29116a278d920cc65fa40e3769847124fed1e735
[libfirm] / include / libfirm / typerep.h
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2011 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief Declarations for functions and datastructures to represent types
23  */
24 #ifndef FIRM_TYPEREP_H
25 #define FIRM_TYPEREP_H
26
27 #include <stdlib.h>
28 #include "firm_types.h"
29
30 #include "begin.h"
31
32 /**
33  * @defgroup ir_entity Entities
34  *
35  * An entity is the representation of program known objects in Firm.
36  * The primary concept of entities is to represent members of complex
37  * types, i.e., fields and methods of classes.  As not all programming
38  * language model all variables and methods as members of some class,
39  * the concept of entities is extended to cover also local and global
40  * variables, and arbitrary procedures.
41  *
42  * An entity always specifies the type of the object it represents and
43  * the type of the object it is a part of, the owner of the entity.
44  * Originally this is the type of the class of which the entity is a
45  * member.
46  * The owner of local variables is the procedure they are defined in.
47  * The owner of global variables and procedures visible in the whole
48  * program is a universally defined class type "GlobalType".  The owner
49  * of procedures defined in the scope of an other procedure is the
50  * enclosing procedure.
51  *
52  * The type ir_entity is an abstract data type to represent program entities.
53  * If contains the following attributes:
54  *
55  *   - owner:      A compound type this entity is a part of.
56  *   - type:       The type of this entity.
57  *   - name:       The string that represents this entity in the source program
58  *   - linkage:    A flag indicating how the linker treats a symbol
59  *   - offset:     The offset of the entity within the compound object in bytes.  Only set
60  *                 if the owner in the state "layout_fixed".
61  *   - offset_bits_remainder:   The offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound)
62  *                 in bits.  Only set if the owner in the state "layout_fixed".
63  *   - overwrites: A list of entities overwritten by this entity.  This list is only
64  *                 existent if the owner of this entity is a class.  The members in
65  *                 this list must be entities of super classes.
66  *   - overwrittenby: A list of entities that overwrite this entity.  This list is only
67  *                 existent if the owner of this entity is a class.  The members in
68  *                 this list must be entities of sub classes.
69  *   - link:       A void* to associate some additional information with the entity.
70  *   - irg:        If the entity is a method this is the ir graph that represents the
71  *                 code of the method.
72  *   - visited:    visited flag.  Master flag is type_visited.
73  *
74  * These fields can only be accessed via access functions.
75  *
76  * Overwrites is a field that specifies that an access to the overwritten
77  * entity in the supertype must use this entity.  It's a list as with
78  * multiple inheritance several entities can be overwritten.  This field
79  * is mostly useful for method entities.
80  * If a Sel node selects an entity that is overwritten by other entities it
81  * must return a pointer to the entity of the dynamic type of the pointer
82  * that is passed to it.  Lowering of the Sel node must assure this.
83  * Overwrittenby is the inverse of overwrites.  Both add routines add
84  * both relations, they only differ in the order of arguments.
85  *
86  * @{
87  */
88
89 /**
90  * Visibility classed for entities.
91  */
92 typedef enum {
93         /**
94          * The entity is visible outside the compilation unit, but it is defined
95          * here.
96          */
97         ir_visibility_default,
98         /**
99          * The entity is local to the compilation unit.
100          * A local entity is not visible in other compilation units.
101          * Note that the entity might still be accessed indirectly from other units
102          * through pointers.
103          */
104         ir_visibility_local,
105         /**
106          * The entity is defined outside the compilation unit but potentially used
107          * here.
108          */
109         ir_visibility_external,
110         /**
111          * This has the same semantic as visibility_local. Additionally the symbol is
112          * completely hidden from the linker (it only appears in the assembly).
113          * While visibility_local is probably still visible to debuggers,
114          * visibility_private symbols aren't and probably won't appear in the object
115          * files
116          */
117         ir_visibility_private
118 } ir_visibility;
119
120 /**
121  * linkage specifies how the linker treats symbols
122  */
123 typedef enum ir_linkage {
124         IR_LINKAGE_DEFAULT         = 0,
125         /**
126          * A symbol whose definition won't change in a program.
127          * Optimisation might replace loads from this entity with constants.
128          * Also most linkers put such data in a constant segment which is shared
129          * between multiple running instances of the same application.
130          */
131         IR_LINKAGE_CONSTANT        = 1 << 0,
132         /**
133          * The entity is a weak symbol.
134          * A weak symbol is overridden by a non-weak symbol if one exists.
135          * Most linkers only support the IR_LINKAGE_WEAK in combination with
136          * IR_LINKAGE_MERGE.
137          */
138         IR_LINKAGE_WEAK            = 1 << 1,
139         /**
140          * The entity may be removed when it isn't referenced anywhere in the
141          * compilation unit even if it is exported (non-local).
142          * Typically used for C++ instantiated template code (,,COMDAT'' section).
143          */
144         IR_LINKAGE_GARBAGE_COLLECT = 1 << 2,
145         /**
146          * The linker will try to merge entities with same name from different
147          * compilation units. This is the usual behaviour for global variables
148          * without explicit initialisation in C (``COMMON'' symbols). It's also
149          * typically used in C++ for instantiated template code (,,COMDAT'' section)
150          */
151         IR_LINKAGE_MERGE           = 1 << 3,
152         /**
153          * Some entity uses are potentially hidden from the compiler.
154          * (For example because they happen in an asm("") statement. This flag
155          *  should be set for __attribute__((used)) in C code).
156          * Setting this flag prohibits that the compiler making assumptions about
157          * read/write behaviour to global variables or changing calling conventions
158          * from cdecl to fastcall.
159          */
160         IR_LINKAGE_HIDDEN_USER     = 1 << 4
161 } ir_linkage;
162 ENUM_BITSET(ir_linkage)
163
164 /**
165  * Return the visibility class of an entity
166  */
167 FIRM_API ir_visibility get_entity_visibility(const ir_entity *entity);
168
169 /**
170  * Set visibility class of an entity
171  */
172 FIRM_API void set_entity_visibility(ir_entity *entity, ir_visibility visibility);
173
174 /**
175  * Return 1 if the entity is visible outside the current compilation unit
176  * or to unknown callers (like asm statements).
177  * (The entity might still be accessible indirectly through pointers)
178  * This is a convenience function and does the same as
179  * get_entity_visibility(entity) != ir_visibility_local ||
180  * (get_entity_linkage(entity) & IR_LINKAGE_HIDDEN_USER)
181  */
182 FIRM_API int entity_is_externally_visible(const ir_entity *entity);
183
184 /**
185  * Return 1 if the entity has a definition (initializer) in the current
186  * compilation unit
187  */
188 FIRM_API int entity_has_definition(const ir_entity *entity);
189
190 /**
191  * Creates a new entity.
192  *
193  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
194  * Entity is automatic_allocated and uninitialized except if the type
195  * is type_method, then it is static_allocated and constant.  The constant
196  * value is a pointer to the method.
197  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
198  */
199 FIRM_API ir_entity *new_entity(ir_type *owner, ident *name, ir_type *tp);
200
201 /**
202  * Creates a new entity.
203  *
204  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
205  * The entity is automatic allocated and uninitialized except if the type
206  * is type_method, then it is static allocated and constant.  The constant
207  * value is a pointer to the method.
208  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
209  */
210 FIRM_API ir_entity *new_d_entity(ir_type *owner, ident *name, ir_type *tp,
211                                  dbg_info *db);
212
213 /**
214  * Creates a new entity corresponding to a function parameter.
215  * This must be created on an irgs frame_type
216  */
217 FIRM_API ir_entity *new_parameter_entity(ir_type *owner, size_t pos,
218                                          ir_type *type);
219
220 /**
221  * Like new_parameter_entity() but with debug information.
222  */
223 FIRM_API ir_entity *new_d_parameter_entity(ir_type *owner, size_t pos,
224                                            ir_type *type, dbg_info *dbgi);
225
226 /**
227  * Check an entity. Currently, we check only if initialized constants
228  * are build on the const irg graph.
229  *
230  * @return
231  *  0   if no error encountered
232  *  != 0    a trverify_error_codes code
233  */
234 FIRM_API int check_entity(ir_entity *ent);
235
236 /**
237  * Copies the entity if the new_owner is different from the
238  * owner of the old entity,  else returns the old entity.
239  *
240  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
241  * Resets the overwrites/overwritten_by fields.
242  * Keeps the old atomic value.
243  */
244 FIRM_API ir_entity *copy_entity_own(ir_entity *old, ir_type *new_owner);
245
246 /**
247  * Copies the entity if the new_name is different from the
248  * name of the old entity, else returns the old entity.
249  *
250  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
251  * The mangled name ld_name is set to NULL.
252  * Overwrites relation is copied from old.
253  */
254 FIRM_API ir_entity *copy_entity_name(ir_entity *old, ident *new_name);
255
256 /**
257  * Frees the entity.
258  *
259  * The owner will still contain the pointer to this
260  * entity, as well as all other references!
261  */
262 FIRM_API void free_entity(ir_entity *ent);
263
264 /** Returns the name of an entity. */
265 FIRM_API const char *get_entity_name(const ir_entity *ent);
266
267 /** Returns the ident of an entity. */
268 FIRM_API ident *get_entity_ident(const ir_entity *ent);
269
270 /** Sets the ident of the entity. */
271 FIRM_API void set_entity_ident(ir_entity *ent, ident *id);
272
273 /** Returns the mangled name of the entity.
274  *
275  * If the mangled name is set it returns the existing name.
276  * Else it generates a name with mangle_entity()
277  * and remembers this new name internally.
278  */
279 FIRM_API ident *get_entity_ld_ident(const ir_entity *ent);
280
281 /** Sets the mangled name of the entity. */
282 FIRM_API void set_entity_ld_ident(ir_entity *ent, ident *ld_ident);
283
284 /** Returns the mangled name of the entity as a string. */
285 FIRM_API const char *get_entity_ld_name(const ir_entity *ent);
286
287 /** returns 1 if the entity has an ld_ident set explicitely */
288 FIRM_API int entity_has_ld_ident(const ir_entity *entity);
289
290 /** Returns the owner of the entity. */
291 FIRM_API ir_type *get_entity_owner(const ir_entity *ent);
292
293 /**
294  * Sets the owner field in entity to owner.
295  * Automatically removes entity from old owner type and adds it to the new
296  * one.
297  */
298 FIRM_API void set_entity_owner(ir_entity *ent, ir_type *owner);
299
300 /** Returns the type of an entity. */
301 FIRM_API ir_type *get_entity_type(const ir_entity *ent);
302
303 /** Sets the type of an entity. */
304 FIRM_API void set_entity_type(ir_entity *ent, ir_type *tp);
305
306 /** Returns the linkage of an entity. */
307 FIRM_API ir_linkage get_entity_linkage(const ir_entity *entity);
308
309 /** Sets the linkage of an entity. */
310 FIRM_API void set_entity_linkage(ir_entity *entity, ir_linkage linkage);
311 FIRM_API void add_entity_linkage(ir_entity *entity, ir_linkage linkage);
312 FIRM_API void remove_entity_linkage(ir_entity *entity, ir_linkage linkage);
313
314 /**
315  * Returns the volatility of an entity.
