source: src/SymTab/Validate.cc @ 312029a

arm-ehjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-expr
Last change on this file since 312029a was 312029a, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 2 years ago

move enum Aggregate from DeclarationNode? to AggregateDecl?, add control-keyword field-dereference to replace control-keyword cast

  • Property mode set to 100644
File size: 69.7 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// Validate.cc --
8//
9// Author           : Richard C. Bilson
10// Created On       : Sun May 17 21:50:04 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Tue Dec 10 22:22:01 2019
13// Update Count     : 362
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 "Concurrency/Keywords.h"      // for applyKeywords
67#include "FixFunction.h"               // for FixFunction
68#include "Indexer.h"                   // for Indexer
69#include "InitTweak/GenInit.h"         // for fixReturnStatements
70#include "InitTweak/InitTweak.h"       // for isCtorDtorAssign
71#include "Parser/LinkageSpec.h"        // for C
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/Attribute.h"         // for noAttributes, Attribute
77#include "SynTree/Constant.h"          // for Constant
78#include "SynTree/Declaration.h"       // for ObjectDecl, DeclarationWithType
79#include "SynTree/Expression.h"        // for CompoundLiteralExpr, Expressio...
80#include "SynTree/Initializer.h"       // for ListInit, Initializer
81#include "SynTree/Label.h"             // for operator==, Label
82#include "SynTree/Mutator.h"           // for Mutator
83#include "SynTree/Type.h"              // for Type, TypeInstType, EnumInstType
84#include "SynTree/TypeSubstitution.h"  // for TypeSubstitution
85#include "SynTree/Visitor.h"           // for Visitor
86#include "Validate/HandleAttributes.h" // for handleAttributes
87#include "Validate/FindSpecialDecls.h" // for FindSpecialDecls
88
89class CompoundStmt;
90class ReturnStmt;
91class SwitchStmt;
92
93#define debugPrint( x ) if ( doDebug ) x
94
95namespace SymTab {
96        /// hoists declarations that are difficult to hoist while parsing
97        struct HoistTypeDecls final : public WithDeclsToAdd {
98                void previsit( SizeofExpr * );
99                void previsit( AlignofExpr * );
100                void previsit( UntypedOffsetofExpr * );
101                void previsit( CompoundLiteralExpr * );
102                void handleType( Type * );
103        };
104
105        struct FixQualifiedTypes final : public WithIndexer {
106                Type * postmutate( QualifiedType * );
107        };
108
109        struct HoistStruct final : public WithDeclsToAdd, public WithGuards {
110                /// Flattens nested struct types
111                static void hoistStruct( std::list< Declaration * > &translationUnit );
112
113                void previsit( StructDecl * aggregateDecl );
114                void previsit( UnionDecl * aggregateDecl );
115                void previsit( StaticAssertDecl * assertDecl );
116                void previsit( StructInstType * type );
117                void previsit( UnionInstType * type );
118                void previsit( EnumInstType * type );
119
120          private:
121                template< typename AggDecl > void handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl );
122
123                AggregateDecl * parentAggr = nullptr;
124        };
125
126        /// Fix return types so that every function returns exactly one value
127        struct ReturnTypeFixer {
128                static void fix( std::list< Declaration * > &translationUnit );
129
130                void postvisit( FunctionDecl * functionDecl );
131                void postvisit( FunctionType * ftype );
132        };
133
134        /// Replaces enum types by int, and function or array types in function parameter and return lists by appropriate pointers.
135        struct EnumAndPointerDecay_old {
136                void previsit( EnumDecl * aggregateDecl );
137                void previsit( FunctionType * func );
138        };
139
140        /// Associates forward declarations of aggregates with their definitions
141        struct LinkReferenceToTypes_old final : public WithIndexer, public WithGuards, public WithVisitorRef<LinkReferenceToTypes_old>, public WithShortCircuiting {
142                LinkReferenceToTypes_old( const Indexer * indexer );
143                void postvisit( TypeInstType * typeInst );
144
145                void postvisit( EnumInstType * enumInst );
146                void postvisit( StructInstType * structInst );
147                void postvisit( UnionInstType * unionInst );
148                void postvisit( TraitInstType * traitInst );
149                void previsit( QualifiedType * qualType );
150                void postvisit( QualifiedType * qualType );
151
152                void postvisit( EnumDecl * enumDecl );
153                void postvisit( StructDecl * structDecl );
154                void postvisit( UnionDecl * unionDecl );
155                void postvisit( TraitDecl * traitDecl );
156
157                void previsit( StructDecl * structDecl );
158                void previsit( UnionDecl * unionDecl );
159
160                void renameGenericParams( std::list< TypeDecl * > & params );
161
162          private:
163                const Indexer * local_indexer;
164
165                typedef std::map< std::string, std::list< EnumInstType * > > ForwardEnumsType;
166                typedef std::map< std::string, std::list< StructInstType * > > ForwardStructsType;
167                typedef std::map< std::string, std::list< UnionInstType * > > ForwardUnionsType;
168                ForwardEnumsType forwardEnums;
169                ForwardStructsType forwardStructs;
170                ForwardUnionsType forwardUnions;
171                /// true if currently in a generic type body, so that type parameter instances can be renamed appropriately
172                bool inGeneric = false;
173        };
174
175        /// Replaces array and function types in forall lists by appropriate pointer type and assigns each Object and Function declaration a unique ID.
176        struct ForallPointerDecay_old final {
177                void previsit( ObjectDecl * object );
178                void previsit( FunctionDecl * func );
179                void previsit( FunctionType * ftype );
180                void previsit( StructDecl * aggrDecl );
181                void previsit( UnionDecl * aggrDecl );
182        };
183
184        struct ReturnChecker : public WithGuards {
185                /// Checks that return statements return nothing if their return type is void
186                /// and return something if the return type is non-void.
187                static void checkFunctionReturns( std::list< Declaration * > & translationUnit );
188
189                void previsit( FunctionDecl * functionDecl );
190                void previsit( ReturnStmt * returnStmt );
191
192                typedef std::list< DeclarationWithType * > ReturnVals;
193                ReturnVals returnVals;
194        };
195
196        struct ReplaceTypedef final : public WithVisitorRef<ReplaceTypedef>, public WithGuards, public WithShortCircuiting, public WithDeclsToAdd {
197                ReplaceTypedef() : scopeLevel( 0 ) {}
198                /// Replaces typedefs by forward declarations
199                static void replaceTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit );
200
201                void premutate( QualifiedType * );
202                Type * postmutate( QualifiedType * qualType );
203                Type * postmutate( TypeInstType * aggregateUseType );
204                Declaration * postmutate( TypedefDecl * typeDecl );
205                void premutate( TypeDecl * typeDecl );
206                void premutate( FunctionDecl * funcDecl );
207                void premutate( ObjectDecl * objDecl );
208                DeclarationWithType * postmutate( ObjectDecl * objDecl );
209
210                void premutate( CastExpr * castExpr );
211
212                void premutate( CompoundStmt * compoundStmt );
213
214                void premutate( StructDecl * structDecl );
215                void premutate( UnionDecl * unionDecl );
216                void premutate( EnumDecl * enumDecl );
217                void premutate( TraitDecl * );
218
219                void premutate( FunctionType * ftype );
220
221          private:
222                template<typename AggDecl>
223                void addImplicitTypedef( AggDecl * aggDecl );
224                template< typename AggDecl >
225                void handleAggregate( AggDecl * aggr );
226
227                typedef std::unique_ptr<TypedefDecl> TypedefDeclPtr;
228                typedef ScopedMap< std::string, std::pair< TypedefDeclPtr, int > > TypedefMap;
229                typedef ScopedMap< std::string, TypeDecl * > TypeDeclMap;
230                TypedefMap typedefNames;
231                TypeDeclMap typedeclNames;
232                int scopeLevel;
233                bool inFunctionType = false;
234        };
235
236        struct EliminateTypedef {
237                /// removes TypedefDecls from the AST
238                static void eliminateTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit );
239
240                template<typename AggDecl>
241                void handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl );
242
243                void previsit( StructDecl * aggregateDecl );
244                void previsit( UnionDecl * aggregateDecl );
245                void previsit( CompoundStmt * compoundStmt );
246        };
247
248        struct VerifyCtorDtorAssign {
249                /// ensure that constructors, destructors, and assignment have at least one
250                /// parameter, the first of which must be a pointer, and that ctor/dtors have no
251                /// return values.
