source: src/Virtual/VirtualDtor.cpp @ 5007618

ast-experimental
Last change on this file since 5007618 was 3830c84, checked in by caparsons <caparson@…>, 14 months ago

cleaned up actor pass and added virtual destructor pass

  • Property mode set to 100644
File size: 14.8 KB
Line 
1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2015 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
7// VirtualDtor.cpp -- generate code needed by the actor system
8//
9// Author           : Colby Parsons
10// Created On       : Tues Mar 14 15:16:42 2023
11// Last Modified By : Colby Parsons
12// Last Modified On : Tues Mar 14 15:16:42 2023
13// Update Count     : 0
14//
15
16#include "AST/Print.hpp"
17#include "AST/Decl.hpp"
18#include "AST/Pass.hpp"
19#include "AST/Type.hpp"
20#include "AST/Stmt.hpp"
21#include "AST/TranslationUnit.hpp"
22#include "AST/Expr.hpp"
23#include <algorithm>
24using namespace ast;
25using namespace std;
26
27namespace Virtual {
28
29struct CtorDtor {
30    FunctionDecl * dtorSetup;  // dtor init routine to add after last dtor for a struct
31    FunctionDecl * deleteFn;
32    FunctionDecl * lastDtor;    // pointer to last occurence of dtor to know where to insert after
33
34    CtorDtor() : dtorSetup(nullptr), deleteFn(nullptr), lastDtor(nullptr) {}
35};
36
37class CtorDtorTable {
38    unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structMap;
39
40  public:
41    // if dtor is last dtor for this decl return the routine to add afterwards
42    // otherwise return nullptr
43    FunctionDecl * getToAddLater( const StructDecl * decl, FunctionDecl * dtor, FunctionDecl ** retDeleteFn ) {
44        auto iter = structMap.find( decl );
45        if ( iter == structMap.end() || iter->second.lastDtor != dtor ) return nullptr; // check if this is needed
46        *retDeleteFn = iter->second.deleteFn;
47        return iter->second.dtorSetup;
48    }
49
50    // return if the dtorSetup field has been defined for this decl
51    bool inTable( const StructDecl * decl ) {
52        auto iter = structMap.find( decl );
53        return iter->second.dtorSetup != nullptr;
54    }
55
56    void addLater( const StructDecl * decl, FunctionDecl * dtorSetup, FunctionDecl * deleteFn ) {
57        auto iter = structMap.find( decl );
58        iter->second.dtorSetup = dtorSetup;
59        iter->second.deleteFn = deleteFn;
60    }
61
62    void addDtor( const StructDecl * decl, FunctionDecl * dtor ) {
63        auto iter = structMap.find( decl );
64        iter->second.lastDtor = dtor;
65    }
66
67    CtorDtorTable( unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structMap ) : structMap(structMap) {}
68};
69
70struct CollectStructDecls : public ast::WithGuards {
71    unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls;
72    StructDecl * parentDecl;
73    bool insideStruct = false;
74    bool namedDecl = false;
75
76    const StructDecl ** virtualDtor;
77
78    // finds and sets a ptr to the actor, message, and request structs, which are needed in the next pass
79    void previsit( const StructDecl * decl ) {
80        if ( !decl->body ) return;
81        if( decl->name == "virtual_dtor" ) {
82            structDecls.emplace( make_pair( decl, CtorDtor() ) );
83            *virtualDtor = decl;
84        } else {
85            GuardValue(insideStruct);
86            insideStruct = true;
87            parentDecl = mutate( decl );
88        }
89        }
90
91    // this catches structs of the form:
92    //     struct derived_type { virtual_dtor a; };
93    // since they should be:
94    //     struct derived_type { inline virtual_dtor; };
95    void previsit ( const ObjectDecl * decl ) {
96        if ( insideStruct && ! decl->name.empty() ) {
97            GuardValue(namedDecl);
98            namedDecl = true;
99        }
100    }
101
102    // this collects the derived actor and message struct decl ptrs
103    void postvisit( const StructInstType * node ) {
104        if ( ! *virtualDtor ) return;
105        if ( insideStruct && !namedDecl ) {
106            auto structIter = structDecls.find( node->aggr() );   
107            if ( structIter != structDecls.end() )
108                structDecls.emplace( make_pair( parentDecl, CtorDtor() ) );
109        }
110        }
111
112  public:
113    CollectStructDecls( unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls, const StructDecl ** virtualDtor ):
114        structDecls( structDecls ), virtualDtor(virtualDtor) {}
115};
116
117// generates the forward decl of virtual dtor setting routine and delete routine
118// generates the call to the virtual dtor routine in each appropriate ctor
119// collects data needed for next pass that does the circular defn resolution
120//     for dtor setters and delete fns (via table above)
121struct GenFuncsCreateTables : public ast::WithDeclsToAdd<> {
122    unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls;
123    CtorDtorTable & torDecls;
124    const StructDecl ** virtualDtor;
125
126    // collects the dtor info for actors/messages
127    // gens the dtor fwd decl and dtor call in ctor
128    void previsit( const FunctionDecl * decl ) {
129        if ( (decl->name != "?{}" && decl->name != "^?{}") || decl->params.size() == 0 
130            || !decl->stmts || (decl->name == "^?{}" && decl->params.size() != 1)) return;
131
132        // the first param should be a reference
133        const ReferenceType * ref = dynamic_cast<const ReferenceType *>(decl->params.at(0)->get_type());
134        if ( !ref ) return;
135
136        // the reference should be to a struct instance