316  * @deprecated
317  */
318 FIRM_API ir_volatility get_entity_volatility(const ir_entity *ent);
319
320 /**
321  * Sets the volatility of an entity.
322  * @deprecated
323  */
324 FIRM_API void set_entity_volatility(ir_entity *ent, ir_volatility vol);
325
326 /** Return the name of the volatility. */
327 FIRM_API const char *get_volatility_name(ir_volatility var);
328
329 /** Returns alignment of entity in bytes */
330 FIRM_API unsigned get_entity_alignment(const ir_entity *entity);
331
332 /** Allows you to override the type alignment for an entity.
333  * @param entity      the entity
334  * @param alignment   alignment in bytes
335  */
336 FIRM_API void set_entity_alignment(ir_entity *entity, unsigned alignment);
337
338
339 /**
340  * Returns indication whether entity is aligned in memory.
341  * @deprecated
342  */
343 FIRM_API ir_align get_entity_aligned(const ir_entity *ent);
344
345 /**
346  * Sets indication whether entity is aligned in memory
347  * @deprecated
348  */
349 FIRM_API void set_entity_aligned(ir_entity *ent, ir_align a);
350
351 /** Return the name of the alignment. */
352 FIRM_API const char *get_align_name(ir_align a);
353
354 /** Returns the offset of an entity (in a compound) in bytes. Only set if layout = fixed. */
355 FIRM_API int get_entity_offset(const ir_entity *ent);
356
357 /** Sets the offset of an entity (in a compound) in bytes. */
358 FIRM_API void set_entity_offset(ir_entity *ent, int offset);
359
360 /** Returns the offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound) in bits. Only set if layout = fixed. */
361 FIRM_API unsigned char get_entity_offset_bits_remainder(const ir_entity *ent);
362
363 /** Sets the offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound) in bits. */
364 FIRM_API void set_entity_offset_bits_remainder(ir_entity *ent,
365                                                unsigned char offset);
366
367 /** Returns the stored intermediate information. */
368 FIRM_API void *get_entity_link(const ir_entity *ent);
369
370 /** Stores new intermediate information. */
371 FIRM_API void set_entity_link(ir_entity *ent, void *l);
372
373 /**
374  * The entity knows the corresponding irg if the entity is a method.
375  * This allows to get from a Call to the called irg.
376  */
377 FIRM_API ir_graph *get_entity_irg(const ir_entity *ent);
378
379 /** A reserved value for "not yet set". */
380 #define IR_VTABLE_NUM_NOT_SET ((unsigned)(-1))
381
382 /** Gets the entity vtable number. */
383 FIRM_API unsigned get_entity_vtable_number(const ir_entity *ent);
384
385 /** Sets the entity vtable number. */
386 FIRM_API void set_entity_vtable_number(ir_entity *ent, unsigned vtable_number);
387
388 /** Set label number of an entity with code type */
389 FIRM_API void set_entity_label(ir_entity *ent, ir_label_t label);
390 /** Return label number of an entity with code type */
391 FIRM_API ir_label_t get_entity_label(const ir_entity *ent);
392
393 /** Checks if an entity is compiler generated. */
394 FIRM_API int is_entity_compiler_generated(const ir_entity *ent);
395
396 /** Sets/resets the compiler generated flag. */
397 FIRM_API void set_entity_compiler_generated(ir_entity *ent, int flag);
398
399 /**
400  * Bitfield type indicating the way an entity is used.
401  */
402 typedef enum {
403         ir_usage_none             = 0,      /**< This entity is unused. */
404         ir_usage_address_taken    = 1 << 0, /**< The address of this entity was taken. */
405         ir_usage_write            = 1 << 1, /**< The entity was written to. */
406         ir_usage_read             = 1 << 2, /**< The entity was read. */
407         ir_usage_reinterpret_cast = 1 << 3, /**< The entity was read but with a wrong mode
408                                                  (an implicit reinterpret cast) */
409         /** Unknown access */
410         ir_usage_unknown
411                 = ir_usage_address_taken | ir_usage_write | ir_usage_read
412                 | ir_usage_reinterpret_cast
413 } ir_entity_usage;
414
415 /** Return the entity usage */
416 FIRM_API ir_entity_usage get_entity_usage(const ir_entity *ent);
417
418 /** Sets/resets the state of the address taken flag of an entity. */
419 FIRM_API void set_entity_usage(ir_entity *ent, ir_entity_usage flag);
420
421 /**
422  * Returns the debug information of an entity.
423  *
424  * @param ent The entity.
425  */
426 FIRM_API dbg_info *get_entity_dbg_info(const ir_entity *ent);
427
428 /**
429  * Sets the debug information of an entity.
430  *
431  * @param ent The entity.
432  * @param db  The debug info.
433  */
434 FIRM_API void set_entity_dbg_info(ir_entity *ent, dbg_info *db);
435
436 #define IR_VA_START_PARAMETER_NUMBER  ((size_t)-1)
437
438 /**
439  * returns true if a given entity is a parameter_entity representing the
440  * address of a function parameter
441  */
442 FIRM_API int is_parameter_entity(const ir_entity *entity);
443
444 /**
445  * returns number of parameter a parameter entitiy represents
446  */
447 FIRM_API size_t get_entity_parameter_number(const ir_entity *entity);
448
449 /**
450  * set number of parameter an entity represents
451  */
452 FIRM_API void set_entity_parameter_number(ir_entity *entity, size_t n);
453
454 /**
455  * Returns true if the the node is representable as code on
456  * const_code_irg.
457  *
458  * @deprecated This function is not used by libFirm and stays here
459  *             only as a helper for the old Jack frontend.
460  */
461 FIRM_API int is_irn_const_expression(ir_node *n);
462
463 /**
464  * Copies a Firm subgraph that complies to the restrictions for
465  * constant expressions to block.
466  *
467  * @param dbg       debug info for all newly created nodes
468  * @param n         the node
469  * @param to_block  block to copy to
470  */
471 FIRM_API ir_node *copy_const_value(dbg_info *dbg, ir_node *n, ir_node *to_block);
472
473 FIRM_API ir_node *get_atomic_ent_value(ir_entity *ent);
474 FIRM_API void set_atomic_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val);
475
476 /** @defgroup ir_initializer  Entity Initializers
477  * @{
478  */
479
480 /** the kind (type) of an initializer */
481 typedef enum ir_initializer_kind_t {
482         /** initializer containing an ir_node from the const-code irg */
483         IR_INITIALIZER_CONST,
484         /** initializer containing a tarval */
485         IR_INITIALIZER_TARVAL,
486         /** initializes type with default values (usually 0) */
487         IR_INITIALIZER_NULL,
488         /** list of initializers used to initializer a compound or array type */
489         IR_INITIALIZER_COMPOUND
490 } ir_initializer_kind_t;
491
492 /** returns kind of an initializer */
493 FIRM_API ir_initializer_kind_t get_initializer_kind(const ir_initializer_t *initializer);
494
495 /** Return the name of the initializer kind. */
496 FIRM_API const char *get_initializer_kind_name(ir_initializer_kind_t ini);
497
498 /**
499  * returns the null initializer (there's only one instance of it in a program )
500  */
501 FIRM_API ir_initializer_t *get_initializer_null(void);
502
503 /**
504  * creates an initializer containing a reference to a node on the const-code
505  * irg.
506  */
507 FIRM_API ir_initializer_t *create_initializer_const(ir_node *value);
508
509 /** creates an initializer containing a single tarval value */
510 FIRM_API ir_initializer_t *create_initializer_tarval(ir_tarval *tv);
511
512 /** return value contained in a const initializer */
513 FIRM_API ir_node *get_initializer_const_value(const ir_initializer_t *initializer);
514
515 /** return value contained in a tarval initializer */
516 FIRM_API ir_tarval *get_initializer_tarval_value(const ir_initializer_t *initialzier);
517
518 /** creates a compound initializer which holds @p n_entries entries */
519 FIRM_API ir_initializer_t *create_initializer_compound(size_t n_entries);
520
521 /** returns the number of entries in a compound initializer */
522 FIRM_API size_t get_initializer_compound_n_entries(const ir_initializer_t *initializer);
523
524 /** sets entry with index @p index to the initializer @p value */
525 FIRM_API void set_initializer_compound_value(ir_initializer_t *initializer,
526                                              size_t index,
527                                              ir_initializer_t *value);
528
529 /** returns the value with index @p index of a compound initializer */
530 FIRM_API ir_initializer_t *get_initializer_compound_value(
531                 const ir_initializer_t *initializer, size_t index);
532
533 /** @} */
534
535 /** Sets the new style initializers of an entity. */
536 FIRM_API void set_entity_initializer(ir_entity *entity, ir_initializer_t *initializer);
537
538 /** Returns true, if an entity has new style initializers. */
539 FIRM_API int has_entity_initializer(const ir_entity *entity);
540
541 /** Return the new style initializers of an entity. */
542 FIRM_API ir_initializer_t *get_entity_initializer(const ir_entity *entity);
543
544 FIRM_API void add_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
545 FIRM_API size_t get_entity_n_overwrites(const ir_entity *ent);
546 FIRM_API size_t get_entity_overwrites_index(const ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
547 FIRM_API ir_entity *get_entity_overwrites(const ir_entity *ent, size_t pos);
548 FIRM_API void set_entity_overwrites(ir_entity *ent, size_t pos, ir_entity *overwritten);
549 FIRM_API void remove_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
550
551 FIRM_API size_t get_entity_n_overwrittenby(const ir_entity *ent);
552 FIRM_API size_t get_entity_overwrittenby_index(const ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
553 FIRM_API ir_entity *get_entity_overwrittenby(const ir_entity *ent, size_t pos);
554 FIRM_API void set_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, size_t pos, ir_entity *overwrites);
555 FIRM_API void remove_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
556
557 /**
558  *   Checks whether a pointer points to an entity.
559  *
560  *   @param thing     an arbitrary pointer
561  *
562  *   @return
563  *       true if the thing is an entity, else false
564  */
565 FIRM_API int is_entity(const void *thing);
566
567 /** Returns true if the type of the entity is a primitive, pointer
568  * enumeration or method type.
569  *
570  * @note This is a different classification than from is_primitive_type().
571  */
572 FIRM_API int is_atomic_entity(const ir_entity *ent);
573 /** Returns true if the type of the entity is a class, structure,
574    array or union type. */
575 FIRM_API int is_compound_entity(const ir_entity *ent);
576 /** Returns true if the type of the entity is a Method type. */
577 FIRM_API int is_method_entity(const ir_entity *ent);
578
579 /** Outputs a unique number for this entity if libfirm is compiled for
580  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
581  *  of the type cast to long.