252                static void verify( std::list< Declaration * > &translationUnit );
253
254                void previsit( FunctionDecl * funcDecl );
255        };
256
257        /// ensure that generic types have the correct number of type arguments
258        struct ValidateGenericParameters {
259                void previsit( StructInstType * inst );
260                void previsit( UnionInstType * inst );
261        };
262
263        struct FixObjectType : public WithIndexer {
264                /// resolves typeof type in object, function, and type declarations
265                static void fix( std::list< Declaration * > & translationUnit );
266
267                void previsit( ObjectDecl * );
268                void previsit( FunctionDecl * );
269                void previsit( TypeDecl * );
270        };
271
272        struct ArrayLength : public WithIndexer {
273                /// for array types without an explicit length, compute the length and store it so that it
274                /// is known to the rest of the phases. For example,
275                ///   int x[] = { 1, 2, 3 };
276                ///   int y[][2] = { { 1, 2, 3 }, { 1, 2, 3 } };
277                /// here x and y are known at compile-time to have length 3, so change this into
278                ///   int x[3] = { 1, 2, 3 };
279                ///   int y[3][2] = { { 1, 2, 3 }, { 1, 2, 3 } };
280                static void computeLength( std::list< Declaration * > & translationUnit );
281
282                void previsit( ObjectDecl * objDecl );
283                void previsit( ArrayType * arrayType );
284        };
285
286        struct CompoundLiteral final : public WithDeclsToAdd, public WithVisitorRef<CompoundLiteral> {
287                Type::StorageClasses storageClasses;
288
289                void premutate( ObjectDecl * objectDecl );
290                Expression * postmutate( CompoundLiteralExpr * compLitExpr );
291        };
292
293        struct LabelAddressFixer final : public WithGuards {
294                std::set< Label > labels;
295
296                void premutate( FunctionDecl * funcDecl );
297                Expression * postmutate( AddressExpr * addrExpr );
298        };
299
300        void validate( std::list< Declaration * > &translationUnit, __attribute__((unused)) bool doDebug ) {
301                PassVisitor<EnumAndPointerDecay_old> epc;
302                PassVisitor<LinkReferenceToTypes_old> lrt( nullptr );
303                PassVisitor<ForallPointerDecay_old> fpd;
304                PassVisitor<CompoundLiteral> compoundliteral;
305                PassVisitor<ValidateGenericParameters> genericParams;
306                PassVisitor<LabelAddressFixer> labelAddrFixer;
307                PassVisitor<HoistTypeDecls> hoistDecls;
308                PassVisitor<FixQualifiedTypes> fixQual;
309
310                {
311                        Stats::Heap::newPass("validate-A");
312                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-A");
313                        acceptAll( translationUnit, hoistDecls );
314                        ReplaceTypedef::replaceTypedef( translationUnit );
315                        ReturnTypeFixer::fix( translationUnit ); // must happen before autogen
316                        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
317                }
318                {
319                        Stats::Heap::newPass("validate-B");
320                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-B");
321                        Stats::Time::TimeBlock("Link Reference To Types", [&]() {
322                                acceptAll( translationUnit, lrt ); // must happen before autogen, because sized flag needs to propagate to generated functions
323                        });
324                        Stats::Time::TimeBlock("Fix Qualified Types", [&]() {
325                                mutateAll( translationUnit, fixQual ); // must happen after LinkReferenceToTypes_old, because aggregate members are accessed
326                        });
327                        Stats::Time::TimeBlock("Hoist Structs", [&]() {
328                                HoistStruct::hoistStruct( translationUnit ); // must happen after EliminateTypedef, so that aggregate typedefs occur in the correct order
329                        });
330                        Stats::Time::TimeBlock("Eliminate Typedefs", [&]() {
331                                EliminateTypedef::eliminateTypedef( translationUnit ); //
332                        });
333                }
334                {
335                        Stats::Heap::newPass("validate-C");
336                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-C");
337                        acceptAll( translationUnit, genericParams );  // check as early as possible - can't happen before LinkReferenceToTypes_old
338                        VerifyCtorDtorAssign::verify( translationUnit );  // must happen before autogen, because autogen examines existing ctor/dtors
339                        ReturnChecker::checkFunctionReturns( translationUnit );
340                        InitTweak::fixReturnStatements( translationUnit ); // must happen before autogen
341                }
342                {
343                        Stats::Heap::newPass("validate-D");
344                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-D");
345                        Stats::Time::TimeBlock("Apply Concurrent Keywords", [&]() {
346                                Concurrency::applyKeywords( translationUnit );
347                        });
348                        Stats::Time::TimeBlock("Forall Pointer Decay", [&]() {
349                                acceptAll( translationUnit, fpd ); // must happen before autogenerateRoutines, after Concurrency::applyKeywords because uniqueIds must be set on declaration before resolution
350                        });
351                        Stats::Time::TimeBlock("Hoist Control Declarations", [&]() {
352                                ControlStruct::hoistControlDecls( translationUnit );  // hoist initialization out of for statements; must happen before autogenerateRoutines
353                        });
354                        Stats::Time::TimeBlock("Generate Autogen routines", [&]() {
355                                autogenerateRoutines( translationUnit ); // moved up, used to be below compoundLiteral - currently needs EnumAndPointerDecay_old
356                        });
357                }
358                {
359                        Stats::Heap::newPass("validate-E");
360                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-E");
361                        Stats::Time::TimeBlock("Implement Mutex Func", [&]() {
362                                Concurrency::implementMutexFuncs( translationUnit );
363                        });
364                        Stats::Time::TimeBlock("Implement Thread Start", [&]() {
365                                Concurrency::implementThreadStarter( translationUnit );
366                        });
367                        Stats::Time::TimeBlock("Compound Literal", [&]() {
368                                mutateAll( translationUnit, compoundliteral );
369                        });
370                        Stats::Time::TimeBlock("Resolve With Expressions", [&]() {
371                                ResolvExpr::resolveWithExprs( translationUnit ); // must happen before FixObjectType because user-code is resolved and may contain with variables
372                        });
373                }
374                {
375                        Stats::Heap::newPass("validate-F");
376                        Stats::Time::BlockGuard guard("validate-F");
377                        Stats::Time::TimeBlock("Fix Object Type", [&]() {
378                                FixObjectType::fix( translationUnit );
379                        });
380                        Stats::Time::TimeBlock("Array Length", [&]() {
381                                ArrayLength::computeLength( translationUnit );
382                        });
383                        Stats::Time::TimeBlock("Find Special Declarations", [&]() {
384                                Validate::findSpecialDecls( translationUnit );
385                        });
386                        Stats::Time::TimeBlock("Fix Label Address", [&]() {
387                                mutateAll( translationUnit, labelAddrFixer );
388                        });
389                        Stats::Time::TimeBlock("Handle Attributes", [&]() {
390                                Validate::handleAttributes( translationUnit );
391                        });
392                }
393        }
394
395        void validateType( Type * type, const Indexer * indexer ) {
396                PassVisitor<EnumAndPointerDecay_old> epc;
397                PassVisitor<LinkReferenceToTypes_old> lrt( indexer );
398                PassVisitor<ForallPointerDecay_old> fpd;
399                type->accept( epc );
400                type->accept( lrt );
401                type->accept( fpd );
402        }
403
404
405        void HoistTypeDecls::handleType( Type * type ) {
406                // some type declarations are buried in expressions and not easy to hoist during parsing; hoist them here
407                AggregateDecl * aggr = nullptr;
408                if ( StructInstType * inst = dynamic_cast< StructInstType * >( type ) ) {
409                        aggr = inst->baseStruct;
410                } else if ( UnionInstType * inst = dynamic_cast< UnionInstType * >( type ) ) {
411                        aggr = inst->baseUnion;
412                } else if ( EnumInstType * inst = dynamic_cast< EnumInstType * >( type ) ) {
413                        aggr = inst->baseEnum;
414                }
415                if ( aggr && aggr->body ) {
416                        declsToAddBefore.push_front( aggr );
417                }
418        }
419
420        void HoistTypeDecls::previsit( SizeofExpr * expr ) {
421                handleType( expr->type );
422        }
423
424        void HoistTypeDecls::previsit( AlignofExpr * expr ) {
425                handleType( expr->type );
426        }
427
428        void HoistTypeDecls::previsit( UntypedOffsetofExpr * expr ) {
429                handleType( expr->type );
430        }
431
432        void HoistTypeDecls::previsit( CompoundLiteralExpr * expr ) {
433                handleType( expr->result );
434        }
435
436
437        Type * FixQualifiedTypes::postmutate( QualifiedType * qualType ) {
438                Type * parent = qualType->parent;
439                Type * child = qualType->child;
440                if ( dynamic_cast< GlobalScopeType * >( qualType->parent ) ) {
441                        // .T => lookup T at global scope
442                        if ( TypeInstType * inst = dynamic_cast< TypeInstType * >( child ) ) {
443                                auto td = indexer.globalLookupType( inst->name );
444                                if ( ! td ) {
445                                        SemanticError( qualType->location, toString("Use of undefined global type ", inst->name) );
446                                }
447                                auto base = td->base;
448                                assert( base );
449                                Type * ret = base->clone();
450                                ret->get_qualifiers() = qualType->get_qualifiers();
451                                return ret;
452                        } else {
453                                // .T => T is not a type name
454                                assertf( false, "unhandled global qualified child type: %s", toCString(child) );
455                        }
456                } else {
457                        // S.T => S must be an aggregate type, find the declaration for T in S.
458                        AggregateDecl * aggr = nullptr;
459                        if ( StructInstType * inst = dynamic_cast< StructInstType * >( parent ) ) {
460                                aggr = inst->baseStruct;
461                        } else if ( UnionInstType * inst = dynamic_cast< UnionInstType * > ( parent ) ) {
462                                aggr = inst->baseUnion;
463                        } else {
464                                SemanticError( qualType->location, toString("Qualified type requires an aggregate on the left, but has: ", parent) );
465                        }
466                        assert( aggr ); // TODO: need to handle forward declarations
467                        for ( Declaration * member : aggr->members ) {
468                                if ( TypeInstType * inst = dynamic_cast< TypeInstType * >( child ) ) {
469                                        // name on the right is a typedef
470                                        if ( NamedTypeDecl * aggr = dynamic_cast< NamedTypeDecl * > ( member ) ) {
471                                                if ( aggr->name == inst->name ) {
472                                                        assert( aggr->base );
473                                                        Type * ret = aggr->base->clone();
474                                                        ret->get_qualifiers() = qualType->get_qualifiers();
475                                                        TypeSubstitution sub = parent->genericSubstitution();
476                                                        sub.apply(ret);
477                                                        return ret;
478                                                }
479                                        }
480                                } else {
481                                        // S.T - S is not an aggregate => error
482                                        assertf( false, "unhandled qualified child type: %s", toCString(qualType) );
483                                }
484                        }
485                        // failed to find a satisfying definition of type
486                        SemanticError( qualType->location, toString("Undefined type in qualified type: ", qualType) );
487                }
488
489                // ... may want to link canonical SUE definition to each forward decl so that it becomes easier to lookup?
490        }
491
492
493        void HoistStruct::hoistStruct( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
494                PassVisitor<HoistStruct> hoister;
495                acceptAll( translationUnit, hoister );
496        }
497
498        bool shouldHoist( Declaration * decl ) {
499                return dynamic_cast< StructDecl * >( decl ) || dynamic_cast< UnionDecl * >( decl ) || dynamic_cast< StaticAssertDecl * >( decl );
500        }
501
502        namespace {
503                void qualifiedName( AggregateDecl * aggr, std::ostringstream & ss ) {
504                        if ( aggr->parent ) qualifiedName( aggr->parent, ss );
505                        ss << "__" << aggr->name;
506                }
507
508                // mangle nested type names using entire parent chain
509                std::string qualifiedName( AggregateDecl * aggr ) {
510                        std::ostringstream ss;
511                        qualifiedName( aggr, ss );
512                        return ss.str();
513                }
514        }
515
516        template< typename AggDecl >
517        void HoistStruct::handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl ) {
518                if ( parentAggr ) {
519                        aggregateDecl->parent = parentAggr;
520                        aggregateDecl->name = qualifiedName( aggregateDecl );
521                        // Add elements in stack order corresponding to nesting structure.