137        const StructInstType * instType = dynamic_cast<const StructInstType *>(ref->base.get());
138        if ( !instType ) return;
139
140        // return if not ctor/dtor for an actor or message
141        auto structIter = structDecls.find( instType->aggr() );
142        if ( structIter == structDecls.end() ) return;
143
144        if ( decl->name == "^?{}") {
145            torDecls.addDtor( structIter->first, mutate( decl ) );
146
147            CompoundStmt * dtorBody = mutate( decl->stmts.get() );
148            // Adds the following to the end of any actor/message dtor:
149            //  __CFA_dtor_shutdown( this );
150            dtorBody->push_front( new ExprStmt(
151                decl->location,
152                                new UntypedExpr (
153                    decl->location,
154                                        new NameExpr( decl->location, "__CFA_dtor_shutdown" ),
155                                        {
156                        new NameExpr( decl->location, decl->params.at(0)->name )
157                                        }
158                                )
159                        ));
160            return;
161        }
162
163        // not dtor by this point so must be ctor
164        CompoundStmt * ctorBody = mutate( decl->stmts.get() );
165        // Adds the following to the end of any actor/message ctor:
166        //  __CFA_set_dtor( this );
167        ctorBody->push_back( new ExprStmt(
168            decl->location,
169            new UntypedExpr (
170                decl->location,
171                new NameExpr( decl->location, "__CFA_set_dtor" ),
172                {
173                    new NameExpr( decl->location, decl->params.at(0)->name )
174                }
175            )
176        ));
177       
178        if ( torDecls.inTable( structIter->first ) ) return;
179
180        // Generates the following:
181        // void __CFA_set_dtor( Derived_type & this ){
182        //     void (*__my_dtor)( Derived_type & ) = ^?{};
183        //     this.__virtual_dtor = (void (*)( Base_type & ))__my_dtor;
184        //     this.__virtual_obj_start = (void *)(&this);
185        // }
186        CompoundStmt * setDtorBody = new CompoundStmt( decl->location );
187
188        // Function type is: (void (*)(Derived_type &))
189        FunctionType * derivedDtor = new FunctionType();
190        derivedDtor->params.push_back( ast::deepCopy( ref ) );
191
192        // Generates:
193        //      void (*__my_dtor)( Derived_type & ) = ^?{};
194        setDtorBody->push_back( new DeclStmt(
195            decl->location,
196            new ObjectDecl(
197                decl->location,
198                "__my_dtor",
199                new PointerType( derivedDtor ),
200                new SingleInit( decl->location, new NameExpr( decl->location, "^?{}" ) )
201            )
202        ));
203
204        // Function type is: (void (*)( Base_type & ))
205        FunctionType * baseDtor = new FunctionType();
206        baseDtor->params.push_back( new ReferenceType( new StructInstType( *virtualDtor ) ) );
207
208        // Generates:
209        //     __CFA_set_virt_dtor( this, (void (*)( Base_type & ))__my_dtor )
210        setDtorBody->push_back( new ExprStmt(
211            decl->location,
212            new UntypedExpr (
213                decl->location,
214                new NameExpr( decl->location, "__CFA_set_virt_dtor" ),
215                {
216                    new NameExpr( decl->location, "this" ),
217                    new CastExpr( decl->location, new NameExpr( decl->location, "__my_dtor" ), new PointerType( baseDtor ), ExplicitCast )
218                }
219            )
220        ));
221
222        // Generates:
223        //     __CFA_set_virt_start( (void *)(&this) );
224        setDtorBody->push_back( new ExprStmt(
225            decl->location,
226            new UntypedExpr (
227                decl->location, 
228                new NameExpr( decl->location, "__CFA_set_virt_start" ),
229                {
230                    new NameExpr( decl->location, "this" ),
231                    new CastExpr(
232                        decl->location, 
233                        new AddressExpr( decl->location, new NameExpr( decl->location, "this" )), 
234                        new PointerType( new ast::VoidType() ), ExplicitCast
235                        )
236                }
237            )
238        ));
239
240        // put it all together into the complete function decl from above
241        FunctionDecl * setDtorFunction = new FunctionDecl(
242            decl->location,
243            "__CFA_set_dtor",
244            {},                     // forall
245            {
246                new ObjectDecl(
247                    decl->location,
248                    "this",
249                    ast::deepCopy( ref )
250                ),
251            },                      // params
252            {},
253            nullptr,               // body
254            { Storage::Static },    // storage
255            Linkage::Cforall,       // linkage
256            {},                     // attributes
257            { Function::Inline }
258        );
259
260        declsToAddBefore.push_back( ast::deepCopy( setDtorFunction ) );
261
262        setDtorFunction->stmts = setDtorBody;
263
264        // The following generates the following specialized delete routine:
265        // static inline void delete( derived_type * ptr ) {
266        //     if ( ptr )
267        //         ^(*ptr){};