582  */
583 FIRM_API long get_entity_nr(const ir_entity *ent);
584
585 /** Returns the entities visited count. */
586 FIRM_API ir_visited_t get_entity_visited(const ir_entity *ent);
587
588 /** Sets the entities visited count. */
589 FIRM_API void set_entity_visited(ir_entity *ent, ir_visited_t num);
590
591 /** Sets visited field in entity to entity_visited. */
592 FIRM_API void mark_entity_visited(ir_entity *ent);
593
594 /** Returns true if this entity was visited. */
595 FIRM_API int entity_visited(const ir_entity *ent);
596
597 /** Returns true if this entity was not visited. */
598 FIRM_API int entity_not_visited(const ir_entity *ent);
599
600 /**
601  * Returns the mask of the additional entity properties.
602  * The properties are automatically inherited from the irg if available
603  * or from the method type if they were not set using
604  * set_entity_additional_properties() or
605  * set_entity_additional_property().
606  */
607 FIRM_API mtp_additional_properties get_entity_additional_properties(const ir_entity *ent);
608
609 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
610 FIRM_API void set_entity_additional_properties(ir_entity *ent,
611                                                mtp_additional_properties prop);
612
613 /** Sets additional graph properties. */
614 FIRM_API void add_entity_additional_properties(ir_entity *ent,
615                                                mtp_additional_properties flag);
616
617 /** Returns the class type that this type info entity represents or NULL
618     if ent is no type info entity. */
619 FIRM_API ir_type *get_entity_repr_class(const ir_entity *ent);
620
621 /**
622  * @page unknown_entity  The Unknown entity
623  *
624  *  This entity is an auxiliary entity dedicated to support analyses.
625  *
626  *  The unknown entity represents that there could be an entity, but it is not
627  *  known.  This entity can be used to initialize fields before an analysis (not known
628  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
629  *  exactly one entity unknown. This entity has as owner and as type the unknown type. It is
630  *  allocated when initializing the entity module.
631  *
632  *  The entity can take the role of any entity, also methods.  It returns default
633  *  values in these cases.
634  *
635  *  The following values are set:
636  *
637  * - name          = "unknown_entity"
638  * - ld_name       = "unknown_entity"
639  * - owner         = unknown_type
640  * - type          = unknown_type
641  * - offset        = -1
642  * - value         = SymConst(unknown_entity)
643  * - values        = NULL
644  * - val_paths     = NULL
645  * - volatility    = volatility_non_volatile
646  * - stickyness    = stickyness_unsticky
647  * - ld_name       = NULL
648  * - overwrites    = NULL
649  * - overwrittenby = NULL
650  * - irg           = NULL
651  * - link          = NULL
652  */
653
654 /** A variable that contains the only unknown entity. */
655 FIRM_API ir_entity *unknown_entity;
656
657 /** Returns the @link unknown_entity unknown entity @endlink. */
658 FIRM_API ir_entity *get_unknown_entity(void);
659
660 /** @deprecated */
661 typedef enum {
662         allocation_automatic,
663         allocation_parameter,
664         allocation_dynamic,
665         allocation_static
666 } ir_allocation;
667 /** @deprecated */
668 FIRM_API ir_allocation get_entity_allocation(const ir_entity *ent);
669 /** @deprecated */
670 FIRM_API void set_entity_allocation(ir_entity *ent, ir_allocation al);
671
672 /** @deprecated */
673 typedef enum {
674         peculiarity_existent,
675         peculiarity_description,
676         peculiarity_inherited
677 } ir_peculiarity;
678 /** @deprecated */
679 FIRM_API ir_peculiarity get_entity_peculiarity(const ir_entity *ent);
680 /** @deprecated */
681 FIRM_API void set_entity_peculiarity(ir_entity *ent, ir_peculiarity pec);
682
683 /** @deprecated */
684 FIRM_API int is_entity_final(const ir_entity *ent);
685 /** @deprecated */
686 FIRM_API void set_entity_final(ir_entity *ent, int final);
687
688 /** @deprecated */
689 FIRM_API ir_peculiarity get_class_peculiarity(const ir_type *clss);
690 /** @deprecated */
691 FIRM_API void set_class_peculiarity(ir_type *clss, ir_peculiarity pec);
692
693 /** @} */
694
695 /** Encodes how a pointer parameter is accessed. */
696 typedef enum ptr_access_kind {
697         ptr_access_none  = 0,                                 /**< no access */
698         ptr_access_read  = 1,                                 /**< read access */
699         ptr_access_write = 2,                                 /**< write access */
700         ptr_access_rw    = ptr_access_read|ptr_access_write,  /**< read AND write access */
701         ptr_access_store = 4,                                 /**< the pointer is stored */
702         ptr_access_all   = ptr_access_rw|ptr_access_store     /**< all possible access */
703 } ptr_access_kind;
704 ENUM_BITSET(ptr_access_kind)
705
706 /**
707  * @defgroup ir_type Type System
708  *
709  *  Datastructure to hold type information.
710  *
711  *  This module supplies a datastructure to represent all types
712  *  known in the compiled program.  This includes types specified
713  *  in the program as well as types defined by the language.  In the
714  *  view of the intermediate representation there is no difference
715  *  between these types.  Finally it specifies some auxiliary types.
716  *
717  *  There exist several kinds of types, arranged by the structure of
718  *  the type.  A type is described by a set of attributes.  Some of
719  *  these attributes are common to all types, others depend on the
720  *  kind of the type.
721  *
722  *  Types are different from the modes defined in irmode:  Types are
723  *  on the level of the programming language, modes at the level of
724  *  the target processor.
725  *
726  * @{
727  */
728
729 /**
730  * @defgroup tp_op  Type Opcodes
731  *  This module specifies the kinds of types available in firm.
732  *
733  *  They are called type opcodes. These include classes, structs, methods, unions,
734  *  arrays, enumerations, pointers and primitive types.
735  *  Special types with own opcodes are the id type, a type representing an unknown
736  *  type and a type used to specify that something has no type.
737  *
738  * @{
739  */
740
741 /**
742  *  An enum for the type kinds.
743  *  For each type kind exists a typecode to identify it.
744  */
745 typedef enum {
746         tpo_uninitialized = 0,   /* not a type opcode */
747         tpo_class,               /**< A class type. */
748         tpo_struct,              /**< A struct type. */
749         tpo_method,              /**< A method type. */
750         tpo_union,               /**< An union type. */
751         tpo_array,               /**< An array type. */
752         tpo_enumeration,         /**< An enumeration type. */
753         tpo_pointer,             /**< A pointer type. */
754         tpo_primitive,           /**< A primitive type. */
755         tpo_code,                /**< a piece of code (a basic block) */
756         tpo_none,                /**< Special type for the None type. */
757         tpo_unknown,             /**< Special code for the Unknown type. */
758         tpo_last = tpo_unknown   /* not a type opcode */
759 } tp_opcode;
760
761 /**
762  * A structure containing information about a kind of type.
763  * A structure containing information about a kind of type.  So far
764  * this is only the kind name, an enum for case-switching and some
765  * internal values.
766  *
767  * @see  get_tpop_name(), get_tpop_code()
768  */
769 typedef struct tp_op tp_op;
770
771
772 /**
773  * Returns the string for the type opcode.
774  *
775  * @param op  The type opcode to get the string from.
776  * @return    a string.
777  */
778 FIRM_API const char *get_tpop_name(const tp_op *op);
779
780 /**
781  * Returns an enum for the type opcode.
782  *
783  * @param op   The type opcode to get the enum from.
784  * @return the enum.
785  */
786 FIRM_API tp_opcode get_tpop_code(const tp_op *op);
787
788 /** @} */
789
790 /** Returns true if low is subclass of high.
791  *
792  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
793  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
794  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
795  *  subclasses of high.  */
796 FIRM_API int is_SubClass_of(ir_type *low, ir_type *high);
797
798 /** Subclass check for pointers to classes.
799  *
800  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
801  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
802  *  and subclasses, returns true, else false.  Can also be called with
803  *  two class types.  */
804 FIRM_API int is_SubClass_ptr_of(ir_type *low, ir_type *high);
805
806 /** Returns true if high is superclass of low.
807  *
808  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
809  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
810  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
811  *  subclasses of high.  */
812 #define is_SuperClass_of(high, low) is_SubClass_of(low, high)
813
814 /** Superclass check for pointers to classes.
815  *
816  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
817  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
818  *  and superclasses, returns true, else false.  Can also be called with
819  *  two class types.  */
820 #define is_SuperClass_ptr_of(low, high) is_SubClass_ptr_of(high, low)
821
822 /** Returns true if high is (transitive) overwritten by low.
823  *
824  *  Returns false if high == low. */
825 FIRM_API int is_overwritten_by(ir_entity *high, ir_entity *low);
826
827 /** Resolve polymorphism in the inheritance relation.
828  *
829  *  Returns the dynamically referenced entity if the static entity and the
830  *  dynamic type are given.
831  *  Searches downwards in overwritten tree. */
832 FIRM_API ir_entity *resolve_ent_polymorphy(ir_type *dynamic_class,
833                                            ir_entity* static_ent);
834
835 /** Default name mangling for inherited entities.
836  *
837  *  Returns an ident that consists of the name of type followed by an
838  *  underscore and the name (not ld_name) of the entity. */
839 FIRM_API ident *default_mangle_inherited_name(const ir_entity *ent,
840                                               const ir_type *clss);
841
842 /** Type of argument functions for inheritance resolver.
843  *
844  * @param ent     The entity in the super type that will be overwritten
845  *                by the newly generated entity, for which this name is
846  *                used.
847  * @param clss    The class type in which the new entity will be placed.
848  */
849 typedef ident *mangle_inherited_name_func(const ir_entity *ent,
850                                           const ir_type *clss);
851
852 /** Resolve implicit inheritance.
853  *
854  *  Resolves the implicit inheritance supplied by firm.  Firm defines,
855  *  that each entity that is not overwritten in a subclass is
856  *  inherited to this subclass without change implicitly.  This
857  *  function generates entities that explicitly represent this
858  *  inheritance.  It generates for each entity overwriting entities in
859  *  all subclasses of the owner of the entity, if the entity is not
860  *  overwritten in that subclass.
861  *
862  *  The name of the new entity is generated with the function passed.
863  *  If the function is NULL, the default_mangle_inherited_name() is
864  *  used.
865  */
866 FIRM_API void resolve_inheritance(mangle_inherited_name_func *mfunc);
867
868
869 /* ----------------------------------------------------------------------- */
870 /* The transitive closure of the subclass/superclass and                   */
871 /* overwrites/overwrittenby relation.                                      */
872 /*                                                                         */
873 /* A walk over the ir (O(#types+#entities)) computes the transitive        */
874 /* closure.  Adding a new type/entity or changing the basic relations in   */
875 /* some other way invalidates the transitive closure, i.e., it is not      */
876 /* updated by the basic functions.                                         */
877 /*                                                                         */
878 /* The transitive edges are held in a set, not in an array as the          */
879 /* underlying relation.                                                    */
880 /*                                                                         */
881 /* Do the sets contain the node itself?  I assume NOT!                     */
882 /* ----------------------------------------------------------------------- */
883
884 /**
885  * The state of the transitive closure.
