source: src/Tuples/TupleAssignment.cc @ 63e129c

Last change on this file since 63e129c was 4a89b52, checked in by Andrew Beach <ajbeach@…>, 11 months ago

Renamed ResolvMode? to ResolveMode?. This is less consistent with the namespace, but is more consistent with almost everything else.

  • Property mode set to 100644
File size: 13.6 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// TupleAssignment.cc --
8//
9// Author           : Rodolfo G. Esteves
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Andrew Beach
12// Last Modified On : Wed Mar 16 14:06:00 2022
13// Update Count     : 10
14//
15
16#include "Tuples.h"
17
18#include <algorithm>                       // for transform
19#include <cassert>                         // for assert
20#include <iterator>                        // for back_insert_iterator, back...
21#include <list>                            // for _List_const_iterator, _Lis...
22#include <memory>                          // for unique_ptr, allocator_trai...
23#include <string>                          // for string
24#include <vector>
25
26#include "AST/Decl.hpp"
27#include "AST/Init.hpp"
28#include "AST/Pass.hpp"
29#include "AST/Stmt.hpp"
30#include "AST/TypeEnvironment.hpp"
31#include "CodeGen/OperatorTable.h"
32#include "Common/UniqueName.h"             // for UniqueName
33#include "Common/utility.h"                // for splice, zipWith
34#include "Explode.h"                       // for explode
35#include "InitTweak/GenInit.h"             // for genCtorInit
36#include "InitTweak/InitTweak.h"           // for getPointerBase, isAssignment
37#include "ResolvExpr/Cost.h"               // for Cost
38#include "ResolvExpr/Resolver.h"           // for resolveCtorInit
39#include "ResolvExpr/typeops.h"            // for combos
40
41#if 0
42#define PRINT(x) x
43#else
44#define PRINT(x)
45#endif
46
47namespace Tuples {
48
49namespace {
50
51/// Checks if `expr` is of tuple type.
52bool isTuple( const ast::Expr * expr ) {
53        if ( !expr ) return false;
54        assert( expr->result );
55        return dynamic_cast< const ast::TupleType * >( expr->result->stripReferences() );
56}
57
58/// Checks if `expr` is of tuple type or a cast to one.
59bool refToTuple( const ast::Expr * expr ) {
60        assert( expr->result );
61        // Check for function returning tuple of reference types.
62        if ( auto castExpr = dynamic_cast< const ast::CastExpr * >( expr ) ) {
63                return refToTuple( castExpr->arg );
64        } else {
65                return isTuple( expr );
66        }
67}
68
69/// Dispatcher for tuple (multiple and mass) assignment operations.
70class TupleAssignSpotter final {
71        /// Actually finds tuple assignment operations, by subclass.
72        struct Matcher {
73                ResolvExpr::CandidateList lhs, rhs;
74                TupleAssignSpotter & spotter;
75                CodeLocation location;
76                ResolvExpr::Cost baseCost;
77                std::vector< ast::ptr< ast::ObjectDecl > > tmpDecls;
78                ast::TypeEnvironment env;
79                ast::OpenVarSet open;
80                ast::AssertionSet need;
81
82                void combineState( const ResolvExpr::Candidate & cand ) {
83                        env.simpleCombine( cand.env );
84                        ast::mergeOpenVars( open, cand.open );
85                        need.insert( cand.need.begin(), cand.need.end() );
86                }
87
88                Matcher(
89                        TupleAssignSpotter & s, const CodeLocation & loc,
90                        const ResolvExpr::CandidateList & l, const ResolvExpr::CandidateList & r )
91                : lhs( l ), rhs( r ), spotter( s ), location( loc ),
92                  baseCost( ResolvExpr::sumCost( lhs ) + ResolvExpr::sumCost( rhs ) ), tmpDecls(),
93                  env(), open(), need() {
94                        for ( auto & cand : lhs ) combineState( *cand );
95                        for ( auto & cand : rhs ) combineState( *cand );
96                }
97                virtual ~Matcher() = default;
98
99                virtual std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > match() = 0;
100
101                /// Removes environments from subexpressions within statement expressions, which could
102                /// throw off later passes like those in Box which rely on PolyMutator, and adds the
103                /// bindings to the env.
104                struct EnvRemover {
105                        /// Environment to hoist ExprStmt environments to.
