                void previsit( const ast::QualifiedType * ) { visit_children = false; }
1827
1828                const ast::Type * postvisit( const ast::QualifiedType * qualType ) {
1829                        // linking only makes sense for the "oldest ancestor" of the qualified type
1830                        return ast::mutate_field(
1831                                qualType, &ast::QualifiedType::parent, qualType->parent->accept( * visitor ) );
1832                }
1833
1834                const ast::Decl * postvisit( const ast::EnumDecl * enumDecl ) {
1835                        // visit enum members first so that the types of self-referencing members are updated
1836                        // properly
1837                        if ( ! enumDecl->body ) return enumDecl;
1838
1839                        // update forward declarations to point here
1840                        auto fwds = forwardEnums.equal_range( enumDecl->name );
1841                        if ( fwds.first != fwds.second ) {
1842                                auto inst = fwds.first;
1843                                do {
1844                                        // forward decl is stored * mutably * in map, can thus be updated
1845                                        inst->second->base = enumDecl;
1846                                } while ( ++inst != fwds.second );
1847                                forwardEnums.erase( fwds.first, fwds.second );
1848                        }
1849
1850                        // ensure that enumerator initializers are properly set
1851                        for ( unsigned i = 0; i < enumDecl->members.size(); ++i ) {
1852                                auto field = enumDecl->members[i].strict_as< ast::ObjectDecl >();
1853                                if ( field->init ) {
1854                                        // need to resolve enumerator initializers early so that other passes that
1855                                        // determine if an expression is constexpr have appropriate information
1856                                        auto init = field->init.strict_as< ast::SingleInit >();
1857
1858                                        enumDecl = ast::mutate_field_index(
1859                                                enumDecl, &ast::EnumDecl::members, i,
1860                                                ast::mutate_field( field, &ast::ObjectDecl::init,
1861                                                        ast::mutate_field( init, &ast::SingleInit::value,
1862                                                                ResolvExpr::findSingleExpression(
1863                                                                        init->value, new ast::BasicType{ ast::BasicType::SignedInt },
1864                                                                        symtab ) ) ) );
1865                                }
1866                        }
1867
1868                        return enumDecl;
1869                }
1870
1871                /// rename generic type parameters uniquely so that they do not conflict with user defined
1872                /// function forall parameters, e.g. the T in Box and the T in f, below
1873                ///   forall(otype T)
1874                ///   struct Box {
1875                ///     T x;
1876                ///   };
1877                ///   forall(otype T)
1878                ///   void f(Box(T) b) {
1879                ///     ...
1880                ///   }
1881                template< typename AggrDecl >
1882                const AggrDecl * renameGenericParams( const AggrDecl * aggr ) {
1883                        GuardValue( inGeneric );
1884                        inGeneric = ! aggr->params.empty();
1885
1886                        for ( unsigned i = 0; i < aggr->params.size(); ++i ) {
1887                                const ast::TypeDecl * td = aggr->params[i];
1888
1889                                aggr = ast::mutate_field_index(
1890                                        aggr, &AggrDecl::params, i,
1891                                        ast::mutate_field( td, &ast::TypeDecl::name, "__" + td->name + "_generic_" ) );
1892                        }
1893                        return aggr;
1894                }
1895
1896                const ast::StructDecl * previsit( const ast::StructDecl * structDecl ) {
1897                        return renameGenericParams( structDecl );
1898                }
1899
1900                void postvisit( const ast::StructDecl * structDecl ) {
1901                        // visit struct members first so that the types of self-referencing members are
1902                        // updated properly
1903                        if ( ! structDecl->body ) return;
1904
1905                        // update forward declarations to point here
1906                        auto fwds = forwardStructs.equal_range( structDecl->name );
1907                        if ( fwds.first != fwds.second ) {
1908                                auto inst = fwds.first;
1909                                do {
1910                                        // forward decl is stored * mutably * in map, can thus be updated
1911                                        inst->second->base = structDecl;
1912                                } while ( ++inst != fwds.second );
1913                                forwardStructs.erase( fwds.first, fwds.second );
1914                        }
1915                }
1916
1917                const ast::UnionDecl * previsit( const ast::UnionDecl * unionDecl ) {
1918                        return renameGenericParams( unionDecl );
1919                }
1920
1921                void postvisit( const ast::UnionDecl * unionDecl ) {
1922                        // visit union members first so that the types of self-referencing members are updated
1923                        // properly
1924                        if ( ! unionDecl->body ) return;
1925
1926                        // update forward declarations to point here
1927                        auto fwds = forwardUnions.equal_range( unionDecl->name );
1928                        if ( fwds.first != fwds.second ) {
1929                                auto inst = fwds.first;
1930                                do {
1931                                        // forward decl is stored * mutably * in map, can thus be updated
1932                                        inst->second->base = unionDecl;
1933                                } while ( ++inst != fwds.second );
1934                                forwardUnions.erase( fwds.first, fwds.second );
1935                        }
1936                }
1937
1938                const ast::Decl * postvisit( const ast::TraitDecl * traitDecl ) {
1939                        // set the "sized" status for the special "sized" trait
1940                        if ( traitDecl->name == "sized" ) {
1941                                assertf( traitDecl->params.size() == 1, "Built-in trait 'sized' has incorrect "
1942                                        "number of parameters: %zd", traitDecl->params.size() );
1943
1944                                traitDecl = ast::mutate_field_index(
1945                                        traitDecl, &ast::TraitDecl::params, 0,
1946                                        ast::mutate_field(