886  */
887 typedef enum {
888         inh_transitive_closure_none,       /**<  Closure is not computed, can not be accessed. */
889         inh_transitive_closure_valid,      /**<  Closure computed and valid. */
890         inh_transitive_closure_invalid,    /**<  Closure invalid, but can be accessed. */
891         inh_transitive_closure_max         /**<  Invalid value. */
892 } inh_transitive_closure_state;
893
894 FIRM_API void set_irp_inh_transitive_closure_state(inh_transitive_closure_state s);
895 FIRM_API void invalidate_irp_inh_transitive_closure_state(void);
896 FIRM_API inh_transitive_closure_state get_irp_inh_transitive_closure_state(void);
897
898
899 /** Compute transitive closure of the subclass/superclass and
900  * overwrites/overwrittenby relation.
901  *
902  * This function walks over the ir (O(\#types+\#entities)) to compute the
903  * transitive closure.    */
904 FIRM_API void compute_inh_transitive_closure(void);
905
906 /** Free memory occupied by the transitive closure information. */
907 FIRM_API void free_inh_transitive_closure(void);
908
909 /** Iterate over all transitive subtypes. */
910 FIRM_API ir_type *get_class_trans_subtype_first(const ir_type *tp);
911 FIRM_API ir_type *get_class_trans_subtype_next(const ir_type *tp);
912 FIRM_API int is_class_trans_subtype(const ir_type *tp, const ir_type *subtp);
913
914 /** Iterate over all transitive supertypes. */
915 FIRM_API ir_type *get_class_trans_supertype_first(const ir_type *tp);
916 FIRM_API ir_type *get_class_trans_supertype_next(const ir_type *tp);
917
918 /** Iterate over all entities that transitive overwrite this entities. */
919 FIRM_API ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_first(const ir_entity *ent);
920 FIRM_API ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_next(const ir_entity *ent);
921
922 /** Iterate over all transitive overwritten entities. */
923 FIRM_API ir_entity *get_entity_trans_overwrites_first(const ir_entity *ent);
924 FIRM_API ir_entity *get_entity_trans_overwrites_next(const ir_entity *ent);
925
926
927 /** The state of Cast operations that cast class types or pointers to class
928  *  types.
929  *
930  * The state expresses, how far Cast operations conform with the class
931  * hierarchy.
932  *
933  *   class A {}
934  *   class B1 extends A {}
935  *   class B2 extends A {}
936  *   class C  extends B1 {}
937  * normalized:  Cast operations conform with the inheritance relation.
938  *   I.e., the type of the operand of a Cast is either a super= or a sub-
939  *   type of the type casted to. Example: (A)((B2) (new C())).
940  * transitive:  Cast operations conform with the transitive inheritance
941  *   relation. Example: (A)(new C()).
942  * any:  Cast operations do not conform with the transitive inheritance
943  *   relation.  Example: (B2)(new B1())
944  *
945  * Flags for class cast state.
946  *
947  * The state in irp is always smaller or equal to the state of any
948  * irg.
949  *
950  * We rely on the ordering of the enum. */
951 typedef enum {
952         ir_class_casts_any        = 0, /**< There are class casts that do not cast in conformance with
953                                             the class hierarchy.  @@@ So far this does not happen in Firm. */
954         ir_class_casts_transitive = 1, /**< Class casts conform to transitive inheritance edges. Default. */
955         ir_class_casts_normalized = 2, /**< Class casts conform to inheritance edges. */
956         ir_class_casts_state_max
957 } ir_class_cast_state;
958
959 FIRM_API void                set_irg_class_cast_state(ir_graph *irg,
960                                                       ir_class_cast_state s);
961 FIRM_API ir_class_cast_state get_irg_class_cast_state(const ir_graph *irg);
962 FIRM_API void                set_irp_class_cast_state(ir_class_cast_state s);
963 FIRM_API ir_class_cast_state get_irp_class_cast_state(void);
964
965 /**
966  * possible trverify() error codes
967  */
968 enum trverify_error_codes {
969         no_error = 0,                      /**< no error */
970         error_ent_not_cont,                /**< overwritten entity not in superclass */
971         error_null_mem,                    /**< compound contains NULL member */
972         error_const_on_wrong_irg,          /**< constant placed on wrong IRG */
973         error_existent_entity_without_irg, /**< Method entities with pecularity_exist must have an irg */
974         error_wrong_ent_overwrites,        /**< number of entity overwrites exceeds number of class overwrites */
975         error_inherited_ent_without_const, /**< inherited method entity not pointing to existent entity */
976         error_glob_ent_allocation,         /**< wrong allocation of a global entity */
977         error_ent_const_mode,              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
978         error_ent_wrong_owner              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
979 };
980
981 /**
982  * Checks a type.
983  *
984  * @return
985  *  0   if no error encountered
986  */
987 FIRM_API int check_type(ir_type *tp);
988
989 /**
990  * Walks the type information and performs a set of sanity checks.
991  *
992  * Currently, the following checks are executed:
993  * - values of initialized entities must be allocated on the constant IRG
994  * - class types: doesn't have NULL members
995  * - class types: all overwrites are existent in the super type
996  *
997  * @return
998  *    0 if graph is correct
999  *    else error code.
1000  */
1001 FIRM_API int tr_verify(void);
1002
1003 /** Frees all entities associated with a type.
1004  *  Does not free the array entity.
1005  *  Warning: ensure these entities are not referenced anywhere else.
1006  */
1007 FIRM_API void free_type_entities(ir_type *tp);
1008
1009 /** Frees the memory used by the type.
1010  *
1011  * Removes the type from the type list. Does not free the entities
1012  * belonging to the type, except for the array element entity.  Does
1013  * not free if tp is "none" or "unknown".  Frees entities in value
1014  * param subtypes of method types!!! Make sure these are not
1015  * referenced any more.  Further make sure there is no pointer type
1016  * that refers to this type.
1017  */
1018 FIRM_API void free_type(ir_type *tp);
1019
1020 FIRM_API const tp_op *get_type_tpop(const ir_type *tp);
1021 FIRM_API ident *get_type_tpop_nameid(const ir_type *tp);
1022 FIRM_API const char *get_type_tpop_name(const ir_type *tp);
1023 FIRM_API tp_opcode get_type_tpop_code(const ir_type *tp);
1024
1025 /**
1026  * construct a string representing the type.
1027  * This uses the info retrieved by the type_dbg_info if available.
1028  * Otherwise it tries to create an approximate textual representation of the
1029  * type.
1030  * Keep in mind that this representation is not unique for each type,
1031  * might abstract away some details. The main intention of this is creating
1032  * human redable strings giving an idea of the type.
1033  */
1034 FIRM_API void ir_print_type(char *buffer, size_t buffer_size,
1035                             const ir_type *tp);
1036
1037 /** The state of the type layout. */
1038 typedef enum {
1039         layout_undefined,    /**< The layout of this type is not defined.
1040                                   Address computation to access fields is not
1041                                   possible, fields must be accessed by Sel
1042                                   nodes.  Enumeration constants might be undefined.
1043                                   This is the default value except for
1044                                   pointer, primitive and method types. */
1045         layout_fixed         /**< The layout is fixed, all component/member entities
1046                                   have an offset assigned.  Size of the type is known.
1047                                   Arrays can be accessed by explicit address
1048                                   computation.  Enumeration constants must be defined.
1049                                   Default for pointer, primitive and method types. */
1050 } ir_type_state;
1051
1052 /** Returns a human readable string for the enum entry. */
1053 FIRM_API const char *get_type_state_name(ir_type_state s);
1054
1055 /** Returns the type layout state of a type. */
1056 FIRM_API ir_type_state get_type_state(const ir_type *tp);
1057
1058 /** Sets the type layout state of a type.
1059  *
1060  * For primitives, pointer and method types the layout is always fixed.
1061  * This call is legal but has no effect.
1062  */
1063 FIRM_API void set_type_state(ir_type *tp, ir_type_state state);
1064
1065 /** Returns the mode of a type.
1066  *
1067  * Returns NULL for all non atomic types.
1068  */
1069 FIRM_API ir_mode *get_type_mode(const ir_type *tp);
1070
1071 /** Sets the mode of a type.
1072  *
1073  * Only has an effect on primitive, enumeration and pointer types.
1074  */
1075 FIRM_API void set_type_mode(ir_type *tp, ir_mode* m);
1076
1077 /** Returns the size of a type in bytes. */
1078 FIRM_API unsigned get_type_size_bytes(const ir_type *tp);
1079
1080 /** Sets the size of a type in bytes.
1081  *
1082  * For primitive, enumeration, pointer and method types the size
1083  * is always fixed. This call is legal but has no effect.
1084  */
1085 FIRM_API void set_type_size_bytes(ir_type *tp, unsigned size);
1086
1087 /** Returns the alignment of a type in bytes. */
1088 FIRM_API unsigned get_type_alignment_bytes(ir_type *tp);
1089
1090 /** Returns the alignment of a type in bits.
1091  *
1092  *  If the alignment of a type is
1093  *  not set, it is calculated here according to the following rules:
1094  *  -#.) if a type has a mode, the alignment is the mode size.
1095  *  -#.) compound types have the alignment of there biggest member.
1096  *  -#.) array types have the alignment of there element type.
1097  *  -#.) method types return 0 here.
1098  *  -#.) all other types return 1 here (i.e. aligned at byte).
1099  */
1100 FIRM_API void set_type_alignment_bytes(ir_type *tp, unsigned align);
1101
1102 /** Returns the visited count of a type. */
1103 FIRM_API ir_visited_t get_type_visited(const ir_type *tp);
1104 /** Sets the visited count of a type to num. */
1105 FIRM_API void set_type_visited(ir_type *tp, ir_visited_t num);
1106 /** Sets visited field in type to type_visited. */
1107 FIRM_API void mark_type_visited(ir_type *tp);
1108 /** Returns non-zero if the type is already visited */
1109 FIRM_API int type_visited(const ir_type *tp);
1110 /** Returns non-zero if the type is not yet visited */
1111 FIRM_API int type_not_visited(const ir_type *tp);
1112
1113 /** Returns the associated link field of a type. */
1114 FIRM_API void *get_type_link(const ir_type *tp);
1115 /** Sets the associated link field of a type. */
1116 FIRM_API void set_type_link(ir_type *tp, void *l);
1117
1118 /**
1119  * Visited flag to traverse the type information.
1120  *
1121  * Increase this flag by one before traversing the type information
1122  * using inc_master_type_visited().
1123  * Mark type nodes as visited by mark_type_visited(ir_type).
1124  * Check whether node was already visited by type_visited(ir_type)
1125  * and type_not_visited(ir_type).
1126  * Or use the function to walk all types.
1127  *
1128  * @see  typewalk
1129  */
1130 FIRM_API void         set_master_type_visited(ir_visited_t val);
1131 FIRM_API ir_visited_t get_master_type_visited(void);
1132 FIRM_API void         inc_master_type_visited(void);
1133
1134 /**
1135  * Sets the debug information of a type.