106                        ast::TypeEnvironment & tenv;
107
108                        EnvRemover( ast::TypeEnvironment & e ) : tenv( e ) {}
109
110                        const ast::ExprStmt * previsit( const ast::ExprStmt * stmt ) {
111                                if ( stmt->expr->env ) {
112                                        tenv.add( *stmt->expr->env );
113                                        ast::ExprStmt * mut = mutate( stmt );
114                                        mut->expr.get_and_mutate()->env = nullptr;
115                                        return mut;
116                                }
117                                return stmt;
118                        }
119                };
120
121                ast::ObjectDecl * newObject( UniqueName & namer, const ast::Expr * expr ) {
122                        assert( expr->result && !expr->result->isVoid() );
123
124                        ast::ObjectDecl * ret = new ast::ObjectDecl(
125                                location, namer.newName(), expr->result, new ast::SingleInit( location, expr ),
126                                ast::Storage::Classes{}, ast::Linkage::Cforall );
127
128                        // If expression type is a reference, just need an initializer, otherwise construct.
129                        if ( ! expr->result.as< ast::ReferenceType >() ) {
130                                // Resolve ctor/dtor for the new object.
131                                ast::ptr< ast::Init > ctorInit = ResolvExpr::resolveCtorInit(
132                                                InitTweak::genCtorInit( location, ret ), spotter.crntFinder.context );
133                                // Remove environments from subexpressions of stmtExpr.
134                                ast::Pass< EnvRemover > rm( env );
135                                ret->init = ctorInit->accept( rm );
136                        }
137
138                        PRINT( std::cerr << "new object: " << ret << std::endl; )
139                        return ret;
140                }
141
142                ast::UntypedExpr * createFunc(
143                        const std::string & fname, const ast::ObjectDecl * left,
144                        const ast::ObjectDecl * right
145                ) {
146                        assert( left );
147                        std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > args;
148                        args.emplace_back( new ast::VariableExpr( location, left ) );
149                        if ( right ) { args.emplace_back( new ast::VariableExpr( location, right ) ); }
150
151                        if ( left->type->referenceDepth() > 1 && CodeGen::isConstructor( fname ) ) {
152                                args.front() = new ast::AddressExpr( location, args.front() );
153                                if ( right ) { args.back() = new ast::AddressExpr( location, args.back() ); }
154                                return new ast::UntypedExpr(
155                                        location, new ast::NameExpr( location, "?=?" ), std::move( args ) );
156                        } else {
157                                return new ast::UntypedExpr(
158                                        location, new ast::NameExpr( location, fname ), std::move( args ) );
159                        }
160                }
161        };
162
163        /// Finds mass-assignment operations.
164        struct MassAssignMatcher final : public Matcher {
165                MassAssignMatcher(
166                        TupleAssignSpotter & s, const CodeLocation & loc,
167                        const ResolvExpr::CandidateList & l, const ResolvExpr::CandidateList & r )
168                : Matcher( s, loc, l, r ) {}
169
170                std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > match() override {
171                        static UniqueName lhsNamer( "__massassign_L" );
172                        static UniqueName rhsNamer( "__massassign_R" );
173                        // Empty tuple case falls into this matcher.
174                        assert( lhs.empty() ? rhs.empty() : rhs.size() <= 1 );
175
176                        ast::ptr< ast::ObjectDecl > rtmp =
177                                1 == rhs.size() ? newObject( rhsNamer, rhs.front()->expr ) : nullptr;
178
179                        std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > out;
180                        for ( ResolvExpr::CandidateRef & lhsCand : lhs ) {
181                                // Create a temporary object for each value in
182                                // the LHS and create a call involving the RHS.
183                                ast::ptr< ast::ObjectDecl > ltmp = newObject( lhsNamer, lhsCand->expr );
184                                out.emplace_back( createFunc( spotter.fname, ltmp, rtmp ) );
185                                tmpDecls.emplace_back( std::move( ltmp ) );
186                        }
187                        if ( rtmp ) tmpDecls.emplace_back( std::move( rtmp ) );
188
189                        return out;
190                }
191        };
192
193        /// Finds multiple-assignment operations.
