source: src/Tuples/TupleExpansion.cc @ 141b786

aaron-thesisarm-ehcleanup-dtorsdeferred_resndemanglerenumforall-pointer-decayjacob/cs343-translationjenkins-sandboxnew-astnew-ast-unique-exprnew-envno_listpersistent-indexerpthread-emulationqualifiedEnumresolv-newwith_gc
Last change on this file since 141b786 was 141b786, checked in by Rob Schluntz <rschlunt@…>, 6 years ago

rework UniqueExpr?, handle UniqueExpr? in FixInit?, fix translation for UniqueExprs?, refactor explode functions and fix AddressExpr? distribution over exploded tuple exprs

  • Property mode set to 100644
File size: 12.2 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// TupleAssignment.cc --
8//
9// Author           : Rodolfo G. Esteves
10// Created On       : Mon May 18 07:44:20 2015
11// Last Modified By : Peter A. Buhr
12// Last Modified On : Mon May 18 15:02:53 2015
13// Update Count     : 2
14//
15
16#include <iterator>
17#include <iostream>
18#include <cassert>
19#include "Tuples.h"
20#include "GenPoly/DeclMutator.h"
21#include "SynTree/Mutator.h"
22#include "SynTree/Statement.h"
23#include "SynTree/Declaration.h"
24#include "SynTree/Type.h"
25#include "SynTree/Expression.h"
26#include "SynTree/Initializer.h"
27#include "SymTab/Mangler.h"
28#include "Common/ScopedMap.h"
29#include "ResolvExpr/typeops.h"
30#include "InitTweak/GenInit.h"
31
32namespace Tuples {
33        namespace {
34                class MemberTupleExpander : public Mutator {
35                public:
36                        typedef Mutator Parent;
37                        virtual Expression * mutate( UntypedMemberExpr * memberExpr );
38                };
39
40                class UniqueExprExpander : public GenPoly::DeclMutator {
41                public:
42                        typedef GenPoly::DeclMutator Parent;
43
44                        virtual Expression * mutate( UniqueExpr * unqExpr );
45
46                        std::map< int, Expression * > decls; // not vector, because order added may not be increasing order
47
48                        ~UniqueExprExpander() {
49                                for ( std::pair<const int, Expression *> & p : decls ) {
50                                        delete p.second;
51                                }
52                        }
53                };
54
55                class TupleAssignExpander : public Mutator {
56                public:
57                        typedef Mutator Parent;
58                        virtual Expression * mutate( TupleAssignExpr * tupleExpr );
59                };
60
61                class TupleTypeReplacer : public GenPoly::DeclMutator {
62                  public:
63                        typedef GenPoly::DeclMutator Parent;
64
65                        virtual Type * mutate( TupleType * tupleType );
66
67                        virtual CompoundStmt * mutate( CompoundStmt * stmt ) {
68                                typeMap.beginScope();
69                                stmt = Parent::mutate( stmt );
70                                typeMap.endScope();
71                                return stmt;
72                        }
73                  private:
74                        ScopedMap< std::string, StructDecl * > typeMap;
75                };
76
77                class TupleIndexExpander : public Mutator {
78                public:
79                        typedef Mutator Parent;
80                        virtual Expression * mutate( TupleIndexExpr * tupleExpr );
81                };
82
83                class TupleExprExpander : public Mutator {
84                public:
85                        typedef Mutator Parent;
86                        virtual Expression * mutate( TupleExpr * tupleExpr );
87                };
88        }
89
90        void expandMemberTuples( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
91                MemberTupleExpander expander;
92                mutateAll( translationUnit, expander );
93        }
94
95        void expandUniqueExpr( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
96                UniqueExprExpander unqExpander;
97                unqExpander.mutateDeclarationList( translationUnit );
98        }
99
100        void expandTuples( std::list< Declaration * > & translationUnit ) {
101                TupleAssignExpander assnExpander;
102                mutateAll( translationUnit, assnExpander );
103
104                TupleTypeReplacer replacer;
105                replacer.mutateDeclarationList( translationUnit );
106
107                TupleIndexExpander idxExpander;
108                mutateAll( translationUnit, idxExpander );
109
110                TupleExprExpander exprExpander;
111                mutateAll( translationUnit, exprExpander );
112        }
113
114        namespace {
115                /// given a expression representing the member and an expression representing the aggregate,
116                /// reconstructs a flattened UntypedMemberExpr with the right precedence
117                Expression * reconstructMemberExpr( Expression * member, Expression * aggr ) {
118                        if ( UntypedMemberExpr * memberExpr = dynamic_cast< UntypedMemberExpr * >( member ) ) {
119                                // construct a new UntypedMemberExpr with the correct structure , and recursively
120                                // expand that member expression.