1136  *
1137  * @param tp  The type.
1138  * @param db  The debug info.
1139  */
1140 FIRM_API void set_type_dbg_info(ir_type *tp, type_dbg_info *db);
1141
1142 /**
1143  * Returns the debug information of a type.
1144  *
1145  * @param tp  The type.
1146  */
1147 FIRM_API type_dbg_info *get_type_dbg_info(const ir_type *tp);
1148
1149 /**
1150  * Checks whether a pointer points to a type.
1151  *
1152  * @param thing     an arbitrary pointer
1153  *
1154  * @return
1155  *     true if the thing is a type, else false
1156  */
1157 FIRM_API int is_type(const void *thing);
1158
1159 /**
1160  *  Outputs a unique number for this type if libfirm is compiled for
1161  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
1162  *  of the type cast to long.
1163  */
1164 FIRM_API long get_type_nr(const ir_type *tp);
1165
1166 /**
1167  *   Checks whether two types are structurally equal.
1168  *
1169  *   @param typ1  the first type
1170  *   @param typ2  the second type
1171  *
1172  *   @return
1173  *    true if the types are equal, else false.
1174  *
1175  *   Types are equal if :
1176  *    - they are the same type kind
1177  *    - they have the same name
1178  *    - they have the same mode (if applicable)
1179  *    - they have the same type_state and, ev., the same size
1180  *    - they are class types and have:
1181  *      - the same members (see same_entity in entity.h)
1182  *      - the same supertypes -- the C-pointers are compared --> no recursive call.
1183  *      - the same number of subtypes.  Subtypes are not compared,
1184  *        as this could cause a cyclic test.
1185  *    - they are structure types and have the same members
1186  *    - they are method types and have
1187  *      - the same parameter types
1188  *      - the same result types
1189  *    - they are union types and have the same members
1190  *    - they are array types and have
1191  *      - the same number of dimensions
1192  *      - the same dimension bounds
1193  *      - the same dimension order
1194  *      - the same element type
1195  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1196  *    - they are pointer types and have the identical points_to type
1197  *      (i.e., the same C-struct to represent the type.
1198  *       This is to avoid endless recursions; with pointer types cyclic
1199  *       type graphs are possible.)
1200  */
1201 FIRM_API int equal_type(ir_type *typ1, ir_type *typ2);
1202
1203 /**
1204  *   Checks whether two types are structural comparable.
1205  *
1206  *   @param st pointer type
1207  *   @param lt pointer type
1208  *
1209  *   @return
1210  *    true if type st is smaller than type lt, i.e. whenever
1211  *    lt is expected a st can be used.
1212  *    This is true if
1213  *    - they are the same type kind
1214  *    - mode(st) < mode (lt)  (if applicable)
1215  *    - they are class types and st is (transitive) subtype of lt,
1216  *    - they are structure types and
1217  *       - the members of st have exactly one counterpart in lt with the same name,
1218  *       - the counterpart has a bigger type.
1219  *    - they are method types and have
1220  *      - the same number of parameter and result types,
1221  *      - the parameter types of st are smaller than those of lt,
1222  *      - the result types of st are smaller than those of lt
1223  *    - they are union types and have the members of st have exactly one
1224  *      @return counterpart in lt and the type is smaller
1225  *    - they are array types and have
1226  *      - the same number of dimensions
1227  *      - all bounds of lt are bound of st
1228  *      - the same dimension order
1229  *      - the same element type
1230  *      @return or
1231  *      - the element type of st is smaller than that of lt
1232  *      - the element types have the same size and fixed layout.
1233  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1234  *    - they are pointer types and have the points_to type of st is
1235  *      @return smaller than the points_to type of lt.
1236  *
1237  */
1238 FIRM_API int smaller_type(ir_type *st, ir_type *lt);
1239
1240 /**
1241  * @ingroup compound_type
1242  * @defgroup class_type Class
1243  *
1244  *  If the type opcode is set to type_class the type represents class
1245  *  types.  A list of fields and methods is associated with a class.
1246  *  Further a class can inherit from and bequest to other classes.
1247  *
1248  *  The following attributes are private to this type kind:
1249  *  - member:     All entities belonging to this class.  This are method entities
1250  *                which have type_method or fields that can have any of the
1251  *                following type kinds: type_class, type_struct, type_union,
1252  *                type_array, type_enumeration, type_pointer, type_primitive.
1253  *
1254  *  The following two are dynamic lists that can be grown with an "add_" function,
1255  *  but not shrinked:
1256  *
1257  *  - subtypes:    A list of direct subclasses.
1258  *
1259  *  - supertypes:  A list of direct superclasses.
1260  *
1261  *  - type_info:   An entity representing the type information of this class.
1262  *                 This entity can be of arbitrari type, Firm did not use it yet.
1263  *                 It allows to express the coupling of a type with an entity
1264  *                 representing this type.  This information is useful for lowering
1265  *                 of InstOf and TypeChk nodes.  Default: NULL
1266  *
1267  *  - vtable_size: The size of this class virtual function table.
1268  *                 Default:  0
1269  *
1270  *  - final:       A final class is always a leaf in the class hierarchy.  Final
1271  *                 classes cannot be super classes of other ones.  As this information
1272  *                 can only be computed in whole world compilations, we allow to
1273  *                 set this flag.  It is used in optimizations if get_opt_closed_world()
1274  *                 is false.  Default:  false
1275  *
1276  *  - interface:   The class represents an interface.  This flag can be set to distinguish
1277  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1278  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1279  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1280  *
1281  *  - abstract :   The class represents an abstract class.  This flag can be set to distinguish
1282  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1283  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1284  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1285  * @{
1286  */
1287
1288 /** Creates a new class type. */
1289 FIRM_API ir_type *new_type_class(ident *name);
1290
1291 /** Creates a new class type with debug information. */
1292 FIRM_API ir_type *new_d_type_class(ident *name, type_dbg_info *db);
1293
1294 /** return identifier of the class type */
1295 FIRM_API ident *get_class_ident(const ir_type *clss);
1296
1297 /** return identifier of the class type */
1298 FIRM_API const char *get_class_name(const ir_type *clss);
1299
1300 /** Returns the number of members of this class. */
1301 FIRM_API size_t get_class_n_members(const ir_type *clss);
1302
1303 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
1304 FIRM_API ir_entity *get_class_member(const ir_type *clss, size_t pos);
1305
1306 #define INVALID_MEMBER_INDEX ((size_t)-1)
1307
1308 /** Returns index of mem in clss, INVALID_MEMBER_INDEX if not contained. */
1309 FIRM_API size_t get_class_member_index(const ir_type *clss, ir_entity *mem);
1310
1311 /** Finds the member with name 'name'. If several members with the same
1312  *  name returns one of them.  Returns NULL if no member found. */
1313 FIRM_API ir_entity *get_class_member_by_name(ir_type *clss, ident *name);
1314
1315 /** Adds subtype as subtype to clss.
1316  *
1317  *  Checks whether clss is a supertype of subtype.  If not
1318  *  adds also clss as supertype to subtype.  */
1319 FIRM_API void add_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1320
1321 /** Returns the number of subtypes */
1322 FIRM_API size_t get_class_n_subtypes(const ir_type *clss);
1323
1324 /** Gets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype. */
1325 FIRM_API ir_type *get_class_subtype(ir_type *clss, size_t pos);
1326
1327 /** Returns the index to access subclass as subtype of class.
1328  *
1329  *  If subclass is no direct subtype of class returns -1.
1330  */
1331 FIRM_API size_t get_class_subtype_index(ir_type *clss, const ir_type *subclass);
1332
1333 /** Sets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype.
1334  *
1335  *  Does not set the corresponding supertype relation for subtype: this might
1336  *  be a different position! */
1337 FIRM_API void set_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype, size_t pos);
1338
1339 /** Finds subtype in the list of subtypes and removes it  */
1340 FIRM_API void remove_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1341
1342 /** Adds supertype as supertype to class.
1343  *
1344  *  Checks whether clss is a subtype of supertype.  If not
1345  *  adds also clss as subtype to supertype.  */
1346 FIRM_API void add_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
1347
1348 /** Returns the number of supertypes */
1349 FIRM_API size_t get_class_n_supertypes(const ir_type *clss);
1350
1351 /** Returns the index to access superclass as supertype of class.
1352  *
1353  *  If superclass is no direct supertype of class returns -1.
1354  */
1355 FIRM_API size_t get_class_supertype_index(ir_type *clss, ir_type *super_clss);
1356
1357 /** Gets the supertype at position pos,  0 <= pos < n_supertype. */
1358 FIRM_API ir_type *get_class_supertype(ir_type *clss, size_t pos);
1359
1360 /** Sets the supertype at position pos, 0 <= pos < n_supertype.
1361  *
1362  *  Does not set the corresponding subtype relation for supertype: this might
1363  *  be at a different position! */
1364 FIRM_API void set_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype, size_t pos);
1365
1366 /** Finds supertype in the list of supertypes and removes it */
1367 FIRM_API void remove_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
1368
1369 /** Returns the type info entity of a class. */
1370 FIRM_API ir_entity *get_class_type_info(const ir_type *clss);
1371
1372 /** Set a type info entity for the class. */
1373 FIRM_API void set_class_type_info(ir_type *clss, ir_entity *ent);
1374
1375 /** Returns the size of the virtual function table. */
1376 FIRM_API unsigned get_class_vtable_size(const ir_type *clss);
1377
1378 /** Sets a new size of the virtual function table. */
1379 FIRM_API void set_class_vtable_size(ir_type *clss, unsigned size);
1380
1381 /** Returns non-zero if a class is final. */
1382 FIRM_API int is_class_final(const ir_type *clss);
1383
1384 /** Sets the class final flag. */
1385 FIRM_API void set_class_final(ir_type *clss, int flag);
1386
1387 /** Return non-zero if a class is an interface */
1388 FIRM_API int is_class_interface(const ir_type *clss);
1389
1390 /** Sets the class interface flag. */
1391 FIRM_API void set_class_interface(ir_type *clss, int flag);
1392
1393 /** Return non-zero if a class is an abstract class. */
1394 FIRM_API int is_class_abstract(const ir_type *clss);
1395
1396 /** Sets the class abstract flag. */
1397 FIRM_API void set_class_abstract(ir_type *clss, int flag);
1398
1399 /** Returns true if a type is a class type. */
1400 FIRM_API int is_Class_type(const ir_type *clss);
1401
1402 /**
1403  * This type opcode marks that the corresponding type is a class type.
1404  *
1405  * Consequently the type refers to supertypes, subtypes and entities.
1406  * Entities can be any fields, but also methods.
1407  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1408  * of the library.
1409  */
1410 FIRM_API const tp_op *type_class;
1411 FIRM_API const tp_op *get_tpop_class(void);
1412
1413 /** @} */
1414
1415 /** @ingroup compound_type
1416  * @defgroup struct_type Struct
1417  *
1418  *  A struct type represents aggregate types that consist of a list
1419  *  of fields.