522                        declsToAddBefore.push_front( aggregateDecl );
523                } else {
524                        GuardValue( parentAggr );
525                        parentAggr = aggregateDecl;
526                } // if
527                // Always remove the hoisted aggregate from the inner structure.
528                GuardAction( [aggregateDecl]() { filter( aggregateDecl->members, shouldHoist, false ); } );
529        }
530
531        void HoistStruct::previsit( StaticAssertDecl * assertDecl ) {
532                if ( parentAggr ) {
533                        declsToAddBefore.push_back( assertDecl );
534                }
535        }
536
537        void HoistStruct::previsit( StructDecl * aggregateDecl ) {
538                handleAggregate( aggregateDecl );
539        }
540
541        void HoistStruct::previsit( UnionDecl * aggregateDecl ) {
542                handleAggregate( aggregateDecl );
543        }
544
545        void HoistStruct::previsit( StructInstType * type ) {
546                // need to reset type name after expanding to qualified name
547                assert( type->baseStruct );
548                type->name = type->baseStruct->name;
549        }
550
551        void HoistStruct::previsit( UnionInstType * type ) {
552                assert( type->baseUnion );
553                type->name = type->baseUnion->name;
554        }
555
556        void HoistStruct::previsit( EnumInstType * type ) {
557                assert( type->baseEnum );
558                type->name = type->baseEnum->name;
559        }
560
561
562        bool isTypedef( Declaration * decl ) {
563                return dynamic_cast< TypedefDecl * >( decl );
564        }
565
566        void EliminateTypedef::eliminateTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
567                PassVisitor<EliminateTypedef> eliminator;
568                acceptAll( translationUnit, eliminator );
569                filter( translationUnit, isTypedef, true );
570        }
571
572        template< typename AggDecl >
573        void EliminateTypedef::handleAggregate( AggDecl * aggregateDecl ) {
574                filter( aggregateDecl->members, isTypedef, true );
575        }
576
577        void EliminateTypedef::previsit( StructDecl * aggregateDecl ) {
578                handleAggregate( aggregateDecl );
579        }
580
581        void EliminateTypedef::previsit( UnionDecl * aggregateDecl ) {
582                handleAggregate( aggregateDecl );
583        }
584
585        void EliminateTypedef::previsit( CompoundStmt * compoundStmt ) {
586                // remove and delete decl stmts
587                filter( compoundStmt->kids, [](Statement * stmt) {
588                        if ( DeclStmt * declStmt = dynamic_cast< DeclStmt * >( stmt ) ) {
589                                if ( dynamic_cast< TypedefDecl * >( declStmt->decl ) ) {
590                                        return true;
591                                } // if
592                        } // if
593                        return false;
594                }, true);
595        }
596
597        void EnumAndPointerDecay_old::previsit( EnumDecl * enumDecl ) {
598                // Set the type of each member of the enumeration to be EnumConstant
599                for ( std::list< Declaration * >::iterator i = enumDecl->members.begin(); i != enumDecl->members.end(); ++i ) {
600                        ObjectDecl * obj = dynamic_cast< ObjectDecl * >( * i );
601                        assert( obj );
602                        obj->set_type( new EnumInstType( Type::Qualifiers( Type::Const ), enumDecl->name ) );
603                } // for
604        }
605
606        namespace {
607                template< typename DWTList >
608                void fixFunctionList( DWTList & dwts, bool isVarArgs, FunctionType * func ) {
609                        auto nvals = dwts.size();
610                        bool containsVoid = false;
611                        for ( auto & dwt : dwts ) {
612                                // fix each DWT and record whether a void was found
613                                containsVoid |= fixFunction( dwt );
614                        }
615
616                        // the only case in which "void" is valid is where it is the only one in the list
617                        if ( containsVoid && ( nvals > 1 || isVarArgs ) ) {
618                                SemanticError( func, "invalid type void in function type " );
619                        }
620
621                        // one void is the only thing in the list; remove it.
622                        if ( containsVoid ) {
623                                delete dwts.front();
624                                dwts.clear();
625                        }
626                }
627        }
628
629        void EnumAndPointerDecay_old::previsit( FunctionType * func ) {
630                // Fix up parameters and return types
631                fixFunctionList( func->parameters, func->isVarArgs, func );
632                fixFunctionList( func->returnVals, false, func );
633        }
634
635        LinkReferenceToTypes_old::LinkReferenceToTypes_old( const Indexer * other_indexer ) {
636                if ( other_indexer ) {
637                        local_indexer = other_indexer;
638                } else {
639                        local_indexer = &indexer;
640                } // if
641        }
642
643        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( EnumInstType * enumInst ) {
644                const EnumDecl * st = local_indexer->lookupEnum( enumInst->name );
645                // it's not a semantic error if the enum is not found, just an implicit forward declaration
646                if ( st ) {
647                        enumInst->baseEnum = const_cast<EnumDecl *>(st); // Just linking in the node
648                } // if
649                if ( ! st || ! st->body ) {
650                        // use of forward declaration
651                        forwardEnums[ enumInst->name ].push_back( enumInst );
652                } // if
653        }
654
655        void checkGenericParameters( ReferenceToType * inst ) {
656                for ( Expression * param : inst->parameters ) {
657                        if ( ! dynamic_cast< TypeExpr * >( param ) ) {
658                                SemanticError( inst, "Expression parameters for generic types are currently unsupported: " );
659                        }
660                }
661        }
662
663        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( StructInstType * structInst ) {
664                const StructDecl * st = local_indexer->lookupStruct( structInst->name );
665                // it's not a semantic error if the struct is not found, just an implicit forward declaration
666                if ( st ) {
667                        structInst->baseStruct = const_cast<StructDecl *>(st); // Just linking in the node
668                } // if
669                if ( ! st || ! st->body ) {
670                        // use of forward declaration
671                        forwardStructs[ structInst->name ].push_back( structInst );
672                } // if
673                checkGenericParameters( structInst );
674        }
675
676        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( UnionInstType * unionInst ) {
677                const UnionDecl * un = local_indexer->lookupUnion( unionInst->name );
678                // it's not a semantic error if the union is not found, just an implicit forward declaration
679                if ( un ) {
680                        unionInst->baseUnion = const_cast<UnionDecl *>(un); // Just linking in the node
681                } // if
682                if ( ! un || ! un->body ) {
683                        // use of forward declaration
684                        forwardUnions[ unionInst->name ].push_back( unionInst );
685                } // if
686                checkGenericParameters( unionInst );
687        }
688
689        void LinkReferenceToTypes_old::previsit( QualifiedType * ) {
690                visit_children = false;
691        }
692
693        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( QualifiedType * qualType ) {
694                // linking only makes sense for the 'oldest ancestor' of the qualified type
695                qualType->parent->accept( * visitor );
696        }
697
698        template< typename Decl >
699        void normalizeAssertions( std::list< Decl * > & assertions ) {
700                // ensure no duplicate trait members after the clone
701                auto pred = [](Decl * d1, Decl * d2) {
702                        // only care if they're equal
703                        DeclarationWithType * dwt1 = dynamic_cast<DeclarationWithType *>( d1 );
704                        DeclarationWithType * dwt2 = dynamic_cast<DeclarationWithType *>( d2 );
705                        if ( dwt1 && dwt2 ) {
706                                if ( dwt1->name == dwt2->name && ResolvExpr::typesCompatible( dwt1->get_type(), dwt2->get_type(), SymTab::Indexer() ) ) {
707                                        // std::cerr << "=========== equal:" << std::endl;
708                                        // std::cerr << "d1: " << d1 << std::endl;
709                                        // std::cerr << "d2: " << d2 << std::endl;
710                                        return false;
711                                }
712                        }
713                        return d1 < d2;
714                };
715                std::set<Decl *, decltype(pred)> unique_members( assertions.begin(), assertions.end(), pred );
716                // if ( unique_members.size() != assertions.size() ) {
717                //      std::cerr << "============different" << std::endl;
718                //      std::cerr << unique_members.size() << " " << assertions.size() << std::endl;
719                // }
720
721                std::list< Decl * > order;
722                order.splice( order.end(), assertions );
723                std::copy_if( order.begin(), order.end(), back_inserter( assertions ), [&]( Decl * decl ) {
724                        return unique_members.count( decl );
725                });
726        }
727
728        // expand assertions from trait instance, performing the appropriate type variable substitutions
729        template< typename Iterator >
730        void expandAssertions( TraitInstType * inst, Iterator out ) {
731                assertf( inst->baseTrait, "Trait instance not linked to base trait: %s", toCString( inst ) );
732                std::list< DeclarationWithType * > asserts;
733                for ( Declaration * decl : inst->baseTrait->members ) {
734                        asserts.push_back( strict_dynamic_cast<DeclarationWithType *>( decl->clone() ) );
735                }
736                // substitute trait decl parameters for instance parameters
737                applySubstitution( inst->baseTrait->parameters.begin(), inst->baseTrait->parameters.end(), inst->parameters.begin(), asserts.begin(), asserts.end(), out );
738        }
739
740        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( TraitDecl * traitDecl ) {
741                if ( traitDecl->name == "sized" ) {
742                        // "sized" is a special trait - flick the sized status on for the type variable
743                        assertf( traitDecl->parameters.size() == 1, "Built-in trait 'sized' has incorrect number of parameters: %zd", traitDecl->parameters.size() );
744                        TypeDecl * td = traitDecl->parameters.front();
745                        td->set_sized( true );
746                }
747
748                // move assertions from type parameters into the body of the trait
749                for ( TypeDecl * td : traitDecl->parameters ) {
750                        for ( DeclarationWithType * assert : td->assertions ) {
751                                if ( TraitInstType * inst = dynamic_cast< TraitInstType * >( assert->get_type() ) ) {
752                                        expandAssertions( inst, back_inserter( traitDecl->members ) );
753                                } else {
754                                        traitDecl->members.push_back( assert->clone() );
755                                }
756                        }
757                        deleteAll( td->assertions );
758                        td->assertions.clear();
759                } // for
760        }
761
762        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( TraitInstType * traitInst ) {
763                // handle other traits
764                const TraitDecl * traitDecl = local_indexer->lookupTrait( traitInst->name );
765                if ( ! traitDecl ) {
766                        SemanticError( traitInst->location, "use of undeclared trait " + traitInst->name );
767                } // if
768                if ( traitDecl->parameters.size() != traitInst->parameters.size() ) {
769                        SemanticError( traitInst, "incorrect number of trait parameters: " );
770                } // if
771                traitInst->baseTrait = const_cast<TraitDecl *>(traitDecl); // Just linking in the node
772
773                // need to carry over the 'sized' status of each decl in the instance
774                for ( auto p : group_iterate( traitDecl->parameters, traitInst->parameters ) ) {
775                        TypeExpr * expr = dynamic_cast< TypeExpr * >( std::get<1>(p) );
776                        if ( ! expr ) {
777                                SemanticError( std::get<1>(p), "Expression parameters for trait instances are currently unsupported: " );
778                        }
779                        if ( TypeInstType * inst = dynamic_cast< TypeInstType * >( expr->get_type() ) ) {
780                                TypeDecl * formalDecl = std::get<0>(p);
781                                TypeDecl * instDecl = inst->baseType;
782                                if ( formalDecl->get_sized() ) instDecl->set_sized( true );
783                        }
784                }
785                // normalizeAssertions( traitInst->members );
786        }
787
788        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( EnumDecl * enumDecl ) {
789                // visit enum members first so that the types of self-referencing members are updated properly
790                if ( enumDecl->body ) {
791                        ForwardEnumsType::iterator fwds = forwardEnums.find( enumDecl->name );
792                        if ( fwds != forwardEnums.end() ) {
793                                for ( std::list< EnumInstType * >::iterator inst = fwds->second.begin(); inst != fwds->second.end(); ++inst ) {
794                                        (* inst)->baseEnum = enumDecl;
795                                } // for
796                                forwardEnums.erase( fwds );
797                        } // if
798
799                        for ( Declaration * member : enumDecl->members ) {
800                                ObjectDecl * field = strict_dynamic_cast<ObjectDecl *>( member );
801                                if ( field->init ) {
802                                        // need to resolve enumerator initializers early so that other passes that determine if an expression is constexpr have the appropriate information.