1947                                                traitDecl->params.front().get(), &ast::TypeDecl::sized, true ) );
1948                        }
1949
1950                        // move assertions from type parameters into the body of the trait
1951                        std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > added;
1952                        for ( const ast::TypeDecl * td : traitDecl->params ) {
1953                                for ( const ast::DeclWithType * assn : td->assertions ) {
1954                                        auto inst = dynamic_cast< const ast::TraitInstType * >( assn->get_type() );
1955                                        if ( inst ) {
1956                                                expandAssertions( inst, added );
1957                                        } else {
1958                                                added.emplace_back( assn );
1959                                        }
1960                                }
1961                        }
1962                        if ( ! added.empty() ) {
1963                                auto mut = mutate( traitDecl );
1964                                for ( const ast::DeclWithType * decl : added ) {
1965                                        mut->members.emplace_back( decl );
1966                                }
1967                                traitDecl = mut;
1968                        }
1969
1970                        return traitDecl;
1971                }
1972        };
1973
1974        /// Replaces array and function types in forall lists by appropriate pointer type and assigns
1975        /// each object and function declaration a unique ID
1976        class ForallPointerDecay_new {
1977                const CodeLocation & location;
1978        public:
1979                ForallPointerDecay_new( const CodeLocation & loc ) : location( loc ) {}
1980
1981                const ast::ObjectDecl * previsit( const ast::ObjectDecl * obj ) {
1982                        // ensure that operator names only apply to functions or function pointers
1983                        if (
1984                                CodeGen::isOperator( obj->name )
1985                                && ! dynamic_cast< const ast::FunctionType * >( obj->type->stripDeclarator() )
1986                        ) {
1987                                SemanticError( obj->location, toCString( "operator ", obj->name.c_str(), " is not "
1988                                        "a function or function pointer." )  );
1989                        }
1990
1991                        // ensure object has unique ID
1992                        if ( obj->uniqueId ) return obj;
1993                        auto mut = mutate( obj );
1994                        mut->fixUniqueId();
1995                        return mut;
1996                }
1997
1998                const ast::FunctionDecl * previsit( const ast::FunctionDecl * func ) {
1999                        // ensure function has unique ID
2000                        if ( func->uniqueId ) return func;
2001                        auto mut = mutate( func );
2002                        mut->fixUniqueId();
2003                        return mut;
2004                }
2005
2006                /// Fix up assertions -- flattens assertion lists, removing all trait instances
2007                template< typename node_t, typename parent_t >
2008                static const node_t * forallFixer(
2009                        const CodeLocation & loc, const node_t * node,
2010                        ast::FunctionType::ForallList parent_t::* forallField
2011                ) {
2012                        for ( unsigned i = 0; i < (node->* forallField).size(); ++i ) {
2013                                const ast::TypeDecl * type = (node->* forallField)[i];
2014                                if ( type->assertions.empty() ) continue;
2015
2016                                std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > asserts;
2017                                asserts.reserve( type->assertions.size() );
2018
2019                                // expand trait instances into their members
2020                                for ( const ast::DeclWithType * assn : type->assertions ) {
2021                                        auto traitInst =
2022                                                dynamic_cast< const ast::TraitInstType * >( assn->get_type() );
2023                                        if ( traitInst ) {
2024                                                // expand trait instance to all its members
2025                                                expandAssertions( traitInst, asserts );
2026                                        } else {
2027                                                // pass other assertions through
2028                                                asserts.emplace_back( assn );
2029                                        }
2030                                }
2031
2032                                // apply FixFunction to every assertion to check for invalid void type
2033                                for ( ast::ptr< ast::DeclWithType > & assn : asserts ) {
2034                                        bool isVoid = false;
2035                                        assn = fixFunction( assn, isVoid );
2036                                        if ( isVoid ) {
2037                                                SemanticError( loc, node, "invalid type void in assertion of function " );
2038                                        }
2039                                }
2040
2041                                // place mutated assertion list in node
2042                                auto mut = mutate( type );
2043                                mut->assertions = move( asserts );
2044                                node = ast::mutate_field_index( node, forallField, i, mut );
2045                        }
2046                        return node;
2047                }
2048
2049                const ast::FunctionType * previsit( const ast::FunctionType * ftype ) {
2050                        return forallFixer( location, ftype, &ast::FunctionType::forall );
2051                }
2052
2053                const ast::StructDecl * previsit( const ast::StructDecl * aggrDecl ) {
2054                        return forallFixer( aggrDecl->location, aggrDecl, &ast::StructDecl::params );
2055                }
2056
2057                const ast::UnionDecl * previsit( const ast::UnionDecl * aggrDecl ) {
2058                        return forallFixer( aggrDecl->location, aggrDecl, &ast::UnionDecl::params );
2059                }
2060        };
2061        */
2062} // anonymous namespace
2063
2064/*
2065const ast::Type * validateType(
2066                const CodeLocation & loc, const ast::Type * type, const ast::SymbolTable & symtab ) {
2067        // ast::Pass< EnumAndPointerDecay_new > epc;
2068        ast::Pass< LinkReferenceToTypes_new > lrt{ loc, symtab };
2069        ast::Pass< ForallPointerDecay_new > fpd{ loc };
2070
2071        return type->accept( lrt )->accept( fpd );
2072}
2073*/
2074
2075} // namespace SymTab
2076
2077// Local Variables: //
2078// tab-width: 4 //
2079// mode: c++ //
2080// compile-command: "make install" //
2081// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.