1420  *
1421  *  The following attributes are private to this type kind:
1422  *  - member:  All entities belonging to this class.  This are the fields
1423  *             that can have any of the following types:  type_class,
1424  *             type_struct, type_union, type_array, type_enumeration,
1425  *             type_pointer, type_primitive.
1426  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1427  *             but not shrinked.
1428  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1429  *             but not shrinked.
1430  * @{
1431  */
1432
1433 /** Creates a new type struct */
1434 FIRM_API ir_type *new_type_struct(ident *name);
1435 /** Creates a new type struct with debug information. */
1436 FIRM_API ir_type *new_d_type_struct(ident *name, type_dbg_info* db);
1437
1438 /** return struct identifier */
1439 FIRM_API ident *get_struct_ident(const ir_type *strct);
1440
1441 /** return struct identifier as c-string*/
1442 FIRM_API const char *get_struct_name(const ir_type *strct);
1443
1444 /** Returns the number of members of this struct. */
1445 FIRM_API size_t get_struct_n_members(const ir_type *strct);
1446
1447 /** Returns the member at position pos, pos < n_member */
1448 FIRM_API ir_entity *get_struct_member(const ir_type *strct, size_t pos);
1449
1450 /** Returns index of member in strct, -1 if not contained. */
1451 FIRM_API size_t get_struct_member_index(const ir_type *strct, ir_entity *member);
1452
1453 /** Returns true if a type is a struct type. */
1454 FIRM_API int is_Struct_type(const ir_type *strct);
1455
1456 /**
1457  * This type opcode marks that the corresponding type is a compound type
1458  * as a struct in C.
1459  *
1460  * Consequently the type refers to a list of entities
1461  * which may not be methods (but pointers to methods).
1462  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1463  * of the library.
1464  */
1465 FIRM_API const tp_op *type_struct;
1466 FIRM_API const tp_op *get_tpop_struct(void);
1467
1468 /** @} */
1469
1470 /**
1471  * @ingroup compound_type
1472  * @defgroup union_type  Union
1473  *
1474  *   The union type represents union types.  Note that this representation
1475  *   resembles the C union type.  For tagged variant types like in Pascal or
1476  *   Modula a combination of a struct and a union type must be used.
1477  *
1478  *   - n_types:     Number of unioned types.
1479  *   - members:     Entities for unioned types.  Fixed length array.
1480  *                  This is a dynamic list that can be grown with an "add_"
1481  *                  function, but not shrinked.
1482  * @{
1483  */
1484 /** Creates a new type union. */
1485 FIRM_API ir_type *new_type_union(ident *name);
1486
1487 /** Creates a new type union with debug information. */
1488 FIRM_API ir_type *new_d_type_union(ident *name, type_dbg_info* db);
1489
1490
1491 /** return union identifier */
1492 FIRM_API ident *get_union_ident(const ir_type *uni);
1493
1494 /** return union identifier as c-string */
1495 FIRM_API const char *get_union_name(const ir_type *uni);
1496
1497 /** Returns the number of unioned types of this union */
1498 FIRM_API size_t get_union_n_members(const ir_type *uni);
1499
1500 /** Returns the entity at position pos of a union */
1501 FIRM_API ir_entity *get_union_member(const ir_type *uni, size_t pos);
1502
1503 /** Returns index of member in uni, -1 if not contained. */
1504 FIRM_API size_t get_union_member_index(const ir_type *uni, ir_entity *member);
1505
1506 /** Returns true if a type is a union type. */
1507 FIRM_API int is_Union_type(const ir_type *uni);
1508
1509 /**
1510  * This type opcode marks that the corresponding type is a union type.
1511  *
1512  * Consequently it refers to a list of unioned types.
1513  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1514  * of the library.
1515  */
1516 FIRM_API const tp_op *type_union;
1517 FIRM_API const tp_op *get_tpop_union(void);
1518
1519 /** @} */
1520
1521 /**
1522  * @defgroup method_type    Method
1523  *
1524  * A method type represents a method, function or procedure type.
1525  * It contains a list of the parameter and result types, as these
1526  * are part of the type description.  These lists should not
1527  * be changed by a optimization, as a change creates a new method
1528  * type.  Therefore optimizations should allocated new method types.
1529  * The set_ routines are only for construction by a frontend.
1530  *
1531  * - n_params:   Number of parameters to the procedure.
1532  *               A procedure in FIRM has only call by value parameters.
1533  *
1534  * - param_type: A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1535  *               The nth type in this list corresponds to the nth element
1536  *               in the parameter tuple that is a result of the start node.
1537  *               (See ircons.h for more information.)
1538  *
1539  * - value_param_ents
1540  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
1541  *               method type) that represent parameters passed by value.
1542  *
1543  * - n_res:      The number of results of the method.  In general, procedures
1544  *               have zero results, functions one.
1545  *
1546  * - res_type:   A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1547  *               The nth type in this list corresponds to the nth input to
1548  *               Return nodes.  (See ircons.h for more information.)
1549  * @{
1550  */
1551
1552 /** Create a new method type.
1553  *
1554  * @param n_param   the number of parameters
1555  * @param n_res     the number of results
1556  *
1557  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1558  * the constructor.
1559  */
1560 FIRM_API ir_type *new_type_method(size_t n_param, size_t n_res);
1561
1562 /** Create a new method type with debug information.
1563  *
1564  * @param n_param   the number of parameters
1565  * @param n_res     the number of results
1566  * @param db        user defined debug information
1567  *
1568  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1569  * the constructor.
1570  */
1571 FIRM_API ir_type *new_d_type_method(size_t n_param, size_t n_res,
1572                                     type_dbg_info *db);
1573
1574 /** Returns the number of parameters of this method. */
1575 FIRM_API size_t get_method_n_params(const ir_type *method);
1576
1577 /** Returns the type of the parameter at position pos of a method. */
1578 FIRM_API ir_type *get_method_param_type(const ir_type *method, size_t pos);
1579 /** Sets the type of the parameter at position pos of a method.
1580  * Note: does not change the corresponding parameter entities (if there are any)
1581  */
1582 FIRM_API void set_method_param_type(ir_type *method, size_t pos, ir_type *tp);
1583 /** Returns the number of results of a method type. */
1584 FIRM_API size_t get_method_n_ress(const ir_type *method);
1585 /** Returns the return type of a method type at position pos. */
1586 FIRM_API ir_type *get_method_res_type(const ir_type *method, size_t pos);
1587 /** Sets the type of the result at position pos of a method. */
1588 FIRM_API void set_method_res_type(ir_type *method, size_t pos, ir_type *tp);
1589
1590 /**
1591  * This enum flags the variadicity of methods (methods with a
1592  * variable amount of arguments (e.g. C's printf). Default is
1593  * non_variadic.
1594  */
1595 typedef enum ir_variadicity {
1596         variadicity_non_variadic, /**< non variadic */
1597         variadicity_variadic      /**< variadic */
1598 } ir_variadicity;
1599
1600 /** Returns the null-terminated name of this variadicity. */
1601 FIRM_API const char *get_variadicity_name(ir_variadicity vari);
1602
1603 /** Returns the variadicity of a method. */
1604 FIRM_API ir_variadicity get_method_variadicity(const ir_type *method);
1605
1606 /** Sets the variadicity of a method. */
1607 FIRM_API void set_method_variadicity(ir_type *method, ir_variadicity vari);
1608
1609 /** Returns the mask of the additional graph properties. */
1610 FIRM_API mtp_additional_properties get_method_additional_properties(const ir_type *method);
1611
1612 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
1613 FIRM_API void set_method_additional_properties(ir_type *method,
1614                                                mtp_additional_properties property_mask);
1615
1616 /** Sets one additional graph property. */
1617 FIRM_API void add_method_additional_properties(ir_type *method,
1618                                                mtp_additional_properties flag);
1619
1620 /**
1621  * Calling conventions: lower 24 bits are the number of register parameters,
1622  * upper 8 encode the calling conventions.
1623  */
1624 typedef enum {
1625         cc_reg_param           = 0x01000000, /**< Transmit parameters in registers, else the stack is used.
1626                                                   This flag may be set as default on some architectures. */
1627         cc_last_on_top         = 0x02000000, /**< The last non-register parameter is transmitted on top of
1628                                                   the stack. This is equivalent to the pascal
1629                                                   calling convention. If this flag is not set, the first
1630                                                   non-register parameter is used (stdcall or cdecl
1631                                                   calling convention) */
1632         cc_callee_clear_stk    = 0x04000000, /**< The callee clears the stack. This forbids variadic
1633                                                   function calls (stdcall). */
1634         cc_this_call           = 0x08000000, /**< The first parameter is a this pointer and is transmitted
1635                                                   in a special way. */
1636         cc_compound_ret        = 0x10000000, /**< The method returns a compound type. */
1637         cc_frame_on_caller_stk = 0x20000000, /**< The method did not allocate an own stack frame, instead the
1638                                                   caller must reserve size on its own stack. */
1639         cc_fpreg_param         = 0x40000000, /**< Transmit floating point parameters in registers, else the stack is used. */
1640         cc_bits                = (0xFF << 24)/**< The calling convention bits. */
1641 } calling_convention;
1642
1643 /** cdecl calling convention */
1644 #define cc_cdecl_set    (0)
1645 /** stdcall calling convention */
1646 #define cc_stdcall_set  cc_callee_clear_stk
1647 /** fastcall calling convention */
1648 #define cc_fastcall_set (cc_reg_param|cc_callee_clear_stk)
1649
1650 /**
1651  * check for the CDECL calling convention
1652  */
1653 #define IS_CDECL(cc_mask)     (((cc_mask) & cc_bits) == cc_cdecl_set)
1654
1655 /**
1656  * check for the STDCALL calling convention
1657  */
1658 #define IS_STDCALL(cc_mask)   (((cc_mask) & cc_bits) == cc_stdcall_set)
1659
1660 /**
1661  * check for the FASTCALL calling convention
1662  */
1663 #define IS_FASTCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & cc_bits) == cc_fastcall_set)
1664
1665 /**
1666  * Sets the CDECL convention bits.
1667  */
1668 #define SET_CDECL(cc_mask)    (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_cdecl_set)
1669
1670 /**
1671  * Set. the STDCALL convention bits.
1672  */
1673 #define SET_STDCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_stdcall_set)
1674
1675 /**
1676  * Sets the FASTCALL convention bits.
1677  */
1678 #define SET_FASTCALL(cc_mask) (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_fastcall_set)
1679
1680 /** Returns the calling convention of an entities graph. */
1681 FIRM_API unsigned get_method_calling_convention(const ir_type *method);
1682
1683 /** Sets the calling convention of an entities graph. */
1684 FIRM_API void set_method_calling_convention(ir_type *method, unsigned cc_mask);
1685
1686 /** Returns the number of registers parameters, 0 means default. */
1687 FIRM_API unsigned get_method_n_regparams(ir_type *method);
1688
1689 /** Sets the number of registers parameters, 0 means default. */
1690 FIRM_API void set_method_n_regparams(ir_type *method, unsigned n_regs);
1691
1692 /** Returns true if a type is a method type. */
1693 FIRM_API int is_Method_type(const ir_type *method);
1694
1695 /**
1696  * This type opcode marks that the corresponding type is a method type.