803                                        SingleInit * init = strict_dynamic_cast<SingleInit *>( field->init );
804                                        ResolvExpr::findSingleExpression( init->value, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::SignedInt ), indexer );
805                                }
806                        }
807                } // if
808        }
809
810        void LinkReferenceToTypes_old::renameGenericParams( std::list< TypeDecl * > & params ) {
811                // rename generic type parameters uniquely so that they do not conflict with user-defined function forall parameters, e.g.
812                //   forall(otype T)
813                //   struct Box {
814                //     T x;
815                //   };
816                //   forall(otype T)
817                //   void f(Box(T) b) {
818                //     ...
819                //   }
820                // The T in Box and the T in f are different, so internally the naming must reflect that.
821                GuardValue( inGeneric );
822                inGeneric = ! params.empty();
823                for ( TypeDecl * td : params ) {
824                        td->name = "__" + td->name + "_generic_";
825                }
826        }
827
828        void LinkReferenceToTypes_old::previsit( StructDecl * structDecl ) {
829                renameGenericParams( structDecl->parameters );
830        }
831
832        void LinkReferenceToTypes_old::previsit( UnionDecl * unionDecl ) {
833                renameGenericParams( unionDecl->parameters );
834        }
835
836        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( StructDecl * structDecl ) {
837                // visit struct members first so that the types of self-referencing members are updated properly
838                // xxx - need to ensure that type parameters match up between forward declarations and definition (most importantly, number of type parameters and their defaults)
839                if ( structDecl->body ) {
840                        ForwardStructsType::iterator fwds = forwardStructs.find( structDecl->name );
841                        if ( fwds != forwardStructs.end() ) {
842                                for ( std::list< StructInstType * >::iterator inst = fwds->second.begin(); inst != fwds->second.end(); ++inst ) {
843                                        (* inst)->baseStruct = structDecl;
844                                } // for
845                                forwardStructs.erase( fwds );
846                        } // if
847                } // if
848        }
849
850        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( UnionDecl * unionDecl ) {
851                if ( unionDecl->body ) {
852                        ForwardUnionsType::iterator fwds = forwardUnions.find( unionDecl->name );
853                        if ( fwds != forwardUnions.end() ) {
854                                for ( std::list< UnionInstType * >::iterator inst = fwds->second.begin(); inst != fwds->second.end(); ++inst ) {
855                                        (* inst)->baseUnion = unionDecl;
856                                } // for
857                                forwardUnions.erase( fwds );
858                        } // if
859                } // if
860        }
861
862        void LinkReferenceToTypes_old::postvisit( TypeInstType * typeInst ) {
863                // ensure generic parameter instances are renamed like the base type
864                if ( inGeneric && typeInst->baseType ) typeInst->name = typeInst->baseType->name;
865                if ( const NamedTypeDecl * namedTypeDecl = local_indexer->lookupType( typeInst->name ) ) {
866                        if ( const TypeDecl * typeDecl = dynamic_cast< const TypeDecl * >( namedTypeDecl ) ) {
867                                typeInst->set_isFtype( typeDecl->kind == TypeDecl::Ftype );
868                        } // if
869                } // if
870        }
871
872        /// Fix up assertions - flattens assertion lists, removing all trait instances
873        void forallFixer( std::list< TypeDecl * > & forall, BaseSyntaxNode * node ) {
874                for ( TypeDecl * type : forall ) {
875                        std::list< DeclarationWithType * > asserts;
876                        asserts.splice( asserts.end(), type->assertions );
877                        // expand trait instances into their members
878                        for ( DeclarationWithType * assertion : asserts ) {
879                                if ( TraitInstType * traitInst = dynamic_cast< TraitInstType * >( assertion->get_type() ) ) {
880                                        // expand trait instance into all of its members
881                                        expandAssertions( traitInst, back_inserter( type->assertions ) );
882                                        delete traitInst;
883                                } else {
884                                        // pass other assertions through
885                                        type->assertions.push_back( assertion );
886                                } // if
887                        } // for
888                        // apply FixFunction to every assertion to check for invalid void type
889                        for ( DeclarationWithType *& assertion : type->assertions ) {
890                                bool isVoid = fixFunction( assertion );
891                                if ( isVoid ) {
892                                        SemanticError( node, "invalid type void in assertion of function " );
893                                } // if
894                        } // for
895                        // normalizeAssertions( type->assertions );
896                } // for
897        }
898
899        void ForallPointerDecay_old::previsit( ObjectDecl * object ) {
900                // ensure that operator names only apply to functions or function pointers
901                if ( CodeGen::isOperator( object->name ) && ! dynamic_cast< FunctionType * >( object->type->stripDeclarator() ) ) {
902                        SemanticError( object->location, toCString( "operator ", object->name.c_str(), " is not a function or function pointer." )  );
903                }
904                object->fixUniqueId();
905        }
906
907        void ForallPointerDecay_old::previsit( FunctionDecl * func ) {
908                func->fixUniqueId();
909        }
910
911        void ForallPointerDecay_old::previsit( FunctionType * ftype ) {
912                forallFixer( ftype->forall, ftype );
913        }
914
915        void ForallPointerDecay_old::previsit( StructDecl * aggrDecl ) {
916                forallFixer( aggrDecl->parameters, aggrDecl );
917        }
918
919        void ForallPointerDecay_old::previsit( UnionDecl * aggrDecl ) {
920                forallFixer( aggrDecl->parameters, aggrDecl );
921        }
922
923        void ReturnChecker::checkFunctionReturns( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
924                PassVisitor<ReturnChecker> checker;
925                acceptAll( translationUnit, checker );
926        }
927
928        void ReturnChecker::previsit( FunctionDecl * functionDecl ) {
929                GuardValue( returnVals );
930                returnVals = functionDecl->get_functionType()->get_returnVals();
931        }
932
933        void ReturnChecker::previsit( ReturnStmt * returnStmt ) {
934                // Previously this also checked for the existence of an expr paired with no return values on
935                // the  function return type. This is incorrect, since you can have an expression attached to
936                // a return statement in a void-returning function in C. The expression is treated as if it
937                // were cast to void.
938                if ( ! returnStmt->get_expr() && returnVals.size() != 0 ) {
939                        SemanticError( returnStmt, "Non-void function returns no values: " );
940                }
941        }
942
943
944        void ReplaceTypedef::replaceTypedef( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
945                PassVisitor<ReplaceTypedef> eliminator;
946                mutateAll( translationUnit, eliminator );
947                if ( eliminator.pass.typedefNames.count( "size_t" ) ) {
948                        // grab and remember declaration of size_t
949                        Validate::SizeType = eliminator.pass.typedefNames["size_t"].first->base->clone();
950                } else {
951                        // xxx - missing global typedef for size_t - default to long unsigned int, even though that may be wrong
952                        // eventually should have a warning for this case.
953                        Validate::SizeType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::LongUnsignedInt );
954                }
955        }
956
957        void ReplaceTypedef::premutate( QualifiedType * ) {
958                visit_children = false;
959        }
960
961        Type * ReplaceTypedef::postmutate( QualifiedType * qualType ) {
962                // replacing typedefs only makes sense for the 'oldest ancestor' of the qualified type
963                qualType->parent = qualType->parent->acceptMutator( * visitor );
964                return qualType;
965        }
966
967        Type * ReplaceTypedef::postmutate( TypeInstType * typeInst ) {
968                // instances of typedef types will come here. If it is an instance
969                // of a typdef type, link the instance to its actual type.
