5e552a49d27adefbaddf73e114e261421f2d82ec
[libfirm] / include / libfirm / typerep.h
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 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 #ifndef FIRM_TYPEREP_H
20 #define FIRM_TYPEREP_H
21
22 #include "firm_types.h"
23
24 /**
25  * @page entity       Entity representation
26  *
27  * An entity is the representation of program known objects in Firm.
28  * The primary concept of entities is to represent members of complex
29  * types, i.e., fields and methods of classes.  As not all programming
30  * language model all variables and methods as members of some class,
31  * the concept of entities is extended to cover also local and global
32  * variables, and arbitrary procedures.
33  *
34  * An entity always specifies the type of the object it represents and
35  * the type of the object it is a part of, the owner of the entity.
36  * Originally this is the type of the class of which the entity is a
37  * member.
38  * The owner of local variables is the procedure they are defined in.
39  * The owner of global variables and procedures visible in the whole
40  * program is a universally defined class type "GlobalType".  The owner
41  * of procedures defined in the scope of an other procedure is the
42  * enclosing procedure.
43  *
44  * The type ir_entity is an abstract data type to represent program entities.
45  * If contains the following attributes:
46  *
47  *   - owner:      A compound type this entity is a part of.
48  *   - type:       The type of this entity.
49  *   - name:       The string that represents this entity in the source program.
50  *   - allocation: A flag saying whether the entity is dynamically or statically
51  *                 allocated (values: dynamic_allocated,  static_allocated,
52  *                 automatic_allocated).
53  *   - visibility: A flag indicating the visibility of this entity (values: local,
54  *                 external_visible,  external_allocated)
55  *   - variability: A flag indicating the variability of this entity (values:
56  *                  uninitialized, initialized, part_constant, constant)
57  *   - volatility: @@@
58  *   - offset:     The offset of the entity within the compound object in bytes.  Only set
59  *                 if the owner in the state "layout_fixed".
60  *   - offset_bits_remainder:   The offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound)
61  *                 in bits.  Only set if the owner in the state "layout_fixed".
62  *   - overwrites: A list of entities overwritten by this entity.  This list is only
63  *                 existent if the owner of this entity is a class.  The members in
64  *                 this list must be entities of super classes.
65  *   - overwrittenby: A list of entities that overwrite this entity.  This list is only
66  *                 existent if the owner of this entity is a class.  The members in
67  *                 this list must be entities of sub classes.
68  *   - link:       A void* to associate some additional information with the entity.
69  *   - irg:        If the entity is a method this is the ir graph that represents the
70  *                 code of the method.
71  *   - peculiarity: The peculiarity of the entity.  If the entity is a method this
72  *                 indicates whether the entity represents
73  *                 a real method or whether it only exists to describe an interface.
74  *                 In that case there nowhere exists code for this entity and this entity
75  *                 is never dynamically used in the code.
76  *                 Values: description, existent.  Default: existent.
77  *   - visited:    visited flag.  Master flag is type_visited.
78  *
79  * These fields can only be accessed via access functions.
80  *
81  * @see  ir_type, ir_entity
82  */
83
84 /** This enumeration flags the visibility of entities and types.
85  *
86  * This is necessary for partial compilation.
87  * We rely on the ordering of the flags.
88  */
89 typedef enum {
90         visibility_local,              /**< The entity is only visible locally.  This is the default for
91                                             entities.
92                                             The type is only visible locally.  All instances are allocated
93                                             locally, and no pointer to entities of this type are passed
94                                             out of this compilation unit. */
95         visibility_external_visible,   /**< The entity is visible to other external program parts, but
96                                             it is defined here.  It may not be optimized away.  The entity must
97                                             be static_allocated.
98                                             For types:  entities of this type can be accessed externally.  No
99                                             instances of this type are allocated externally.  */
100         visibility_external_allocated  /**< The entity is defined and allocated externally.  This compilation
101                                             must not allocate memory for this entity. The entity must
102                                             be static_allocated.  This can also be an external defined
103                                             method.
104                                             For types:  entities of this type are allocated and accessed from
105                                             external code.  Default for types.  */
106 } ir_visibility;
107
108 /** This enumeration flags the peculiarity of entities and types. */
109 typedef enum {
110         peculiarity_description,     /**< Represents only a description.  The entity/type is never
111                                   allocated, no code/data exists for this entity/type.