194        struct MultipleAssignMatcher final : public Matcher {
195                MultipleAssignMatcher(
196                        TupleAssignSpotter & s, const CodeLocation & loc,
197                        const ResolvExpr::CandidateList & l, const ResolvExpr::CandidateList & r )
198                : Matcher( s, loc, l, r ) {}
199
200                std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > match() override {
201                        static UniqueName lhsNamer( "__multassign_L" );
202                        static UniqueName rhsNamer( "__multassign_R" );
203
204                        if ( lhs.size() != rhs.size() ) return {};
205
206                        // Produce a new temporary object for each value in
207                        // the LHS and RHS and pairwise create the calls.
208                        std::vector< ast::ptr< ast::ObjectDecl > > ltmp, rtmp;
209
210                        std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > out;
211                        for ( unsigned i = 0; i < lhs.size(); ++i ) {
212                                ResolvExpr::CandidateRef & lhsCand = lhs[i];
213                                ResolvExpr::CandidateRef & rhsCand = rhs[i];
214
215                                // Convert RHS to LHS type minus one reference --
216                                // important for case where LHS is && and RHS is lvalue.
217                                auto lhsType = lhsCand->expr->result.strict_as< ast::ReferenceType >();
218                                rhsCand->expr = new ast::CastExpr( rhsCand->expr, lhsType->base );
219                                ast::ptr< ast::ObjectDecl > lobj = newObject( lhsNamer, lhsCand->expr );
220                                ast::ptr< ast::ObjectDecl > robj = newObject( rhsNamer, rhsCand->expr );
221                                out.emplace_back( createFunc( spotter.fname, lobj, robj ) );
222                                ltmp.emplace_back( std::move( lobj ) );
223                                rtmp.emplace_back( std::move( robj ) );
224
225                                // Resolve the cast expression so that rhsCand return type is bound
226                                // by the cast type as needed, and transfer the resulting environment.
227                                ResolvExpr::CandidateFinder finder( spotter.crntFinder.context, env );
228                                finder.find( rhsCand->expr, ResolvExpr::ResolveMode::withAdjustment() );
229                                assert( 1 == finder.candidates.size() );
230                                env = std::move( finder.candidates.front()->env );
231                        }
232
233                        splice( tmpDecls, ltmp );
234                        splice( tmpDecls, rtmp );
235
236                        return out;
237                }
238        };
239
240        ResolvExpr::CandidateFinder & crntFinder;
241        std::string fname;
242        std::unique_ptr< Matcher > matcher;
243
244public:
245        TupleAssignSpotter( ResolvExpr::CandidateFinder & f )
246        : crntFinder( f ), fname(), matcher() {}
247
248        // Find left- and right-hand-sides for mass or multiple assignment.
249        void spot(
250                const ast::UntypedExpr * expr, std::vector< ResolvExpr::CandidateFinder > & args
251        ) {
252                if ( auto op = expr->func.as< ast::NameExpr >() ) {
253                        // Skip non-assignment functions.
254                        if ( !CodeGen::isCtorDtorAssign( op->name ) ) return;
255                        fname = op->name;
256
257                        // Handled by CandidateFinder if applicable (both odd cases).
258                        if ( args.empty() || ( 1 == args.size() && CodeGen::isAssignment( fname ) ) ) {
259                                return;
260                        }
261
262                        // Look over all possible left-hand-side.
263                        for ( ResolvExpr::CandidateRef & lhsCand : args[0] ) {
264                                // Skip non-tuple LHS.
265                                if ( !refToTuple( lhsCand->expr ) ) continue;
266
267                                // Explode is aware of casts - ensure every LHS
268                                // is sent into explode with a reference cast.
269                                if ( !lhsCand->expr.as< ast::CastExpr >() ) {
270                                        lhsCand->expr = new ast::CastExpr(
271                                                lhsCand->expr, new ast::ReferenceType( lhsCand->expr->result ) );
272                                }
273
274                                // Explode the LHS so that each field of a tuple-valued expr is assigned.
275                                ResolvExpr::CandidateList lhs;
276                                explode( *lhsCand, crntFinder.context.symtab, back_inserter(lhs), true );
277                                for ( ResolvExpr::CandidateRef & cand : lhs ) {
278                                        // Each LHS value must be a reference - some come in
279                                        // with a cast, if not just cast to reference here.
280                                        if ( !cand->expr->result.as< ast::ReferenceType >() ) {
281                                                cand->expr = new ast::CastExpr(
282                                                        cand->expr, new ast::ReferenceType( cand->expr->result ) );
283                                        }
284                                }
285
286                                if ( 1 == args.size() ) {
287                                        // Mass default-initialization/destruction.