121                                MemberTupleExpander expander;
122                                UntypedMemberExpr * newMemberExpr = new UntypedMemberExpr( memberExpr->get_member(), new UntypedMemberExpr( memberExpr->get_aggregate(), aggr->clone() ) );
123
124                                memberExpr->set_member(nullptr);
125                                memberExpr->set_aggregate(nullptr);
126                                delete memberExpr;
127                                return newMemberExpr->acceptMutator( expander );
128                        } else {
129                                // not a member expression, so there is nothing to do but attach and return
130                                return new UntypedMemberExpr( member, aggr->clone() );
131                        }
132                }
133        }
134
135        Expression * MemberTupleExpander::mutate( UntypedMemberExpr * memberExpr ) {
136                if ( TupleExpr * tupleExpr = dynamic_cast< TupleExpr * > ( memberExpr->get_member() ) ) {
137                        Expression * aggr = memberExpr->get_aggregate()->clone()->acceptMutator( *this );
138                        // aggregate expressions which might be impure must be wrapped in unique expressions
139                        // xxx - if there's a member-tuple expression nested in the aggregate, this currently generates the wrong code if a UniqueExpr is not used, and it's purely an optimization to remove the UniqueExpr
140                        // if ( Tuples::maybeImpure( memberExpr->get_aggregate() ) ) aggr = new UniqueExpr( aggr );
141                        aggr = new UniqueExpr( aggr );
142                        for ( Expression *& expr : tupleExpr->get_exprs() ) {
143                                expr = reconstructMemberExpr( expr, aggr );
144                        }
145                        delete aggr;
146                        return tupleExpr;
147                } else {
148                        // there may be a tuple expr buried in the aggregate
149                        // xxx - this is a memory leak
150                        return new UntypedMemberExpr( memberExpr->get_member()->clone(), memberExpr->get_aggregate()->acceptMutator( *this ) );
151                }
152        }
153
154        Expression * UniqueExprExpander::mutate( UniqueExpr * unqExpr ) {
155                unqExpr = safe_dynamic_cast< UniqueExpr * > ( Parent::mutate( unqExpr ) );
156                const int id = unqExpr->get_id();
157
158                // on first time visiting a unique expr with a particular ID, generate the expression that replaces all UniqueExprs with that ID,
159                // and lookup on subsequent hits. This ensures that all unique exprs with the same ID reference the same variable.
160                if ( ! decls.count( id ) ) {
161                        Expression * assignUnq;
162                        Expression * var = unqExpr->get_var();
163                        if ( unqExpr->get_object() ) {
164                                // an object was generated to represent this unique expression -- it should be added to the list of declarations now
165                                addDeclaration( unqExpr->get_object() );
166                                unqExpr->set_object( nullptr );
167                                // steal the expr from the unqExpr
168                                assignUnq = UntypedExpr::createAssign( unqExpr->get_var()->clone(), unqExpr->get_expr() );
169                                unqExpr->set_expr( nullptr );
170                        } else {
171                                // steal the already generated assignment to var from the unqExpr - this has been generated by FixInit
172                                Expression * expr = unqExpr->get_expr();
173                                CommaExpr * commaExpr = safe_dynamic_cast< CommaExpr * >( expr );
174                                assignUnq = commaExpr->get_arg1();
175                                commaExpr->set_arg1( nullptr );
176                        }
177                        BasicType * boolType = new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Bool );
178                        ObjectDecl * finished = new ObjectDecl( toString( "_unq_expr_finished_", id ), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::Cforall, nullptr, new BasicType( Type::Qualifiers(), BasicType::Bool ), new SingleInit( new ConstantExpr( Constant( boolType->clone(), "0" ) ), noDesignators ) );
179                        addDeclaration( finished );
180                        // (finished ? _unq_expr_N : (_unq_expr_N = <unqExpr->get_expr()>, finished = 1, _unq_expr_N))
181                        // This pattern ensures that each unique expression is evaluated once, regardless of evaluation order of the generated C code.
182                        Expression * assignFinished = UntypedExpr::createAssign( new VariableExpr(finished), new ConstantExpr( Constant( boolType->clone(), "1" ) ) );
183                        ConditionalExpr * condExpr = new ConditionalExpr( new VariableExpr( finished ), var->clone(),
184                                new CommaExpr( new CommaExpr( assignUnq, assignFinished ), var->clone() ) );
185                        condExpr->set_result( var->get_result()->clone() );
186                        decls[id] = condExpr;
187                }
188                delete unqExpr;
189                return decls[id]->clone();
190        }
191
192        Expression * TupleAssignExpander::mutate( TupleAssignExpr * assnExpr ) {
193                assnExpr = safe_dynamic_cast< TupleAssignExpr * >( Parent::mutate( assnExpr ) );
194                CompoundStmt * compoundStmt = new CompoundStmt( noLabels );
195                std::list< Statement * > & stmts = compoundStmt->get_kids();
196                for ( ObjectDecl * obj : assnExpr->get_tempDecls() ) {
197                        stmts.push_back( new DeclStmt( noLabels, obj ) );
198                }
199                TupleExpr * tupleExpr = new TupleExpr( assnExpr->get_assigns() );
200                assert( tupleExpr->get_result() );
201                stmts.push_back( new ExprStmt( noLabels, tupleExpr ) );
202                assnExpr->get_tempDecls().clear();
203                assnExpr->get_assigns().clear();
204                delete assnExpr;