112                               @@@ eventually rename to descriptive (adjective as the others!)*/
113         peculiarity_inherited,       /**< Describes explicitly that other entities are
114                                   inherited to the owner of this entity.
115                                   Overwrites must refer to at least one other
116                                   entity.  If this is a method entity there exists
117                                   no irg for this entity, only for one of the
118                                   overwritten ones.
119                               Only for entity. */
120         peculiarity_existent         /**< The entity/type (can) exist.
121                           @@@ eventually rename to 'real' i.e., 'echt'
122                               This serves better as opposition to description _and_ inherited.*/
123 } ir_peculiarity;
124
125 /**
126  * Creates a new entity.
127  *
128  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
129  * Entity is automatic_allocated and uninitialized except if the type
130  * is type_method, then it is static_allocated and constant.  The constant
131  * value is a pointer to the method.
132  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
133  */
134 ir_entity *new_entity(ir_type *owner, ident *name, ir_type *tp);
135
136 /**
137  * Creates a new entity.
138  *
139  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
140  * The entity is automatic allocated and uninitialized except if the type
141  * is type_method, then it is static allocated and constant.  The constant
142  * value is a pointer to the method.
143  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
144  */
145 ir_entity *new_d_entity(ir_type *owner, ident *name, ir_type *tp, dbg_info *db);
146
147 /**
148  * Copies the entity if the new_owner is different from the
149  * owner of the old entity,  else returns the old entity.
150  *
151  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
152  * Resets the overwrites/overwritten_by fields.
153  * Keeps the old atomic value.
154  *   @@@ Maybe we should change this.  If peculiarity of a method
155  *       is existent, we should add a new SymConst that points to
156  *       itself and not to the origin.  Right now we have to change
157  *       the peculiarity and then set a new atomic value by hand.
158  */
159 ir_entity *copy_entity_own(ir_entity *old, ir_type *new_owner);
160
161 /**
162  * Copies the entity if the new_name is different from the
163  * name of the old entity, else returns the old entity.
164  *
165  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
166  * The mangled name ld_name is set to NULL.
167  * Overwrites relation is copied from old.
168  */
169 ir_entity *copy_entity_name(ir_entity *old, ident *new_name);
170
171 /**
172  * Frees the entity.
173  *
174  * The owner will still contain the pointer to this
175  * entity, as well as all other references!
176  */
177 void free_entity(ir_entity *ent);
178
179 /** Returns the name of an entity. */
180 const char *get_entity_name(const ir_entity *ent);
181
182 /** Returns the ident of an entity. */
183 ident *get_entity_ident(const ir_entity *ent);
184
185 /** Sets the ident of the entity. */
186 void set_entity_ident(ir_entity *ent, ident *id);
187
188 /** Returns the mangled name of the entity.
189  *
190  * If the mangled name is set it returns the existing name.
191  * Else it generates a name with mangle_entity()
192  * and remembers this new name internally.
193  */
194 ident *get_entity_ld_ident(ir_entity *ent);
195
196 /** Sets the mangled name of the entity. */
197 void set_entity_ld_ident(ir_entity *ent, ident *ld_ident);
198
199 /** Returns the mangled name of the entity as a string. */
200 const char *get_entity_ld_name(ir_entity *ent);
201
202 /** Returns the owner of the entity. */
203 ir_type *get_entity_owner(ir_entity *ent);
204
205 /** Sets the owner field in entity to owner.  Don't forget to add
206    ent to owner!! */
207 void set_entity_owner(ir_entity *ent, ir_type *owner);
208
209 /** Returns the type of an entity. */
210 ir_type *get_entity_type(ir_entity *ent);
211
212 /** Sets the type of an entity. */
213 void set_entity_type(ir_entity *ent, ir_type *tp);
214
215 /** The allocation type. */
216 typedef enum {
217         allocation_automatic, /**< The entity is allocated during runtime, implicitly
218                                    as component of a compound type.   This is the default. */
219         allocation_parameter, /**< The entity is a parameter.  It is also automatic allocated.
