source: src/Virtual/VirtualDtor.cpp @ 599dc6a

Last change on this file since 599dc6a was 7e4bd9b6, checked in by caparsons <caparson@…>, 13 months ago

updated actor-related passes to fix some bugs

  • Property mode set to 100644
File size: 15.0 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 start of any actor/message dtor:
149            //  __CFA_dtor_shutdown( this );
150            dtorBody->push_front( 
151                new IfStmt( 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                    new ReturnStmt( decl->location, nullptr )
160                )
161            );
162            return;
163        }
164
165        // not dtor by this point so must be ctor
166        CompoundStmt * ctorBody = mutate( decl->stmts.get() );
167        // Adds the following to the end of any actor/message ctor:
168        //  __CFA_set_dtor( this );
169        ctorBody->push_back( new ExprStmt(
170            decl->location,
171            new UntypedExpr (
172                decl->location,
173                new NameExpr( decl->location, "__CFA_set_dtor" ),
174                {
175                    new NameExpr( decl->location, decl->params.at(0)->name )
176                }
177            )
178        ));
179       
180        if ( torDecls.inTable( structIter->first ) ) return;
181
182        // Generates the following:
183        // void __CFA_set_dtor( Derived_type & this ){
184        //     void (*__my_dtor)( Derived_type & ) = ^?{};
185        //     this.__virtual_dtor = (void (*)( Base_type & ))__my_dtor;
186        //     this.__virtual_obj_start = (void *)(&this);
187        // }
188        CompoundStmt * setDtorBody = new CompoundStmt( decl->location );
189
190        // Function type is: (void (*)(Derived_type &))
191        FunctionType * derivedDtor = new FunctionType();
192        derivedDtor->params.push_back( ast::deepCopy( ref ) );
193
194        // Generates:
195        //      void (*__my_dtor)( Derived_type & ) = ^?{};
196        setDtorBody->push_back( new DeclStmt(
197            decl->location,
198            new ObjectDecl(
199                decl->location,
200                "__my_dtor",
201                new PointerType( derivedDtor ),
202                new SingleInit( decl->location, new NameExpr( decl->location, "^?{}" ) )
203            )
204        ));
205
206        // Function type is: (void (*)( Base_type & ))
207        FunctionType * baseDtor = new FunctionType();
208        baseDtor->params.push_back( new ReferenceType( new StructInstType( *virtualDtor ) ) );
209
210        // Generates:
211        //     __CFA_set_virt_dtor( this, (void (*)( Base_type & ))__my_dtor )
212        setDtorBody->push_back( new ExprStmt(
213            decl->location,
214            new UntypedExpr (
215                decl->location,
216                new NameExpr( decl->location, "__CFA_set_virt_dtor" ),
217                {
218                    new NameExpr( decl->location, "this" ),
219                    new CastExpr( decl->location, new NameExpr( decl->location, "__my_dtor" ), new PointerType( baseDtor ), ExplicitCast )
220                }
221            )
222        ));
223
224        // Generates:
225        //     __CFA_set_virt_start( (void *)(&this) );
226        setDtorBody->push_back( new ExprStmt(
227            decl->location,
228            new UntypedExpr (
229                decl->location, 
230                new NameExpr( decl->location, "__CFA_set_virt_start" ),
231                {
232                    new NameExpr( decl->location, "this" ),
233                    new CastExpr(
234                        decl->location, 
235                        new AddressExpr( decl->location, new NameExpr( decl->location, "this" )), 
236                        new PointerType( new ast::VoidType() ), ExplicitCast
237                        )
238                }
239            )
240        ));
241
242        // put it all together into the complete function decl from above
243        FunctionDecl * setDtorFunction = new FunctionDecl(
244            decl->location,
245            "__CFA_set_dtor",
246            {},                     // forall
247            {
248                new ObjectDecl(
249                    decl->location,
250                    "this",
251                    ast::deepCopy( ref )
252                ),
253            },                      // params
254            {},
255            nullptr,               // body
256            { Storage::Static },    // storage
257            Linkage::Cforall,       // linkage
258            {},                     // attributes
259            { Function::Inline }
260        );
261
262        declsToAddBefore.push_back( ast::deepCopy( setDtorFunction ) );
263
264        setDtorFunction->stmts = setDtorBody;
265
266        // The following generates the following specialized delete routine:
267        // static inline void delete( derived_type * ptr ) {
268        //     if ( ptr )
269        //         ^(*ptr){};
270        //     __CFA_virt_free( *ptr );
271        // }
272        CompoundStmt * deleteFnBody = new CompoundStmt( decl->location );
273
274        // Generates:
275        //     if ( ptr )
276        //         ^(*ptr){};
277        deleteFnBody->push_back(
278            new IfStmt(