288                                        ResolvExpr::CandidateList rhs{};
289                                        matcher.reset( new MassAssignMatcher( *this, expr->location, lhs, rhs ) );
290                                        match();
291                                } else if ( 2 == args.size() ) {
292                                        for ( const ResolvExpr::CandidateRef & rhsCand : args[1] ) {
293                                                ResolvExpr::CandidateList rhs;
294                                                if ( isTuple( rhsCand->expr ) ) {
295                                                        // Multiple assignment:
296                                                        explode( *rhsCand, crntFinder.context.symtab, back_inserter( rhs ), true );
297                                                        matcher.reset(
298                                                                new MultipleAssignMatcher( *this, expr->location, lhs, rhs ) );
299                                                } else {
300                                                        // Mass assignment:
301                                                        rhs.emplace_back( rhsCand );
302                                                        matcher.reset(
303                                                                new MassAssignMatcher( *this, expr->location, lhs, rhs ) );
304                                                }
305                                                match();
306                                        }
307                                } else {
308                                        // Expand all possible RHS possibilities.
309                                        std::vector< ResolvExpr::CandidateList > rhsCands;
310                                        combos(
311                                                std::next( args.begin(), 1 ), args.end(), back_inserter( rhsCands ) );
312                                        for ( const ResolvExpr::CandidateList & rhsCand : rhsCands ) {
313                                                // Multiple assignment:
314                                                ResolvExpr::CandidateList rhs;
315                                                explode( rhsCand, crntFinder.context.symtab, back_inserter( rhs ), true );
316                                                matcher.reset(
317                                                        new MultipleAssignMatcher( *this, expr->location, lhs, rhs ) );
318                                                match();
319                                        }
320                                }
321                        }
322                }
323        }
324
325        void match() {
326                assert( matcher );
327
328                std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > newAssigns = matcher->match();
329
330                if ( !( matcher->lhs.empty() && matcher->rhs.empty() ) ) {
331                        // If both LHS and RHS are empty than this is the empty tuple
332                        // case, wherein it's okay for newAssigns to be empty. Otherwise,
333                        // return early so that no new candidates are generated.
334                        if ( newAssigns.empty() ) return;
335                }
336
337                ResolvExpr::CandidateList crnt;
338                // Now resolve new assignments.
339                for ( const ast::Expr * expr : newAssigns ) {
340                        PRINT(
341                                std::cerr << "== resolving tuple assign ==" << std::endl;
342                                std::cerr << expr << std::endl;
343                        )
344
345                        ResolvExpr::CandidateFinder finder( crntFinder.context, matcher->env );
346                        finder.allowVoid = true;
347
348                        try {
349                                finder.find( expr, ResolvExpr::ResolveMode::withAdjustment() );
350                        } catch (...) {
351                                // No match is not failure, just that this tuple assignment is invalid.
352                                return;
353                        }
354
355                        ResolvExpr::CandidateList & cands = finder.candidates;
356                        assert( 1 == cands.size() );
357                        assert( cands.front()->expr );
358                        crnt.emplace_back( std::move( cands.front() ) );
359                }
360
361                // extract expressions from the assignment candidates to produce a list of assignments
362                // that together form a sigle candidate
363                std::vector< ast::ptr< ast::Expr > > solved;
364                for ( ResolvExpr::CandidateRef & cand : crnt ) {
365                        solved.emplace_back( cand->expr );
366                        matcher->combineState( *cand );
367                }
368
369                crntFinder.candidates.emplace_back( std::make_shared< ResolvExpr::Candidate >(
370                        new ast::TupleAssignExpr(
371                                matcher->location, std::move( solved ), std::move( matcher->tmpDecls ) ),
372                        std::move( matcher->env ), std::move( matcher->open ), std::move( matcher->need ),
373                        ResolvExpr::sumCost( crnt ) + matcher->baseCost ) );
374        }
375};
376
377} // anonymous namespace
378
379void handleTupleAssignment(
380        ResolvExpr::CandidateFinder & finder, const ast::UntypedExpr * assign,
381        std::vector< ResolvExpr::CandidateFinder > & args
382) {
383        TupleAssignSpotter spotter( finder );
384        spotter.spot( assign, args );
385}
386
387} // namespace Tuples
388
389// Local Variables: //
390// tab-width: 4 //
391// mode: c++ //
392// compile-command: "make install" //
393// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.