220                                    We distinguish the allocation of parameters from the allocation
221                                    of local variables as their placement depends on the calling
222                                    conventions. */
223         allocation_dynamic,   /**< The entity is allocated during runtime, explicitly
224                                    by an Alloc node. */
225         allocation_static     /**< The entity is allocated statically.  We can use a
226                                    Const as address of the entity.  This is the default for methods. */
227 } ir_allocation;
228
229 /** Returns the allocation type of an entity. */
230 ir_allocation get_entity_allocation(const ir_entity *ent);
231
232 /** Sets the allocation type of an entity. */
233 void set_entity_allocation(ir_entity *ent, ir_allocation al);
234
235 /** Return the name of the allocation type. */
236 const char *get_allocation_name(ir_allocation al);
237
238 /** Returns the visibility of an entity. */
239 ir_visibility get_entity_visibility(const ir_entity *ent);
240
241 /** Sets the visibility of an entity. */
242 void set_entity_visibility(ir_entity *ent, ir_visibility vis);
243
244 /** Return the name of the visibility */
245 const char *get_visibility_name(ir_visibility vis);
246
247 /** This enumeration flags the variability of entities. */
248 typedef enum {
249         variability_uninitialized,    /**< The content of the entity is completely unknown. Default. */
250         variability_initialized,      /**< After allocation the entity is initialized with the
251                                            value given somewhere in the entity. */
252         variability_part_constant,    /**< For entities of compound types.
253                                            The members of the entity are mixed constant,
254                                            initialized or uninitialized. */
255         variability_constant          /**< The entity is constant. */
256 } ir_variability;
257
258 /** Returns the variability of an entity. */
259 ir_variability get_entity_variability(const ir_entity *ent);
260
261 /** Sets the variability of an entity. */
262 void set_entity_variability(ir_entity *ent, ir_variability var);
263
264 /** Return the name of the variability. */
265 const char *get_variability_name(ir_variability var);
266
267 /** This enumeration flags the volatility of entities and Loads/Stores. */
268 typedef enum {
269         volatility_non_volatile,    /**< The entity is not volatile. Default. */
270         volatility_is_volatile      /**< The entity is volatile. */
271 } ir_volatility;
272
273 /** Returns the volatility of an entity. */
274 ir_volatility get_entity_volatility(const ir_entity *ent);
275
276 /** Sets the volatility of an entity. */
277 void set_entity_volatility(ir_entity *ent, ir_volatility vol);
278
279 /** Return the name of the volatility. */
280 const char *get_volatility_name(ir_volatility var);
281
282 /** Returns alignment of entity in bytes */
283 unsigned get_entity_alignment(const ir_entity *entity);
284
285 /** Sets alignment for entity in bytes */
286 void set_entity_alignment(ir_entity *entity, unsigned alignment);
287
288 /** This enumeration flags the align of Loads/Stores. */
289 typedef enum {
290         align_non_aligned,    /**< The entity is not aligned. */
291         align_is_aligned      /**< The entity is aligned. Default */
292 } ir_align;
293
294 /** Returns indication wether entity is aligned in memory. */
295 ir_align get_entity_aligned(const ir_entity *ent);
296
297 /** Sets indication wether entity is aligned in memory */
298 void set_entity_aligned(ir_entity *ent, ir_align a);
299
300 /** Return the name of the alignment. */
301 const char *get_align_name(ir_align a);
302
303 /** This enumeration flags the stickyness of an entity. */
304 typedef enum {
305         stickyness_unsticky,  /**< The entity can be removed from
306                                    the program, unless contraindicated
307                                    by other attributes. Default. */
308         stickyness_sticky     /**< The entity must remain in the
309                                    program in any case. There might be external
310                                    callers. */
311 } ir_stickyness;
312
313 /** Get the entity's stickyness. */
314 ir_stickyness get_entity_stickyness(const ir_entity *ent);
315
316 /** Set the entity's stickyness. */
317 void set_entity_stickyness(ir_entity *ent, ir_stickyness stickyness);
318
319 /** Returns the offset of an entity (in a compound) in bytes. Only set if layout = fixed. */
320 int get_entity_offset(const ir_entity *ent);
321
322 /** Sets the offset of an entity (in a compound) in bytes. */
323 void set_entity_offset(ir_entity *ent, int offset);
324
325 /** Returns the offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound) in bits. Only set if layout = fixed. */
326 unsigned char get_entity_offset_bits_remainder(const ir_entity *ent);
327
328 /** Sets the offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound) in bits. */
329 void set_entity_offset_bits_remainder(ir_entity *ent, unsigned char offset);
330
331 /** Returns the stored intermediate information. */
332 void *get_entity_link(const ir_entity *ent);
333
334 /** Stores new intermediate information. */
335 void set_entity_link(ir_entity *ent, void *l);
336
337 /* -- Fields of method entities -- */
338 /** The entity knows the corresponding irg if the entity is a method.