1697  *
1698  * Consequently it refers to a list of arguments and results.
1699  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1700  * of the library.
1701  */
1702 FIRM_API const tp_op *type_method;
1703 FIRM_API const tp_op *get_tpop_method(void);
1704
1705 /** @} */
1706
1707 /**
1708  * @defgroup array_type  Array
1709  *
1710  * The array type represents rectangular multi dimensional arrays.
1711  * The constants representing the bounds must be allocated to
1712  * get_const_code_irg() by setting current_ir_graph accordingly.
1713  *
1714  * - n_dimensions:    Number of array dimensions.
1715  * - *lower_bound:    Lower bounds of dimensions.  Usually all 0.
1716  * - *upper_bound:    Upper bounds or dimensions.
1717  * - *element_type:   The type of the array elements.
1718  * - *element_ent:    An entity for the array elements to be used for
1719  *                      element selection with Sel.
1720  * @{
1721  */
1722
1723 /** Create a new type array.
1724  *
1725  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
1726  * Initializes order to the order of the dimensions.
1727  * The entity for array elements is built automatically.
1728  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
1729  */
1730 FIRM_API ir_type *new_type_array(size_t n_dims, ir_type *element_type);
1731
1732 /** Create a new type array with debug information.
1733  *
1734  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
1735  * Initializes order to the order of the dimensions.
1736  * The entity for array elements is built automatically.
1737  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
1738  * A legal array type must have at least one dimension set.
1739  */
1740 FIRM_API ir_type *new_d_type_array(size_t n_dims, ir_type *element_type,
1741                                    type_dbg_info* db);
1742
1743
1744 /** Returns the number of array dimensions of this type. */
1745 FIRM_API size_t get_array_n_dimensions(const ir_type *array);
1746
1747 /**
1748  * Allocates Const nodes of mode_Is for one array dimension.
1749  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
1750  */
1751 FIRM_API void set_array_bounds_int(ir_type *array, size_t dimension,
1752                                    int lower_bound, int upper_bound);
1753 /**
1754  * Sets the bounds for one array dimension.
1755  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
1756  */
1757 FIRM_API void set_array_bounds(ir_type *array, size_t dimension,
1758                                ir_node *lower_bound, ir_node *upper_bound);
1759 /** Sets the lower bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
1760 FIRM_API void set_array_lower_bound(ir_type *array, size_t dimension,
1761                                     ir_node *lower_bound);
1762
1763 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the lower bound of an array
1764     dimension, i.e. [lower,upper[ */
1765 FIRM_API void set_array_lower_bound_int(ir_type *array, size_t dimension,
1766                                         int lower_bound);
1767
1768 /** Sets the upper bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
1769 FIRM_API void set_array_upper_bound(ir_type *array, size_t dimension,
1770                                     ir_node *upper_bound);
1771
1772 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the upper bound of an array
1773     dimension, i.e. [lower,upper[. */
1774 FIRM_API void set_array_upper_bound_int(ir_type *array, size_t dimension,
1775                                         int upper_bound);
1776
1777 /** Returns true if lower bound != Unknown. */
1778 FIRM_API int has_array_lower_bound(const ir_type *array, size_t dimension);
1779 /** Returns the lower bound of an array. */
1780 FIRM_API ir_node *get_array_lower_bound(const ir_type *array, size_t dimension);
1781 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
1782 FIRM_API long get_array_lower_bound_int(const ir_type *array, size_t dimension);
1783 /** returns true if lower bound != Unknown */
1784 FIRM_API int has_array_upper_bound(const ir_type *array, size_t dimension);
1785 /** Returns the upper bound of an array. */
1786 FIRM_API ir_node *get_array_upper_bound(const ir_type *array, size_t dimension);
1787 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
1788 FIRM_API long get_array_upper_bound_int(const ir_type *array, size_t dimension);
1789
1790 /** Sets an array dimension to a specific order. */
1791 FIRM_API void set_array_order(ir_type *array, size_t dimension, size_t order);
1792
1793 /** Returns the order of an array dimension. */
1794 FIRM_API size_t get_array_order(const ir_type *array, size_t dimension);
1795
1796 /** Find the array dimension that is placed at order order. */
1797 FIRM_API size_t find_array_dimension(const ir_type *array, size_t order);
1798
1799 /** Sets the array element type. */
1800 FIRM_API void set_array_element_type(ir_type *array, ir_type *tp);
1801
1802 /** Gets the array element type. */
1803 FIRM_API ir_type *get_array_element_type(const ir_type *array);
1804
1805 /** Sets the array element entity. */
1806 FIRM_API void set_array_element_entity(ir_type *array, ir_entity *ent);
1807
1808 /** Get the array element entity. */
1809 FIRM_API ir_entity *get_array_element_entity(const ir_type *array);
1810
1811 /** Returns true if a type is an array type. */
1812 FIRM_API int is_Array_type(const ir_type *array);
1813
1814 /**
1815  * This type opcode marks that the corresponding type is an array type.
1816  *
1817  * Consequently it contains a list of dimensions (lower and upper bounds)
1818  * and an element type.
1819  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1820  * of the library.
1821  */
1822 FIRM_API const tp_op *type_array;
1823 FIRM_API const tp_op *get_tpop_array(void);
1824
1825 /** @} */
1826
1827 /**
1828  * @defgroup enumeration_type   Enumeration
1829  *
1830  * Enumeration types need not necessarily be represented explicitly
1831  * by Firm types, as the frontend can lower them to integer constants as
1832  * well.  For debugging purposes or similar tasks this information is useful.
1833  * The type state layout_fixed is set, if all enumeration constant have
1834  * there tarvals assigned.  Until then
1835  *
1836  * - *const:        The target values representing the constants used to
1837  *                  represent individual enumerations.
1838  * @{
1839  */
1840
1841 /** Create a new type enumeration -- set the enumerators independently. */
1842 FIRM_API ir_type *new_type_enumeration(ident *name, size_t n_enums);
1843
1844 /** Create a new type enumeration with debug information -- set the enumerators independently. */
1845 FIRM_API ir_type *new_d_type_enumeration(ident *name, size_t n_enums,
1846                                          type_dbg_info *db);
1847
1848
1849 /** return enumeration identifier */
1850 FIRM_API ident *get_enumeration_ident(const ir_type *enumeration);
1851
1852 /** return enumeration identifier as c-string */
1853 FIRM_API const char *get_enumeration_name(const ir_type *enumeration);
1854
1855 /** Set an enumeration constant to a enumeration type at a given position. */
1856 FIRM_API void set_enumeration_const(ir_type *enumeration, size_t pos,
1857                                     ident *nameid, ir_tarval *con);
1858
1859 /** Returns the number of enumeration values of this enumeration */
1860 FIRM_API size_t get_enumeration_n_enums(const ir_type *enumeration);
1861
1862 /** Returns the enumeration constant at a given position. */
1863 FIRM_API ir_enum_const *get_enumeration_const(const ir_type *enumeration,
1864                                               size_t pos);
1865
1866 /** Returns the enumeration type owner of an enumeration constant. */
1867 FIRM_API ir_type *get_enumeration_owner(const ir_enum_const *enum_cnst);
1868
1869 /** Sets the enumeration constant value. */
1870 FIRM_API void set_enumeration_value(ir_enum_const *enum_cnst, ir_tarval *con);
1871
1872 /** Returns the enumeration constant value. */
1873 FIRM_API ir_tarval *get_enumeration_value(const ir_enum_const *enum_cnst);
1874
1875 /** Assign an ident to an enumeration constant. */
1876 FIRM_API void set_enumeration_nameid(ir_enum_const *enum_cnst, ident *id);
1877
1878 /** Returns the assigned ident of an enumeration constant. */
1879 FIRM_API ident *get_enumeration_const_nameid(const ir_enum_const *enum_cnst);
1880
1881 /** Returns the assigned name of an enumeration constant. */
1882 FIRM_API const char *get_enumeration_const_name(const ir_enum_const *enum_cnst);
1883
1884 /** Returns true if a type is a enumeration type. */
1885 FIRM_API int is_Enumeration_type(const ir_type *enumeration);
1886
1887 /**
1888  * This type opcode marks that the corresponding type is an enumeration type.
1889  *
1890  * Consequently it contains a list of idents for the enumeration identifiers
1891  * and a list of target values that are the constants used to implement
1892  * the enumerators.
1893  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1894  * of the library.
1895  */
1896 FIRM_API const tp_op *type_enumeration;
1897 FIRM_API const tp_op *get_tpop_enumeration(void);
1898
1899 /** @} */
1900
1901 /**
1902  * @defgroup pointer_type   Pointer
1903  *
1904  * Pointer types:
1905  * - points_to:      The type this pointer points to.
1906  * @{
1907  */
1908
1909 /** Creates a new type pointer. */
1910 FIRM_API ir_type *new_type_pointer(ir_type *points_to);
1911
1912 /** Creates a new type pointer with debug information. */
1913 FIRM_API ir_type *new_d_type_pointer(ir_type *points_to, type_dbg_info* db);
1914
1915
1916 /** Sets the type to which a pointer points to. */
1917 FIRM_API void set_pointer_points_to_type(ir_type *pointer, ir_type *tp);
1918
1919 /** Returns the type to which a pointer points to. */
1920 FIRM_API ir_type *get_pointer_points_to_type(const ir_type *pointer);
1921
1922 /** Returns true if a type is a pointer type. */
1923 FIRM_API int is_Pointer_type(const ir_type *pointer);
1924
1925 /** Returns the first pointer type that has as points_to tp.
1926  *  Not efficient: O(\#types).
1927  *  If not found returns firm_unknown_type. */
1928 FIRM_API ir_type *find_pointer_type_to_type(ir_type *tp);
1929
1930 /**
1931  * This type opcode marks that the corresponding type is a pointer type.
1932  *
1933  * It contains a reference to the type the pointer points to.
1934  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1935  * of the library.
1936  */
1937 FIRM_API const tp_op *type_pointer;
1938 FIRM_API const tp_op *get_tpop_pointer(void);
1939
1940 /** @} */
1941
1942 /**
1943  * @defgroup primitive_type Primitive
1944  *
1945  * Primitive types are types that represent atomic data values that
1946  * map directly to modes.  They don't have private attributes.  The
1947  * important information they carry is held in the common mode field.
1948  * @{
1949  */
1950 /** Creates a new primitive type. */
1951 FIRM_API ir_type *new_type_primitive(ir_mode *mode);
1952
1953 /** Creates a new primitive type with debug information. */
1954 FIRM_API ir_type *new_d_type_primitive(ir_mode *mode, type_dbg_info* db);
1955
1956 /** Returns true if a type is a primitive type. */
1957 FIRM_API int is_Primitive_type(const ir_type *primitive);
1958
1959 /** Return the base type of a primitive (bitfield) type or NULL if none. */
1960 FIRM_API ir_type *get_primitive_base_type(const ir_type *tp);
1961
1962 /** Sets the base type of a primitive (bitfield) type. */
1963 FIRM_API void set_primitive_base_type(ir_type *tp, ir_type *base_tp);
1964
1965 /**
1966  * This type opcode marks that the corresponding type is a primitive type.