970                TypedefMap::const_iterator def = typedefNames.find( typeInst->name );
971                if ( def != typedefNames.end() ) {
972                        Type * ret = def->second.first->base->clone();
973                        ret->location = typeInst->location;
974                        ret->get_qualifiers() |= typeInst->get_qualifiers();
975                        // attributes are not carried over from typedef to function parameters/return values
976                        if ( ! inFunctionType ) {
977                                ret->attributes.splice( ret->attributes.end(), typeInst->attributes );
978                        } else {
979                                deleteAll( ret->attributes );
980                                ret->attributes.clear();
981                        }
982                        // place instance parameters on the typedef'd type
983                        if ( ! typeInst->parameters.empty() ) {
984                                ReferenceToType * rtt = dynamic_cast<ReferenceToType *>(ret);
985                                if ( ! rtt ) {
986                                        SemanticError( typeInst->location, "Cannot apply type parameters to base type of " + typeInst->name );
987                                }
988                                rtt->parameters.clear();
989                                cloneAll( typeInst->parameters, rtt->parameters );
990                                mutateAll( rtt->parameters, * visitor );  // recursively fix typedefs on parameters
991                        } // if
992                        delete typeInst;
993                        return ret;
994                } else {
995                        TypeDeclMap::const_iterator base = typedeclNames.find( typeInst->name );
996                        if ( base == typedeclNames.end() ) {
997                                SemanticError( typeInst->location, toString("Use of undefined type ", typeInst->name) );
998                        }
999                        typeInst->set_baseType( base->second );
1000                        return typeInst;
1001                } // if
1002                assert( false );
1003        }
1004
1005        struct VarLenChecker : WithShortCircuiting {
1006                void previsit( FunctionType * ) { visit_children = false; }
1007                void previsit( ArrayType * at ) {
1008                        isVarLen |= at->isVarLen;
1009                }
1010                bool isVarLen = false;
1011        };
1012
1013        bool isVariableLength( Type * t ) {
1014                PassVisitor<VarLenChecker> varLenChecker;
1015                maybeAccept( t, varLenChecker );
1016                return varLenChecker.pass.isVarLen;
1017        }
1018
1019        Declaration * ReplaceTypedef::postmutate( TypedefDecl * tyDecl ) {
1020                if ( typedefNames.count( tyDecl->name ) == 1 && typedefNames[ tyDecl->name ].second == scopeLevel ) {
1021                        // typedef to the same name from the same scope
1022                        // must be from the same type
1023
1024                        Type * t1 = tyDecl->base;
1025                        Type * t2 = typedefNames[ tyDecl->name ].first->base;
1026                        if ( ! ResolvExpr::typesCompatible( t1, t2, Indexer() ) ) {
1027                                SemanticError( tyDecl->location, "Cannot redefine typedef: " + tyDecl->name );
1028                        }
1029                        // Cannot redefine VLA typedefs. Note: this is slightly incorrect, because our notion of VLAs
1030                        // at this point in the translator is imprecise. In particular, this will disallow redefining typedefs
1031                        // with arrays whose dimension is an enumerator or a cast of a constant/enumerator. The effort required
1032                        // to fix this corner case likely outweighs the utility of allowing it.
1033                        if ( isVariableLength( t1 ) || isVariableLength( t2 ) ) {
1034                                SemanticError( tyDecl->location, "Cannot redefine typedef: " + tyDecl->name );
1035                        }
1036                } else {
1037                        typedefNames[ tyDecl->name ] = std::make_pair( TypedefDeclPtr( tyDecl ), scopeLevel );
1038                } // if
1039
1040                // When a typedef is a forward declaration:
1041                //    typedef struct screen SCREEN;
1042                // the declaration portion must be retained:
1043                //    struct screen;
1044                // because the expansion of the typedef is:
1045                //    void rtn( SCREEN * p ) => void rtn( struct screen * p )
1046                // hence the type-name "screen" must be defined.
1047                // Note, qualifiers on the typedef are superfluous for the forward declaration.
1048
1049                Type * designatorType = tyDecl->base->stripDeclarator();
1050                if ( StructInstType * aggDecl = dynamic_cast< StructInstType * >( designatorType ) ) {
1051                        declsToAddBefore.push_back( new StructDecl( aggDecl->name, AggregateDecl::Struct, noAttributes, tyDecl->linkage ) );
1052                } else if ( UnionInstType * aggDecl = dynamic_cast< UnionInstType * >( designatorType ) ) {
1053                        declsToAddBefore.push_back( new UnionDecl( aggDecl->name, noAttributes, tyDecl->linkage ) );
1054                } else if ( EnumInstType * enumDecl = dynamic_cast< EnumInstType * >( designatorType ) ) {
1055                        declsToAddBefore.push_back( new EnumDecl( enumDecl->name, noAttributes, tyDecl->linkage ) );
1056                } // if
1057                return tyDecl->clone();
1058        }
1059
1060        void ReplaceTypedef::premutate( TypeDecl * typeDecl ) {
1061                TypedefMap::iterator i = typedefNames.find( typeDecl->name );
1062                if ( i != typedefNames.end() ) {
1063                        typedefNames.erase( i ) ;
1064                } // if
1065
1066                typedeclNames.insert( typeDecl->name, typeDecl );
1067        }
1068
1069        void ReplaceTypedef::premutate( FunctionDecl * ) {
1070                GuardScope( typedefNames );
1071                GuardScope( typedeclNames );
1072        }
1073
1074        void ReplaceTypedef::premutate( ObjectDecl * ) {
1075                GuardScope( typedefNames );
1076                GuardScope( typedeclNames );
1077        }
1078
1079        DeclarationWithType * ReplaceTypedef::postmutate( ObjectDecl * objDecl ) {
1080                if ( FunctionType * funtype = dynamic_cast<FunctionType *>( objDecl->type ) ) { // function type?
1081                        // replace the current object declaration with a function declaration
1082                        FunctionDecl * newDecl = new FunctionDecl( objDecl->name, objDecl->get_storageClasses(), objDecl->linkage, funtype, 0, objDecl->attributes, objDecl->get_funcSpec() );
1083                        objDecl->attributes.clear();
1084                        objDecl->set_type( nullptr );
1085                        delete objDecl;
1086                        return newDecl;
1087                } // if
1088                return objDecl;
1089        }
1090
1091        void ReplaceTypedef::premutate( CastExpr * ) {
1092                GuardScope( typedefNames );
1093                GuardScope( typedeclNames );
1094        }
1095
1096        void ReplaceTypedef::premutate( CompoundStmt * ) {
1097                GuardScope( typedefNames );
1098                GuardScope( typedeclNames );
1099                scopeLevel += 1;
1100                GuardAction( [this](){ scopeLevel -= 1; } );
1101        }
1102
1103        template<typename AggDecl>
1104        void ReplaceTypedef::addImplicitTypedef( AggDecl * aggDecl ) {
1105                if ( typedefNames.count( aggDecl->get_name() ) == 0 ) {
1106                        Type * type = nullptr;
1107                        if ( StructDecl * newDeclStructDecl = dynamic_cast< StructDecl * >( aggDecl ) ) {
1108                                type = new StructInstType( Type::Qualifiers(), newDeclStructDecl->get_name() );
1109                        } else if ( UnionDecl * newDeclUnionDecl = dynamic_cast< UnionDecl * >( aggDecl ) ) {
1110                                type = new UnionInstType( Type::Qualifiers(), newDeclUnionDecl->get_name() );
1111                        } else if ( EnumDecl * newDeclEnumDecl = dynamic_cast< EnumDecl * >( aggDecl )  ) {
1112                                type = new EnumInstType( Type::Qualifiers(), newDeclEnumDecl->get_name() );
1113                        } // if
1114                        TypedefDeclPtr tyDecl( new TypedefDecl( aggDecl->get_name(), aggDecl->location, Type::StorageClasses(), type, aggDecl->get_linkage() ) );
1115                        typedefNames[ aggDecl->get_name() ] = std::make_pair( std::move( tyDecl ), scopeLevel );
1116                        // add the implicit typedef to the AST
1117                        declsToAddBefore.push_back( new TypedefDecl( aggDecl->get_name(), aggDecl->location, Type::StorageClasses(), type->clone(), aggDecl->get_linkage() ) );
1118                } // if
1119        }
1120
1121        template< typename AggDecl >
1122        void ReplaceTypedef::handleAggregate( AggDecl * aggr ) {
1123                SemanticErrorException errors;
1124
1125                ValueGuard< std::list<Declaration * > > oldBeforeDecls( declsToAddBefore );
1126                ValueGuard< std::list<Declaration * > > oldAfterDecls ( declsToAddAfter  );
1127                declsToAddBefore.clear();
1128                declsToAddAfter.clear();
1129
1130                GuardScope( typedefNames );
1131                GuardScope( typedeclNames );
1132                mutateAll( aggr->parameters, * visitor );
1133
1134                // unroll mutateAll for aggr->members so that implicit typedefs for nested types are added to the aggregate body.
1135                for ( std::list< Declaration * >::iterator i = aggr->members.begin(); i != aggr->members.end(); ++i ) {
1136                        if ( !declsToAddAfter.empty() ) { aggr->members.splice( i, declsToAddAfter ); }
1137
1138                        try {
1139                                * i = maybeMutate( * i, * visitor );
1140                        } catch ( SemanticErrorException &e ) {
1141                                errors.append( e );
1142                        }
1143
1144                        if ( !declsToAddBefore.empty() ) { aggr->members.splice( i, declsToAddBefore ); }
1145                }
1146
1147                if ( !declsToAddAfter.empty() ) { aggr->members.splice( aggr->members.end(), declsToAddAfter ); }
1148                if ( !errors.isEmpty() ) { throw errors; }
1149        }
1150
1151        void ReplaceTypedef::premutate( StructDecl * structDecl ) {
1152                visit_children = false;
1153                addImplicitTypedef( structDecl );
1154                handleAggregate( structDecl );
1155        }
1156
1157        void ReplaceTypedef::premutate( UnionDecl * unionDecl ) {
1158                visit_children = false;
1159                addImplicitTypedef( unionDecl );
1160                handleAggregate( unionDecl );
1161        }
1162
1163        void ReplaceTypedef::premutate( EnumDecl * enumDecl ) {
1164                addImplicitTypedef( enumDecl );
1165        }
1166
1167        void ReplaceTypedef::premutate( FunctionType * ) {
1168                GuardValue( inFunctionType );
1169                inFunctionType = true;
1170        }
1171
1172        void ReplaceTypedef::premutate( TraitDecl * ) {
1173                GuardScope( typedefNames );
1174                GuardScope( typedeclNames);
1175        }
1176
1177        void VerifyCtorDtorAssign::verify( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
1178                PassVisitor<VerifyCtorDtorAssign> verifier;
1179                acceptAll( translationUnit, verifier );
1180        }
1181
1182        void VerifyCtorDtorAssign::previsit( FunctionDecl * funcDecl ) {
1183                FunctionType * funcType = funcDecl->get_functionType();
1184                std::list< DeclarationWithType * > &returnVals = funcType->get_returnVals();
1185                std::list< DeclarationWithType * > &params = funcType->get_parameters();
1186
1187                if ( CodeGen::isCtorDtorAssign( funcDecl->get_name() ) ) { // TODO: also check /=, etc.