339    This allows to get from a Call to the called irg.
340    Only entities of peculiarity "existent" can have a corresponding irg,
341    else the field is fixed to NULL.  (Get returns NULL, set asserts.) */
342 ir_graph *get_entity_irg(const ir_entity *ent);
343 void set_entity_irg(ir_entity *ent, ir_graph *irg);
344
345 /** Gets the entity vtable number. */
346 unsigned get_entity_vtable_number(const ir_entity *ent);
347
348 /** Sets the entity vtable number. */
349 void set_entity_vtable_number(ir_entity *ent, unsigned vtable_number);
350
351 /** Return the peculiarity of an entity. */
352 ir_peculiarity get_entity_peculiarity(const ir_entity *ent);
353
354 /** Sets the peculiarity of an entity. */
355 void set_entity_peculiarity(ir_entity *ent, ir_peculiarity pec);
356
357 /** Checks if an entity cannot be overridden anymore. */
358 int is_entity_final(const ir_entity *ent);
359
360 /** Sets/resets the final flag of an entity. */
361 void set_entity_final(ir_entity *ent, int final);
362
363 /** Checks if an entity is compiler generated. */
364 int is_entity_compiler_generated(const ir_entity *ent);
365
366 /** Sets/resets the compiler generated flag. */
367 void set_entity_compiler_generated(ir_entity *ent, int flag);
368
369 /** Checks if an entity is marked by the backend. */
370 int is_entity_backend_marked(const ir_entity *ent);
371
372 /** Sets/resets the backend marker flag. */
373 void set_entity_backend_marked(ir_entity *ent, int flag);
374
375 /**
376  * Bitfield type indicating the way an entity is used.
377  */
378 typedef enum {
379         ir_usage_none             = 0,      /**< This entity is unused. */
380         ir_usage_address_taken    = 1 << 0, /**< The address of this entity was taken. */
381         ir_usage_write            = 1 << 1, /**< The entity was written to. */
382         ir_usage_read             = 1 << 2, /**< The entity was read. */
383         ir_usage_reinterpret_cast = 1 << 3, /**< The entity was read but with a wrong mode
384                                                  (an implicit reinterpret cast) */
385         /** Unknown access */
386         ir_usage_unknown
387                 = ir_usage_address_taken | ir_usage_write | ir_usage_read
388                 | ir_usage_reinterpret_cast
389 } ir_entity_usage;
390
391 /** Return the entity usage */
392 ir_entity_usage get_entity_usage(const ir_entity *ent);
393
394 /** Sets/resets the state of the address taken flag of an entity. */
395 void set_entity_usage(ir_entity *ent, ir_entity_usage flag);
396
397 /**
398  * Returns the debug information of an entity.
399  *
400  * @param ent The entity.
401  */
402 dbg_info *get_entity_dbg_info(const ir_entity *ent);
403
404 /**
405  * Sets the debug information of an entity.
406  *
407  * @param ent The entity.
408  * @param db  The debug info.
409  */
410 void set_entity_dbg_info(ir_entity *ent, dbg_info *db);
411
412 /* -- Representation of constant values of entities -- */
413 /**
414  * Returns true if the the node is representable as code on
415  * const_code_irg.
416  *
417  * @deprecated This function is not used by libFirm and stays here
418  *             only as a helper for the old Jack frontend.
419  */
420 int is_irn_const_expression(ir_node *n);
421
422 /**
423  * Copies a Firm subgraph that complies to the restrictions for
424  * constant expressions to current_block in current_ir_graph.