268        //     __CFA_virt_free( *ptr );
269        // }
270        CompoundStmt * deleteFnBody = new CompoundStmt( decl->location );
271
272        // Generates:
273        //     if ( ptr )
274        //         ^(*ptr){};
275        deleteFnBody->push_back(
276            new IfStmt(
277                decl->location,
278                UntypedExpr::createCall(
279                    decl->location,
280                    "?!=?",
281                    {
282                        new NameExpr( decl->location, "ptr" ),
283                        ConstantExpr::null( decl->location, new PointerType( ast::deepCopy( instType ) ) )
284                    }
285                ),
286                new ExprStmt(
287                    decl->location,
288                    UntypedExpr::createCall( 
289                        decl->location, 
290                        "^?{}",
291                        {
292                            UntypedExpr::createDeref( decl->location, new NameExpr( decl->location, "ptr" ))
293                        }
294                    )
295                )
296            )
297        );
298
299        // Generates:
300        //     __CFA_virt_free( *ptr );
301        deleteFnBody->push_back( new ExprStmt(
302                decl->location,
303                UntypedExpr::createCall( 
304                    decl->location, 
305                    "__CFA_virt_free",
306                    {
307                        UntypedExpr::createDeref( decl->location, new NameExpr( decl->location, "ptr" ))
308                    }
309                )
310            )
311        );
312
313        FunctionDecl * deleteFn = new FunctionDecl(
314            decl->location,
315            "delete",
316            {},                     // forall
317            {
318                new ObjectDecl(
319                    decl->location,
320                    "ptr",
321                    new PointerType( ast::deepCopy( instType ) )
322                ),
323            },                      // params
324            {},
325            nullptr,               // body
326            { Storage::Static },    // storage
327            Linkage::Cforall,       // linkage
328            {},                     // attributes
329            { Function::Inline }
330        );
331
332        declsToAddBefore.push_back( ast::deepCopy( deleteFn ) );
333
334        deleteFn->stmts = deleteFnBody;
335
336        torDecls.addLater( structIter->first, setDtorFunction, deleteFn );
337    }
338
339  public:
340    GenFuncsCreateTables( unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls, CtorDtorTable & torDecls, const StructDecl ** virtualDtor ):
341    structDecls(structDecls), torDecls(torDecls), virtualDtor(virtualDtor) {}
342};
343
344
345// generates the trailing definitions of dtor setting routines for virtual dtors on messages and actors
346// generates the function defns of __CFA_set_dtor
347// separate pass is needed since  __CFA_set_dtor needs to be defined after
348//   the last dtor defn which is found in prior pass
349struct GenSetDtor : public ast::WithDeclsToAdd<> {
350    unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls; // set of decls that inherit from virt dtor
351    CtorDtorTable & torDecls;
352
353    // handles adding the declaration of the dtor init routine after the last dtor detected
354    void postvisit( const FunctionDecl * decl ) {
355        if ( decl->name != "^?{}" || !decl->stmts || decl->params.size() != 1 ) return;
356
357        // the one param should be a reference
358        const ReferenceType * ref = dynamic_cast<const ReferenceType *>(decl->params.at(0)->get_type());
359        if ( !ref ) return;
360
361        // the reference should be to a struct instance
362        const StructInstType * instType = dynamic_cast<const StructInstType *>(ref->base.get());
363        if ( !instType ) return;
364
365        FunctionDecl * deleteRtn;
366
367        // returns nullptr if not in table
368        FunctionDecl * maybeAdd = torDecls.getToAddLater( instType->aggr(), mutate( decl ), &deleteRtn );
369        if ( maybeAdd ) {
370            declsToAddAfter.push_back( maybeAdd );
371            declsToAddAfter.push_back( deleteRtn );
372        }
373    }
374
375  public:
376    GenSetDtor( unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls, CtorDtorTable & torDecls ):
377        structDecls(structDecls), torDecls(torDecls) {}
378};
379
380void implementVirtDtors( TranslationUnit & translationUnit ) {
381    // unordered_map to collect all derived types and associated data
382    unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> structDecls;
383    CtorDtorTable torDecls( structDecls );
384
385    const StructDecl * virtualDtorPtr = nullptr;
386    const StructDecl ** virtualDtor = &virtualDtorPtr;
387
388    // first pass collects all structs that inherit from virtual_dtor
389    Pass<CollectStructDecls>::run( translationUnit, structDecls, virtualDtor );
390
391    // second pass locates all dtor/ctor routines that need modifying or need fns inserted before/after
392    Pass<GenFuncsCreateTables>::run( translationUnit, structDecls, torDecls, virtualDtor );
393
394    // The third pass adds the forward decls needed to resolve circular defn problems
395    Pass<GenSetDtor>::run( translationUnit, structDecls, torDecls );
396}
397
398
399} // namespace Virtual
400
401// Local Variables: //
402// tab-width: 4 //
403// mode: c++ //
404// compile-command: "make install" //
405// End: //
406
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.