1188                        if ( params.size() == 0 ) {
1189                                SemanticError( funcDecl, "Constructors, destructors, and assignment functions require at least one parameter " );
1190                        }
1191                        ReferenceType * refType = dynamic_cast< ReferenceType * >( params.front()->get_type() );
1192                        if ( ! refType ) {
1193                                SemanticError( funcDecl, "First parameter of a constructor, destructor, or assignment function must be a reference " );
1194                        }
1195                        if ( CodeGen::isCtorDtor( funcDecl->get_name() ) && returnVals.size() != 0 ) {
1196                                SemanticError( funcDecl, "Constructors and destructors cannot have explicit return values " );
1197                        }
1198                }
1199        }
1200
1201        template< typename Aggr >
1202        void validateGeneric( Aggr * inst ) {
1203                std::list< TypeDecl * > * params = inst->get_baseParameters();
1204                if ( params ) {
1205                        std::list< Expression * > & args = inst->get_parameters();
1206
1207                        // insert defaults arguments when a type argument is missing (currently only supports missing arguments at the end of the list).
1208                        // A substitution is used to ensure that defaults are replaced correctly, e.g.,
1209                        //   forall(otype T, otype alloc = heap_allocator(T)) struct vector;
1210                        //   vector(int) v;
1211                        // after insertion of default values becomes
1212                        //   vector(int, heap_allocator(T))
1213                        // and the substitution is built with T=int so that after substitution, the result is
1214                        //   vector(int, heap_allocator(int))
1215                        TypeSubstitution sub;
1216                        auto paramIter = params->begin();
1217                        for ( size_t i = 0; paramIter != params->end(); ++paramIter, ++i ) {
1218                                if ( i < args.size() ) {
1219                                        TypeExpr * expr = strict_dynamic_cast< TypeExpr * >( * std::next( args.begin(), i ) );
1220                                        sub.add( (* paramIter)->get_name(), expr->get_type()->clone() );
1221                                } else if ( i == args.size() ) {
1222                                        Type * defaultType = (* paramIter)->get_init();
1223                                        if ( defaultType ) {
1224                                                args.push_back( new TypeExpr( defaultType->clone() ) );
1225                                                sub.add( (* paramIter)->get_name(), defaultType->clone() );
1226                                        }
1227                                }
1228                        }
1229
1230                        sub.apply( inst );
1231                        if ( args.size() < params->size() ) SemanticError( inst, "Too few type arguments in generic type " );
1232                        if ( args.size() > params->size() ) SemanticError( inst, "Too many type arguments in generic type " );
1233                }
1234        }
1235
1236        void ValidateGenericParameters::previsit( StructInstType * inst ) {
1237                validateGeneric( inst );
1238        }
1239
1240        void ValidateGenericParameters::previsit( UnionInstType * inst ) {
1241                validateGeneric( inst );
1242        }
1243
1244        void CompoundLiteral::premutate( ObjectDecl * objectDecl ) {
1245                storageClasses = objectDecl->get_storageClasses();
1246        }
1247
1248        Expression * CompoundLiteral::postmutate( CompoundLiteralExpr * compLitExpr ) {
1249                // transform [storage_class] ... (struct S){ 3, ... };
1250                // into [storage_class] struct S temp =  { 3, ... };
1251                static UniqueName indexName( "_compLit" );
1252
1253                ObjectDecl * tempvar = new ObjectDecl( indexName.newName(), storageClasses, LinkageSpec::C, nullptr, compLitExpr->get_result(), compLitExpr->get_initializer() );
1254                compLitExpr->set_result( nullptr );
1255                compLitExpr->set_initializer( nullptr );
1256                delete compLitExpr;
1257                declsToAddBefore.push_back( tempvar );                                  // add modified temporary to current block
1258                return new VariableExpr( tempvar );
1259        }
1260
1261        void ReturnTypeFixer::fix( std::list< Declaration * > &translationUnit ) {
1262                PassVisitor<ReturnTypeFixer> fixer;
1263                acceptAll( translationUnit, fixer );
1264        }
1265
1266        void ReturnTypeFixer::postvisit( FunctionDecl * functionDecl ) {
1267                FunctionType * ftype = functionDecl->get_functionType();
1268                std::list< DeclarationWithType * > & retVals = ftype->get_returnVals();
1269                assertf( retVals.size() == 0 || retVals.size() == 1, "Function %s has too many return values: %zu", functionDecl->get_name().c_str(), retVals.size() );
1270                if ( retVals.size() == 1 ) {
1271                        // 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).
1272                        // ensure other return values have a name.
1273                        DeclarationWithType * ret = retVals.front();
1274                        if ( ret->get_name() == "" ) {
1275                                ret->set_name( toString( "_retval_", CodeGen::genName( functionDecl ) ) );
1276                        }
1277                        ret->get_attributes().push_back( new Attribute( "unused" ) );
1278                }
1279        }
1280
1281        void ReturnTypeFixer::postvisit( FunctionType * ftype ) {
1282                // xxx - need to handle named return values - this information needs to be saved somehow
1283                // so that resolution has access to the names.
1284                // Note that this pass needs to happen early so that other passes which look for tuple types
1285                // find them in all of the right places, including function return types.
1286                std::list< DeclarationWithType * > & retVals = ftype->get_returnVals();
1287                if ( retVals.size() > 1 ) {
1288                        // generate a single return parameter which is the tuple of all of the return values
1289                        TupleType * tupleType = strict_dynamic_cast< TupleType * >( ResolvExpr::extractResultType( ftype ) );
1290                        // ensure return value is not destructed by explicitly creating an empty ListInit node wherein maybeConstruct is false.
1291                        ObjectDecl * newRet = new ObjectDecl( "", Type::StorageClasses(), LinkageSpec::Cforall, 0, tupleType, new ListInit( std::list<Initializer *>(), noDesignators, false ) );
1292                        deleteAll( retVals );
1293                        retVals.clear();
1294                        retVals.push_back( newRet );
1295                }
1296        }
1297
1298        void FixObjectType::fix( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
1299                PassVisitor<FixObjectType> fixer;
1300                acceptAll( translationUnit, fixer );
1301        }
1302
1303        void FixObjectType::previsit( ObjectDecl * objDecl ) {
1304                Type * new_type = ResolvExpr::resolveTypeof( objDecl->get_type(), indexer );
1305                objDecl->set_type( new_type );
1306        }
1307
1308        void FixObjectType::previsit( FunctionDecl * funcDecl ) {
1309                Type * new_type = ResolvExpr::resolveTypeof( funcDecl->type, indexer );
1310                funcDecl->set_type( new_type );
1311        }
1312
1313        void FixObjectType::previsit( TypeDecl * typeDecl ) {
1314                if ( typeDecl->get_base() ) {
1315                        Type * new_type = ResolvExpr::resolveTypeof( typeDecl->get_base(), indexer );
1316                        typeDecl->set_base( new_type );
1317                } // if
1318        }
1319
1320        void ArrayLength::computeLength( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
1321                PassVisitor<ArrayLength> len;
1322                acceptAll( translationUnit, len );
1323        }
1324
1325        void ArrayLength::previsit( ObjectDecl * objDecl ) {
1326                if ( ArrayType * at = dynamic_cast< ArrayType * >( objDecl->type ) ) {
1327                        if ( at->dimension ) return;
1328                        if ( ListInit * init = dynamic_cast< ListInit * >( objDecl->init ) ) {
1329                                at->dimension = new ConstantExpr( Constant::from_ulong( init->initializers.size() ) );
1330                        }
1331                }
1332        }
1333
1334        void ArrayLength::previsit( ArrayType * type ) {
1335                if ( type->dimension ) {
1336                        // need to resolve array dimensions early so that constructor code can correctly determine
1337                        // if a type is a VLA (and hence whether its elements need to be constructed)
1338                        ResolvExpr::findSingleExpression( type->dimension, Validate::SizeType->clone(), indexer );
1339
1340                        // must re-evaluate whether a type is a VLA, now that more information is available
1341                        // (e.g. the dimension may have been an enumerator, which was unknown prior to this step)
1342                        type->isVarLen = ! InitTweak::isConstExpr( type->dimension );
1343                }
1344        }
1345
1346        struct LabelFinder {
1347                std::set< Label > & labels;
1348                LabelFinder( std::set< Label > & labels ) : labels( labels ) {}
1349                void previsit( Statement * stmt ) {
1350                        for ( Label & l : stmt->labels ) {
1351                                labels.insert( l );
1352                        }
1353                }
1354        };
1355
1356        void LabelAddressFixer::premutate( FunctionDecl * funcDecl ) {
1357                GuardValue( labels );
1358                PassVisitor<LabelFinder> finder( labels );
1359                funcDecl->accept( finder );
1360        }
1361
1362        Expression * LabelAddressFixer::postmutate( AddressExpr * addrExpr ) {
1363                // convert &&label into label address
1364                if ( AddressExpr * inner = dynamic_cast< AddressExpr * >( addrExpr->arg ) ) {
1365                        if ( NameExpr * nameExpr = dynamic_cast< NameExpr * >( inner->arg ) ) {
1366                                if ( labels.count( nameExpr->name ) ) {
1367                                        Label name = nameExpr->name;
1368                                        delete addrExpr;
1369                                        return new LabelAddressExpr( name );
1370                                }
1371                        }
1372                }
1373                return addrExpr;
1374        }
1375
1376namespace {
1377        /// Replaces enum types by int, and function/array types in function parameter and return
1378        /// lists by appropriate pointers
1379        struct EnumAndPointerDecay_new {
1380                const ast::EnumDecl * previsit( const ast::EnumDecl * enumDecl ) {
1381                        // set the type of each member of the enumeration to be EnumConstant
1382                        for ( unsigned i = 0; i < enumDecl->members.size(); ++i ) {
1383                                // build new version of object with EnumConstant