279                decl->location,
280                UntypedExpr::createCall(
281                    decl->location,
282                    "?!=?",
283                    {
284                        new NameExpr( decl->location, "ptr" ),
285                        ConstantExpr::null( decl->location, new PointerType( ast::deepCopy( instType ) ) )
286                    }
287                ),
288                new ExprStmt(
289                    decl->location,
290                    UntypedExpr::createCall( 
291                        decl->location, 
292                        "^?{}",
293                        {
294                            UntypedExpr::createDeref( decl->location, new NameExpr( decl->location, "ptr" ))
295                        }
296                    )
297                )
298            )
299        );
300
301        // Generates:
302        //     __CFA_virt_free( *ptr );
303        deleteFnBody->push_back( new ExprStmt(
304                decl->location,
305                UntypedExpr::createCall( 
306                    decl->location, 
307                    "__CFA_virt_free",
308                    {
309                        UntypedExpr::createDeref( decl->location, new NameExpr( decl->location, "ptr" ))
310                    }
311                )
312            )
313        );
314
315        FunctionDecl * deleteFn = new FunctionDecl(
316            decl->location,
317            "delete",
318            {},                     // forall
319            {
320                new ObjectDecl(
321                    decl->location,
322                    "ptr",
323                    new PointerType( ast::deepCopy( instType ) )
324                ),
325            },                      // params
326            {},
327            nullptr,               // body
328            { Storage::Static },    // storage
329            Linkage::Cforall,       // linkage
330            {},                     // attributes
331            { Function::Inline }
332        );
333
334        declsToAddBefore.push_back( ast::deepCopy( deleteFn ) );
335
336        deleteFn->stmts = deleteFnBody;
337
338        torDecls.addLater( structIter->first, setDtorFunction, deleteFn );
339    }
340
341  public:
342    GenFuncsCreateTables( unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls, CtorDtorTable & torDecls, const StructDecl ** virtualDtor ):
343    structDecls(structDecls), torDecls(torDecls), virtualDtor(virtualDtor) {}
344};
345
346
347// generates the trailing definitions of dtor setting routines for virtual dtors on messages and actors
348// generates the function defns of __CFA_set_dtor
349// separate pass is needed since  __CFA_set_dtor needs to be defined after
350//   the last dtor defn which is found in prior pass
351struct GenSetDtor : public ast::WithDeclsToAdd<> {
352    unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls; // set of decls that inherit from virt dtor
353    CtorDtorTable & torDecls;
354
355    // handles adding the declaration of the dtor init routine after the last dtor detected
356    void postvisit( const FunctionDecl * decl ) {
357        if ( decl->name != "^?{}" || !decl->stmts || decl->params.size() != 1 ) return;
358
359        // the one param should be a reference
360        const ReferenceType * ref = dynamic_cast<const ReferenceType *>(decl->params.at(0)->get_type());
361        if ( !ref ) return;
362
363        // the reference should be to a struct instance
364        const StructInstType * instType = dynamic_cast<const StructInstType *>(ref->base.get());
365        if ( !instType ) return;
366
367        FunctionDecl * deleteRtn;
368
369        // returns nullptr if not in table
370        FunctionDecl * maybeAdd = torDecls.getToAddLater( instType->aggr(), mutate( decl ), &deleteRtn );
371        if ( maybeAdd ) {
372            declsToAddAfter.push_back( maybeAdd );
373            declsToAddAfter.push_back( deleteRtn );
374        }
375    }
376
377  public:
378    GenSetDtor( unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> & structDecls, CtorDtorTable & torDecls ):
379        structDecls(structDecls), torDecls(torDecls) {}
380};
381
382void implementVirtDtors( TranslationUnit & translationUnit ) {
383    // unordered_map to collect all derived types and associated data
384    unordered_map<const StructDecl *, CtorDtor> structDecls;
385    CtorDtorTable torDecls( structDecls );
386
387    const StructDecl * virtualDtorPtr = nullptr;
388    const StructDecl ** virtualDtor = &virtualDtorPtr;
389
390    // first pass collects all structs that inherit from virtual_dtor
391    Pass<CollectStructDecls>::run( translationUnit, structDecls, virtualDtor );
392
393    // second pass locates all dtor/ctor routines that need modifying or need fns inserted before/after
394    Pass<GenFuncsCreateTables>::run( translationUnit, structDecls, torDecls, virtualDtor );
395
396    // The third pass adds the forward decls needed to resolve circular defn problems
397    Pass<GenSetDtor>::run( translationUnit, structDecls, torDecls );
398}
399
400
401} // namespace Virtual
402
403// Local Variables: //
404// tab-width: 4 //
405// mode: c++ //
406// compile-command: "make install" //
407// End: //
408
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.