205                return new StmtExpr( compoundStmt );
206        }
207
208        Type * TupleTypeReplacer::mutate( TupleType * tupleType ) {
209                std::string mangleName = SymTab::Mangler::mangleType( tupleType );
210                TupleType * newType = safe_dynamic_cast< TupleType * > ( Parent::mutate( tupleType ) );
211                if ( ! typeMap.count( mangleName ) ) {
212                        // generate struct type to replace tuple type
213                        StructDecl * decl = new StructDecl( "_tuple_type_" + mangleName );
214                        decl->set_body( true );
215                        int cnt = 0;
216                        for ( Type * t : *newType ) {
217                                decl->get_members().push_back( new ObjectDecl( toString("field_", cnt++), DeclarationNode::NoStorageClass, LinkageSpec::C, nullptr, t->clone(), nullptr ) );
218                        }
219                        typeMap[mangleName] = decl;
220                        addDeclaration( decl );
221                }
222                Type::Qualifiers qualifiers = newType->get_qualifiers();
223                delete newType;
224                return new StructInstType( qualifiers, typeMap[mangleName] );
225        }
226
227        Expression * TupleIndexExpander::mutate( TupleIndexExpr * tupleExpr ) {
228                Expression * tuple = maybeMutate( tupleExpr->get_tuple(), *this );
229                assert( tuple );
230                tupleExpr->set_tuple( nullptr );
231                unsigned int idx = tupleExpr->get_index();
232                delete tupleExpr;
233
234                StructInstType * type = safe_dynamic_cast< StructInstType * >( tuple->get_result() );
235                StructDecl * structDecl = type->get_baseStruct();
236                assert( structDecl->get_members().size() > idx );
237                Declaration * member = *std::next(structDecl->get_members().begin(), idx);
238                return new MemberExpr( safe_dynamic_cast< DeclarationWithType * >( member ), tuple );
239        }
240
241        Expression * replaceTupleExpr( Type * result, const std::list< Expression * > & exprs ) {
242                if ( result->isVoid() ) {
243                        // void result - don't need to produce a value for cascading - just output a chain of comma exprs
244                        assert( ! exprs.empty() );
245                        std::list< Expression * >::const_iterator iter = exprs.begin();
246                        Expression * expr = *iter++;
247                        for ( ; iter != exprs.end(); ++iter ) {
248                                expr = new CommaExpr( expr, *iter );
249                        }
250                        return expr;
251                } else {
252                        // typed tuple expression - produce a compound literal which performs each of the expressions
253                        // as a distinct part of its initializer - the produced compound literal may be used as part of
254                        // another expression
255                        std::list< Initializer * > inits;
256                        for ( Expression * expr : exprs ) {
257                                inits.push_back( new SingleInit( expr ) );
258                        }
259                        return new CompoundLiteralExpr( result, new ListInit( inits ) );
260                }
261        }
262
263        Expression * TupleExprExpander::mutate( TupleExpr * tupleExpr ) {
264                // recursively expand sub-tuple-expressions
265                tupleExpr = safe_dynamic_cast<TupleExpr *>(Parent::mutate(tupleExpr));
266                Type * result = tupleExpr->get_result();
267                std::list< Expression * > exprs = tupleExpr->get_exprs();
268                assert( result );
269
270                // remove data from shell and delete it
271                tupleExpr->set_result( nullptr );
272                tupleExpr->get_exprs().clear();
273                delete tupleExpr;
274
275                return replaceTupleExpr( result, exprs );
276        }
277
278        Type * makeTupleType( const std::list< Expression * > & exprs ) {
279                // produce the TupleType which aggregates the types of the exprs
280                TupleType *tupleType = new TupleType( Type::Qualifiers(true, true, true, true, true, false) );
281                Type::Qualifiers &qualifiers = tupleType->get_qualifiers();
282                for ( Expression * expr : exprs ) {
283                        assert( expr->get_result() );
284                        if ( expr->get_result()->isVoid() ) {
285                                // if the type of any expr is void, the type of the entire tuple is void
286                                delete tupleType;
287                                return new VoidType( Type::Qualifiers() );
288                        }
289                        Type * type = expr->get_result()->clone();
290                        tupleType->get_types().push_back( type );
291                        // the qualifiers on the tuple type are the qualifiers that exist on all component types
292                        qualifiers &= type->get_qualifiers();
293                } // for
294                return tupleType;
295        }
296
297        namespace {
298                /// determines if impurity (read: side-effects) may exist in a piece of code. Currently gives a very crude approximation, wherein any function call expression means the code may be impure
299                class ImpurityDetector : public Visitor {
300                public:
301                        typedef Visitor Parent;
302                        virtual void visit( ApplicationExpr * appExpr ) { maybeImpure = true;   }
303                        virtual void visit( UntypedExpr * untypedExpr ) { maybeImpure = true; }
304                        bool maybeImpure = false;
305                };
306        } // namespace
307
308        bool maybeImpure( Expression * expr ) {
309                ImpurityDetector detector;
310                expr->accept( detector );
311                return detector.maybeImpure;
312        }
313} // namespace Tuples
314
315// Local Variables: //
316// tab-width: 4 //
317// mode: c++ //
318// compile-command: "make install" //
319// End: //
320
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.