1384                                ast::ptr< ast::ObjectDecl > obj =
1385                                        enumDecl->members[i].strict_as< ast::ObjectDecl >();
1386                                obj.get_and_mutate()->type =
1387                                        new ast::EnumInstType{ enumDecl->name, ast::CV::Const };
1388
1389                                // set into decl
1390                                ast::EnumDecl * mut = mutate( enumDecl );
1391                                mut->members[i] = obj.get();
1392                                enumDecl = mut;
1393                        }
1394                        return enumDecl;
1395                }
1396
1397                static const ast::FunctionType * fixFunctionList(
1398                        const ast::FunctionType * func,
1399                        std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > ast::FunctionType::* field,
1400                        ast::ArgumentFlag isVarArgs = ast::FixedArgs
1401                ) {
1402                        const auto & dwts = func->* field;
1403                        unsigned nvals = dwts.size();
1404                        bool hasVoid = false;
1405                        for ( unsigned i = 0; i < nvals; ++i ) {
1406                                func = ast::mutate_field_index( func, field, i, fixFunction( dwts[i], hasVoid ) );
1407                        }
1408
1409                        // the only case in which "void" is valid is where it is the only one in the list
1410                        if ( hasVoid && ( nvals > 1 || isVarArgs ) ) {
1411                                SemanticError(
1412                                        dwts.front()->location, func, "invalid type void in function type" );
1413                        }
1414
1415                        // one void is the only thing in the list, remove it
1416                        if ( hasVoid ) {
1417                                func = ast::mutate_field(
1418                                        func, field, std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > >{} );
1419                        }
1420
1421                        return func;
1422                }
1423
1424                const ast::FunctionType * previsit( const ast::FunctionType * func ) {
1425                        func = fixFunctionList( func, &ast::FunctionType::params, func->isVarArgs );
1426                        return fixFunctionList( func, &ast::FunctionType::returns );
1427                }
1428        };
1429
1430        /// expand assertions from a trait instance, performing appropriate type variable substitutions
1431        void expandAssertions(
1432                const ast::TraitInstType * inst, std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > & out
1433        ) {
1434                assertf( inst->base, "Trait instance not linked to base trait: %s", toCString( inst ) );
1435
1436                // build list of trait members, substituting trait decl parameters for instance parameters
1437                ast::TypeSubstitution sub{
1438                        inst->base->params.begin(), inst->base->params.end(), inst->params.begin() };
1439                // deliberately take ast::ptr by-value to ensure this does not mutate inst->base
1440                for ( ast::ptr< ast::Decl > decl : inst->base->members ) {
1441                        auto member = decl.strict_as< ast::DeclWithType >();
1442                        sub.apply( member );
1443                        out.emplace_back( member );
1444                }
1445        }
1446
1447        /// Associates forward declarations of aggregates with their definitions
1448        class LinkReferenceToTypes_new final
1449        : public ast::WithSymbolTable, public ast::WithGuards, public
1450          ast::WithVisitorRef<LinkReferenceToTypes_new>, public ast::WithShortCircuiting {
1451
1452                // these maps of uses of forward declarations of types need to have the actual type
1453                // declaration switched in * after * they have been traversed. To enable this in the
1454                // ast::Pass framework, any node that needs to be so mutated has mutate() called on it
1455                // before it is placed in the map, properly updating its parents in the usual traversal,
1456                // then can have the actual mutation applied later
1457                using ForwardEnumsType = std::unordered_multimap< std::string, ast::EnumInstType * >;
1458                using ForwardStructsType = std::unordered_multimap< std::string, ast::StructInstType * >;
1459                using ForwardUnionsType = std::unordered_multimap< std::string, ast::UnionInstType * >;
1460
1461                const CodeLocation & location;
1462                const ast::SymbolTable * localSymtab;
1463
1464                ForwardEnumsType forwardEnums;
1465                ForwardStructsType forwardStructs;
1466                ForwardUnionsType forwardUnions;
1467
1468                /// true if currently in a generic type body, so that type parameter instances can be
1469                /// renamed appropriately
1470                bool inGeneric = false;
1471
1472        public:
1473                /// contstruct using running symbol table
1474                LinkReferenceToTypes_new( const CodeLocation & loc )
1475                : location( loc ), localSymtab( &symtab ) {}
1476
1477                /// construct using provided symbol table
1478                LinkReferenceToTypes_new( const CodeLocation & loc, const ast::SymbolTable & syms )
1479                : location( loc ), localSymtab( &syms ) {}
1480
1481                const ast::Type * postvisit( const ast::TypeInstType * typeInst ) {
1482                        // ensure generic parameter instances are renamed like the base type
1483                        if ( inGeneric && typeInst->base ) {
1484                                typeInst = ast::mutate_field(
1485                                        typeInst, &ast::TypeInstType::name, typeInst->base->name );
1486                        }
1487
1488                        if (
1489                                auto typeDecl = dynamic_cast< const ast::TypeDecl * >(
1490                                        localSymtab->lookupType( typeInst->name ) )
1491                        ) {
1492                                typeInst = ast::mutate_field( typeInst, &ast::TypeInstType::kind, typeDecl->kind );
1493                        }
1494
1495                        return typeInst;
1496                }
1497
1498                const ast::Type * postvisit( const ast::EnumInstType * inst ) {
1499                        const ast::EnumDecl * decl = localSymtab->lookupEnum( inst->name );
1500                        // not a semantic error if the enum is not found, just an implicit forward declaration
1501                        if ( decl ) {
1502                                inst = ast::mutate_field( inst, &ast::EnumInstType::base, decl );
1503                        }
1504                        if ( ! decl || ! decl->body ) {
1505                                // forward declaration
1506                                auto mut = mutate( inst );
1507                                forwardEnums.emplace( inst->name, mut );
1508                                inst = mut;
1509                        }
1510                        return inst;
1511                }
1512
1513                void checkGenericParameters( const ast::ReferenceToType * inst ) {
1514                        for ( const ast::Expr * param : inst->params ) {
1515                                if ( ! dynamic_cast< const ast::TypeExpr * >( param ) ) {
1516                                        SemanticError(
1517                                                location, inst, "Expression parameters for generic types are currently "
1518                                                "unsupported: " );
1519                                }
1520                        }
1521                }
1522
1523                const ast::StructInstType * postvisit( const ast::StructInstType * inst ) {
1524                        const ast::StructDecl * decl = localSymtab->lookupStruct( inst->name );
1525                        // not a semantic error if the struct is not found, just an implicit forward declaration
1526                        if ( decl ) {
1527                                inst = ast::mutate_field( inst, &ast::StructInstType::base, decl );
1528                        }
1529                        if ( ! decl || ! decl->body ) {
1530                                // forward declaration
1531                                auto mut = mutate( inst );
1532                                forwardStructs.emplace( inst->name, mut );
1533                                inst = mut;
1534                        }
1535                        checkGenericParameters( inst );
1536                        return inst;
1537                }
1538
1539                const ast::UnionInstType * postvisit( const ast::UnionInstType * inst ) {
1540                        const ast::UnionDecl * decl = localSymtab->lookupUnion( inst->name );
1541                        // not a semantic error if the struct is not found, just an implicit forward declaration
1542                        if ( decl ) {
1543                                inst = ast::mutate_field( inst, &ast::UnionInstType::base, decl );
1544                        }
1545                        if ( ! decl || ! decl->body ) {
1546                                // forward declaration
1547                                auto mut = mutate( inst );
1548                                forwardUnions.emplace( inst->name, mut );
1549                                inst = mut;
1550                        }
1551                        checkGenericParameters( inst );
1552                        return inst;
1553                }
1554
1555                const ast::Type * postvisit( const ast::TraitInstType * traitInst ) {
1556                        // handle other traits
1557                        const ast::TraitDecl * traitDecl = localSymtab->lookupTrait( traitInst->name );
1558                        if ( ! traitDecl )       {
1559                                SemanticError( location, "use of undeclared trait " + traitInst->name );
1560                        }
1561                        if ( traitDecl->params.size() != traitInst->params.size() ) {
1562                                SemanticError( location, traitInst, "incorrect number of trait parameters: " );
1563                        }
1564                        traitInst = ast::mutate_field( traitInst, &ast::TraitInstType::base, traitDecl );
1565
1566                        // need to carry over the "sized" status of each decl in the instance
1567                        for ( unsigned i = 0; i < traitDecl->params.size(); ++i ) {
1568                                auto expr = traitInst->params[i].as< ast::TypeExpr >();
1569                                if ( ! expr ) {
1570                                        SemanticError(
1571                                                traitInst->params[i].get(), "Expression parameters for trait instances "
1572                                                "are currently unsupported: " );
1573                                }
1574
1575                                if ( auto inst = expr->type.as< ast::TypeInstType >() ) {
1576                                        if ( traitDecl->params[i]->sized && ! inst->base->sized ) {
1577                                                // traitInst = ast::mutate_field_index(
1578                                                //      traitInst, &ast::TraitInstType::params, i,
1579                                                //      ...