1967  *
1968  * Primitive types are types that are directly mapped to target machine
1969  * modes.
1970  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
1971  * of the library.
1972  */
1973 FIRM_API const tp_op *type_primitive;
1974 FIRM_API const tp_op *get_tpop_primitive(void);
1975
1976 /** @} */
1977
1978 /**
1979  * @defgroup none_type None
1980  *
1981  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
1982  *
1983  *  The none type represents that there is no type.  The type can be used to
1984  *  initialize fields of type* that actually can not contain a type or that
1985  *  are initialized for an analysis. There exists exactly one type none.
1986  *  This type is not on the type list in ir_prog. It is
1987  *  allocated when initializing the type module.
1988  *
1989  *  The following values are set:
1990  *    - mode:  mode_BAD
1991  *    - name:  "type_none"
1992  *    - state: layout_fixed
1993  *    - size:  0
1994  * @{
1995  */
1996 /** A variable that contains the only none type. */
1997 FIRM_API ir_type *firm_none_type;
1998 /** Returns the none type. */
1999 FIRM_API ir_type *get_none_type(void);
2000 /**
2001  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
2002  *
2003  * Types with this opcode represents that there is no type.
2004  * The type can be used to initialize fields of the type* that actually can not
2005  * contain a type or that are initialized for an analysis. There exists exactly
2006  * one type with this opcode.
2007  */
2008 FIRM_API const tp_op *tpop_none;
2009 FIRM_API const tp_op *get_tpop_none(void);
2010 /** @} */
2011
2012 /** @defgroup code_type Code
2013  * @{
2014  */
2015 /** A variable that contains the only code type. */
2016 FIRM_API ir_type *firm_code_type;
2017 /** Returns the code type. */
2018 FIRM_API ir_type *get_code_type(void);
2019 /**
2020  * Checks whether a type is a code type.
2021  */
2022 FIRM_API int is_code_type(const ir_type *tp);
2023 /**
2024  * The code type is used to mark pieces of code (basic blocks)
2025  */
2026 FIRM_API const tp_op *tpop_code;
2027 FIRM_API const tp_op *get_tpop_code_type(void);
2028 /** @} */
2029
2030 /**
2031  * @defgroup unknown_type  Unknown
2032  *
2033  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
2034  *
2035  *  The unknown type represents that there could be a type, but it is not
2036  *  known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
2037  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
2038  *  exactly one type unknown. This type is not on the type list in ir_prog.  It is
2039  *  allocated when initializing the type module.
2040  *
2041  *  The following values are set:
2042  *    - mode:  mode_ANY
2043  *    - name:  "type_unknown"
2044  *    - state: layout_fixed
2045  *    - size:  0
2046  * @{
2047  */
2048 /** A variable that contains the only unknown type. */
2049 FIRM_API ir_type *firm_unknown_type;
2050 /** Returns the unknown type. */
2051 FIRM_API ir_type *get_unknown_type(void);
2052 /**
2053  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
2054  *
2055  * Types with this opcode represents that there could be a type, but it is not
2056  * known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
2057  * yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
2058  * exactly one type with this opcode.
2059  */
2060 FIRM_API const tp_op *tpop_unknown;
2061 FIRM_API const tp_op *get_tpop_unknown(void);
2062 /** @} */
2063
2064 /**
2065  *  Checks whether a type is atomic.
2066  *  @param tp   any type
2067  *  @return true if type is primitive, pointer or enumeration
2068  */
2069 FIRM_API int is_atomic_type(const ir_type *tp);
2070
2071 /**
2072  * @defgroup compound_type Compound
2073  *
2074  * @{
2075  */
2076
2077 /**
2078  * Gets the identifier of a compound type
2079  */
2080 FIRM_API ident *get_compound_ident(const ir_type *tp);
2081
2082 /** return compound identifier as c-string */
2083 FIRM_API const char *get_compound_name(const ir_type *tp);
2084
2085 /**
2086  * Gets the number of elements in a Firm compound type.
2087  *
2088  * This is just a comfortability function, because structs and
2089  * classes can often be treated be the same code, but they have
2090  * different access functions to their members.
2091  *
2092  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2093  *
2094  * @return Number of members in the compound type.
2095  */
2096 FIRM_API size_t get_compound_n_members(const ir_type *tp);
2097
2098 /**
2099  * Gets the member of a Firm compound type at position pos.
2100  *
2101  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2102  * @param pos The number of the member.
2103  *
2104  * @return The member entity at position pos.
2105  */
2106 FIRM_API ir_entity *get_compound_member(const ir_type *tp, size_t pos);
2107
2108 /** Returns index of member in tp, -1 if not contained. */
2109 FIRM_API size_t get_compound_member_index(const ir_type *tp, ir_entity *member);
2110
2111 /** Remove a member from a compound type. */
2112 FIRM_API void remove_compound_member(ir_type *compound, ir_entity *entity);
2113
2114 /**
2115  * layout members of a struct/union or class type in a default way.
2116  */
2117 FIRM_API void default_layout_compound_type(ir_type *tp);
2118
2119 /**
2120  * Checks whether a type is a compound type.
2121  *
2122  * @param tp - any type
2123  *
2124  * @return true if the type is class, structure, union or array type.
2125  */
2126 FIRM_API int is_compound_type(const ir_type *tp);
2127
2128 /** @} */
2129
2130 /** @defgroup frame_type  Frame
2131  * @{
2132  */
2133
2134 /**
2135  * Makes a new frame type. Frame types are class types,
2136  * so all class access functions work.
2137  * Frame types are not in the global list of types.
2138  */
2139 FIRM_API ir_type *new_type_frame(void);
2140
2141 /**
2142  * Checks, whether a type is a frame type.
2143  */
2144 FIRM_API int is_frame_type(const ir_type *tp);
2145
2146 /**
2147  * Makes a clone of a frame type.
2148  * Sets entity links from old frame entities to new onces and
2149  * vice versa.
2150  */
2151 FIRM_API ir_type *clone_frame_type(ir_type *type);
2152
2153 /**
2154  * Allocate an area of size bytes aligned at alignment
2155  * at the start or the end of a frame type.
2156  * The frame type must already have a fixed layout.
2157  *
2158  * @param frame_type a frame type
2159  * @param size       the size of the entity
2160  * @param alignment  the alignment of the entity
2161  * @param at_start   if true, put the area at the frame type's start, else at end
2162  *
2163  * @return the entity representing the area
2164  */
2165 FIRM_API ir_entity *frame_alloc_area(ir_type *frame_type, int size,
2166                                      unsigned alignment, int at_start);
2167
2168 /** @} */
2169
2170 /**
2171  * @defgroup trwalk Traversing
2172  * @{
2173  */
2174
2175 /**  Type for a function that compares two types.
2176  *
2177  *   @param tp1  The first type to compare.
2178  *   @param tp2  The second type to compare.
2179  */
2180 typedef int (compare_types_func_t)(const void *tp1, const void *tp2);
2181
2182 /** A data type to treat types and entities as the same. */
2183 typedef union {
2184         ir_type   *typ;   /**< points to a type */
2185         ir_entity *ent;   /**< points to an entity */
2186 } type_or_ent;
2187
2188 /** Type of argument functions for type walkers.
2189  *
2190  * @param tore    points to the visited type or entity
2191  * @param env     free environment pointer
2192  */
2193 typedef void type_walk_func(type_or_ent tore, void *env);
2194
2195 /**  The class walk function
2196  *
2197  * @param clss    points to the visited class
2198  * @param env     free environment pointer
2199  */
2200 typedef void class_walk_func(ir_type *clss, void *env);
2201
2202 /** Touches every type and entity in unspecified order.  If new
2203  *  types/entities are created during the traversal these will
2204  *  be visited, too.
2205  *  Does not touch frame types or types for value params ... */
2206 FIRM_API void type_walk(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2207
2208 /** Walks over all type information reachable from an ir graph.
2209  *
2210  *  Walks over all type information reachable from irg, i.e., starts a
2211  *  type walk at the irgs entity, the irgs frame type and all types and
2212  *  entities that are attributes to firm nodes. */
2213 FIRM_API void type_walk_irg(ir_graph *irg, type_walk_func *pre,
2214                             type_walk_func *post, void *env);
2215
2216 /**
2217  * Touches every class in specified order:
2218  *    - first the super class
2219  *    - second the class itself
2220  *    - third the sub classes.  If new classes are created
2221  *    during the traversal these will be visited, too.
2222  *
2223  *    @deprecated will be removed?
2224  */
2225 FIRM_API void type_walk_super2sub(type_walk_func *pre, type_walk_func *post,
2226                                   void *env);
2227
2228 /** Walker for class types in inheritance order.
2229  *
2230  *  Touches every class in specified order:
2231  *   - first the super class
2232  *   - second the class itself
2233  *   If new classes are created during the traversal these
2234  *   will be visited, too.
2235  * Starts the walk at arbitrary classes.
2236  * Executes pre when first visiting a class.  Executes post after
2237  * visiting all superclasses.
2238  *
2239  * The arguments pre, post, env may be NULL. */
2240 FIRM_API void type_walk_super(type_walk_func *pre, type_walk_func *post,
2241                               void *env);
2242
2243 /** Same as type_walk_super2sub, but visits only class types.
2244    Executes pre for a class if all superclasses have been visited.
2245    Then iterates to subclasses.  Executes post after return from
2246    subclass.
2247    Does not visit global type, frame types.
2248 */
2249 FIRM_API void class_walk_super2sub(class_walk_func *pre, class_walk_func *post,
2250                                    void *env);
2251
2252 /**
2253  * the entity walk function.  A function type for entity walkers.
2254  *
2255  * @param ent     points to the visited entity
2256  * @param env     free environment pointer
2257  */
2258 typedef void entity_walk_func(ir_entity *ent, void *env);
2259
2260 /**
2261  * Walks over all entities in the type.
2262  *
2263  * @param tp    the type
2264  * @param doit  the entity walker function
2265  * @param env   environment, will be passed to the walker function
2266  */
2267 FIRM_API void walk_types_entities(ir_type *tp, entity_walk_func *doit,
2268                                   void *env);
2269
2270 /**
2271  * If we have the closed world assumption, we can calculate the
2272  * finalization of classes and entities by inspecting the class hierarchy.
2273  * After this is done, all classes and entities that are not overridden
2274  * anymore have the final property set.
2275  */
2276 FIRM_API void types_calc_finalization(void);
2277
2278 /** @deprecated */
2279 FIRM_API ir_visibility get_type_visibility(const ir_type *tp);
2280 /** @deprecated */
2281 FIRM_API void          set_type_visibility(ir_type *tp, ir_visibility v);
2282
2283 /** @} */
2284
2285 /** @} */
2286
2287 #include "end.h"
2288
2289 #endif