1580                                                // );
1581                                                ast::TraitInstType * mut = ast::mutate( traitInst );
1582                                                ast::chain_mutate( mut->params[i] )
1583                                                        ( &ast::TypeExpr::type )
1584                                                                ( &ast::TypeInstType::base )->sized = true;
1585                                                traitInst = mut;
1586                                        }
1587                                }
1588                        }
1589
1590                        return traitInst;
1591                }
1592
1593                void previsit( const ast::QualifiedType * ) { visit_children = false; }
1594
1595                const ast::Type * postvisit( const ast::QualifiedType * qualType ) {
1596                        // linking only makes sense for the "oldest ancestor" of the qualified type
1597                        return ast::mutate_field(
1598                                qualType, &ast::QualifiedType::parent, qualType->parent->accept( * visitor ) );
1599                }
1600
1601                const ast::Decl * postvisit( const ast::EnumDecl * enumDecl ) {
1602                        // visit enum members first so that the types of self-referencing members are updated
1603                        // properly
1604                        if ( ! enumDecl->body ) return enumDecl;
1605
1606                        // update forward declarations to point here
1607                        auto fwds = forwardEnums.equal_range( enumDecl->name );
1608                        if ( fwds.first != fwds.second ) {
1609                                auto inst = fwds.first;
1610                                do {
1611                                        // forward decl is stored * mutably * in map, can thus be updated
1612                                        inst->second->base = enumDecl;
1613                                } while ( ++inst != fwds.second );
1614                                forwardEnums.erase( fwds.first, fwds.second );
1615                        }
1616
1617                        // ensure that enumerator initializers are properly set
1618                        for ( unsigned i = 0; i < enumDecl->members.size(); ++i ) {
1619                                auto field = enumDecl->members[i].strict_as< ast::ObjectDecl >();
1620                                if ( field->init ) {
1621                                        // need to resolve enumerator initializers early so that other passes that
1622                                        // determine if an expression is constexpr have appropriate information
1623                                        auto init = field->init.strict_as< ast::SingleInit >();
1624
1625                                        enumDecl = ast::mutate_field_index(
1626                                                enumDecl, &ast::EnumDecl::members, i,
1627                                                ast::mutate_field( field, &ast::ObjectDecl::init,
1628                                                        ast::mutate_field( init, &ast::SingleInit::value,
1629                                                                ResolvExpr::findSingleExpression(
1630                                                                        init->value, new ast::BasicType{ ast::BasicType::SignedInt },
1631                                                                        symtab ) ) ) );
1632                                }
1633                        }
1634
1635                        return enumDecl;
1636                }
1637
1638                /// rename generic type parameters uniquely so that they do not conflict with user defined
1639                /// function forall parameters, e.g. the T in Box and the T in f, below
1640                ///   forall(otype T)
1641                ///   struct Box {
1642                ///     T x;
1643                ///   };
1644                ///   forall(otype T)
1645                ///   void f(Box(T) b) {
1646                ///     ...
1647                ///   }
1648                template< typename AggrDecl >
1649                const AggrDecl * renameGenericParams( const AggrDecl * aggr ) {
1650                        GuardValue( inGeneric );
1651                        inGeneric = ! aggr->params.empty();
1652
1653                        for ( unsigned i = 0; i < aggr->params.size(); ++i ) {
1654                                const ast::TypeDecl * td = aggr->params[i];
1655
1656                                aggr = ast::mutate_field_index(
1657                                        aggr, &AggrDecl::params, i,
1658                                        ast::mutate_field( td, &ast::TypeDecl::name, "__" + td->name + "_generic_" ) );
1659                        }
1660                        return aggr;
1661                }
1662
1663                const ast::StructDecl * previsit( const ast::StructDecl * structDecl ) {
1664                        return renameGenericParams( structDecl );
1665                }
1666
1667                void postvisit( const ast::StructDecl * structDecl ) {
1668                        // visit struct members first so that the types of self-referencing members are
1669                        // updated properly
1670                        if ( ! structDecl->body ) return;
1671
1672                        // update forward declarations to point here
1673                        auto fwds = forwardStructs.equal_range( structDecl->name );
1674                        if ( fwds.first != fwds.second ) {
1675                                auto inst = fwds.first;
1676                                do {
1677                                        // forward decl is stored * mutably * in map, can thus be updated
1678                                        inst->second->base = structDecl;
1679                                } while ( ++inst != fwds.second );
1680                                forwardStructs.erase( fwds.first, fwds.second );
1681                        }
1682                }
1683
1684                const ast::UnionDecl * previsit( const ast::UnionDecl * unionDecl ) {
1685                        return renameGenericParams( unionDecl );
1686                }
1687
1688                void postvisit( const ast::UnionDecl * unionDecl ) {
1689                        // visit union members first so that the types of self-referencing members are updated
1690                        // properly
1691                        if ( ! unionDecl->body ) return;
1692
1693                        // update forward declarations to point here
1694                        auto fwds = forwardUnions.equal_range( unionDecl->name );
1695                        if ( fwds.first != fwds.second ) {
1696                                auto inst = fwds.first;
1697                                do {
1698                                        // forward decl is stored * mutably * in map, can thus be updated
1699                                        inst->second->base = unionDecl;
1700                                } while ( ++inst != fwds.second );
1701                                forwardUnions.erase( fwds.first, fwds.second );
1702                        }
1703                }
1704
1705                const ast::Decl * postvisit( const ast::TraitDecl * traitDecl ) {
1706                        // set the "sized" status for the special "sized" trait
1707                        if ( traitDecl->name == "sized" ) {
1708                                assertf( traitDecl->params.size() == 1, "Built-in trait 'sized' has incorrect "
1709                                        "number of parameters: %zd", traitDecl->params.size() );
1710
1711                                traitDecl = ast::mutate_field_index(
1712                                        traitDecl, &ast::TraitDecl::params, 0,
1713                                        ast::mutate_field(
1714                                                traitDecl->params.front().get(), &ast::TypeDecl::sized, true ) );
1715                        }
1716
1717                        // move assertions from type parameters into the body of the trait
1718                        std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > added;
1719                        for ( const ast::TypeDecl * td : traitDecl->params ) {
1720                                for ( const ast::DeclWithType * assn : td->assertions ) {
1721                                        auto inst = dynamic_cast< const ast::TraitInstType * >( assn->get_type() );
1722                                        if ( inst ) {
1723                                                expandAssertions( inst, added );
1724                                        } else {
1725                                                added.emplace_back( assn );
1726                                        }
1727                                }
1728                        }
1729                        if ( ! added.empty() ) {
1730                                auto mut = mutate( traitDecl );
1731                                for ( const ast::DeclWithType * decl : added ) {
1732                                        mut->members.emplace_back( decl );
1733                                }
1734                                traitDecl = mut;
1735                        }
1736
1737                        return traitDecl;
1738                }
1739        };
1740
1741        /// Replaces array and function types in forall lists by appropriate pointer type and assigns
1742        /// each object and function declaration a unique ID
1743        class ForallPointerDecay_new {
1744                const CodeLocation & location;
1745        public:
1746                ForallPointerDecay_new( const CodeLocation & loc ) : location( loc ) {}
1747
1748                const ast::ObjectDecl * previsit( const ast::ObjectDecl * obj ) {
1749                        // ensure that operator names only apply to functions or function pointers
1750                        if (
1751                                CodeGen::isOperator( obj->name )
1752                                && ! dynamic_cast< const ast::FunctionType * >( obj->type->stripDeclarator() )
1753                        ) {
1754                                SemanticError( obj->location, toCString( "operator ", obj->name.c_str(), " is not "
1755                                        "a function or function pointer." )  );
1756                        }
1757
1758                        // ensure object has unique ID
1759                        if ( obj->uniqueId ) return obj;
1760                        auto mut = mutate( obj );
1761                        mut->fixUniqueId();
1762                        return mut;
1763                }
1764
1765                const ast::FunctionDecl * previsit( const ast::FunctionDecl * func ) {
1766                        // ensure function has unique ID
1767                        if ( func->uniqueId ) return func;
1768                        auto mut = mutate( func );
1769                        mut->fixUniqueId();
1770                        return mut;
1771                }
1772
1773                /// Fix up assertions -- flattens assertion lists, removing all trait instances
1774                template< typename node_t, typename parent_t >
1775                static const node_t * forallFixer(
1776                        const CodeLocation & loc, const node_t * node,
1777                        ast::ParameterizedType::ForallList parent_t::* forallField
1778                ) {
1779                        for ( unsigned i = 0; i < (node->* forallField).size(); ++i ) {
1780                                const ast::TypeDecl * type = (node->* forallField)[i];
1781                                if ( type->assertions.empty() ) continue;
1782
1783                                std::vector< ast::ptr< ast::DeclWithType > > asserts;
1784                                asserts.reserve( type->assertions.size() );
1785
1786                                // expand trait instances into their members
1787                                for ( const ast::DeclWithType * assn : type->assertions ) {
1788                                        auto traitInst =
1789                                                dynamic_cast< const ast::TraitInstType * >( assn->get_type() );
1790                                        if ( traitInst ) {
1791                                                // expand trait instance to all its members
1792                                                expandAssertions( traitInst, asserts );
1793                                        } else {
1794                                                // pass other assertions through
1795                                                asserts.emplace_back( assn );
1796                                        }
1797                                }
1798
1799                                // apply FixFunction to every assertion to check for invalid void type
1800                                for ( ast::ptr< ast::DeclWithType > & assn : asserts ) {
1801                                        bool isVoid = false;
1802                                        assn = fixFunction( assn, isVoid );
1803                                        if ( isVoid ) {
1804                                                SemanticError( loc, node, "invalid type void in assertion of function " );
1805                                        }
1806                                }
1807
1808                                // place mutated assertion list in node
1809                                auto mut = mutate( type );
1810                                mut->assertions = move( asserts );
1811                                node = ast::mutate_field_index( node, forallField, i, mut );
1812                        }
1813                        return node;
1814                }
1815
1816                const ast::FunctionType * previsit( const ast::FunctionType * ftype ) {
1817                        return forallFixer( location, ftype, &ast::FunctionType::forall );
1818                }
1819
1820                const ast::StructDecl * previsit( const ast::StructDecl * aggrDecl ) {
1821                        return forallFixer( aggrDecl->location, aggrDecl, &ast::StructDecl::params );
1822                }
1823
1824                const ast::UnionDecl * previsit( const ast::UnionDecl * aggrDecl ) {
1825                        return forallFixer( aggrDecl->location, aggrDecl, &ast::UnionDecl::params );
1826                }
1827        };
1828} // anonymous namespace
1829
1830const ast::Type * validateType(
1831                const CodeLocation & loc, const ast::Type * type, const ast::SymbolTable & symtab ) {
1832        ast::Pass< EnumAndPointerDecay_new > epc;
1833        ast::Pass< LinkReferenceToTypes_new > lrt{ loc, symtab };
1834        ast::Pass< ForallPointerDecay_new > fpd{ loc };
1835
1836        return type->accept( epc )->accept( lrt )->accept( fpd );
1837}
1838
1839} // namespace SymTab
1840
1841// Local Variables: //
1842// tab-width: 4 //
1843// mode: c++ //
1844// compile-command: "make install" //
1845// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.