425  *
426  * @param dbg  debug info for all newly created nodes
427  * @param n    the node
428  *
429  * Set current_ir_graph to get_const_code_irg() to generate a constant
430  * expression.
431  */
432 ir_node *copy_const_value(dbg_info *dbg, ir_node *n);
433
434 /* Set has no effect for existent entities of type method. */
435 ir_node *get_atomic_ent_value(ir_entity *ent);
436 void set_atomic_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val);
437
438 /** the kind (type) of an initializer */
439 typedef enum ir_initializer_kind_t {
440         /** initializer containing an ir_node from the const-code irg */
441         IR_INITIALIZER_CONST,
442         /** initializer containing a tarval */
443         IR_INITIALIZER_TARVAL,
444         /** initializes type with default values (usually 0) */
445         IR_INITIALIZER_NULL,
446         /** list of initializers used to initializer a compound or array type */
447         IR_INITIALIZER_COMPOUND
448 } ir_initializer_kind_t;
449
450 /** returns kind of an initializer */
451 ir_initializer_kind_t get_initializer_kind(const ir_initializer_t *initializer);
452
453 /** Return the name of the initializer kind. */
454 const char *get_initializer_kind_name(ir_initializer_kind_t ini);
455
456 /**
457  * returns the null initializer (there's only one instance of it in a program )
458  */
459 ir_initializer_t *get_initializer_null(void);
460
461 /**
462  * creates an initializer containing a reference to a node on the const-code
463  * irg.
464  */
465 ir_initializer_t *create_initializer_const(ir_node *value);
466
467 /** creates an initializer containing a single tarval value */
468 ir_initializer_t *create_initializer_tarval(tarval *tv);
469
470 /** return value contained in a const initializer */
471 ir_node *get_initializer_const_value(const ir_initializer_t *initializer);
472
473 /** return value contained in a tarval initializer */
474 tarval *get_initializer_tarval_value(const ir_initializer_t *initialzier);
475
476 /** creates a compound initializer which holds @p n_entries entries */
477 ir_initializer_t *create_initializer_compound(unsigned n_entries);
478
479 /** returns the number of entries in a compound initializer */
480 unsigned get_initializer_compound_n_entries(const ir_initializer_t *initializer);
481
482 /** sets entry with index @p index to the initializer @p value */
483 void set_initializer_compound_value(ir_initializer_t *initializer,
484                                     unsigned index, ir_initializer_t *value);
485
486 /** returns the value with index @p index of a compound initializer */
487 ir_initializer_t *get_initializer_compound_value(
488                 const ir_initializer_t *initializer, unsigned index);
489
490 /** Creates a new compound graph path of given length. */
491 compound_graph_path *new_compound_graph_path(ir_type *tp, int length);
492
493 /** Returns non-zero if an object is a compound graph path */
494 int is_compound_graph_path(const void *thing);
495
496 /** Frees a graph path object */
497 void free_compound_graph_path(compound_graph_path *gr);
498
499 /** Returns the length of a graph path */
500 int get_compound_graph_path_length(const compound_graph_path *gr);
501
502 /** Get the entity node of an compound graph path at position pos. */
503 ir_entity *get_compound_graph_path_node(const compound_graph_path *gr, int pos);
504 /** Set the entity node of an compound graph path at position pos. */
505 void      set_compound_graph_path_node(compound_graph_path *gr, int pos, ir_entity *node);
506 /** Get the index of an compound graph path at position pos. */
507 int       get_compound_graph_path_array_index(const compound_graph_path *gr, int pos);
508 /** Set the index of an compound graph path at position pos. */
509 void      set_compound_graph_path_array_index(compound_graph_path *gr, int pos, int index);
510 /** Get the type of an compound graph path. */
511 ir_type   *get_compound_graph_path_type(const compound_graph_path *gr);
512
513 /** Checks whether the path up to pos is correct. If the path contains a NULL,
514  *  assumes the path is not complete and returns non-zero. */
515 int is_proper_compound_graph_path(compound_graph_path *gr, int pos);
516
517 /* A value of a compound entity is a pair of a value and the description of the
518    corresponding access path to the member of the compound.  */
519 void add_compound_ent_value_w_path(ir_entity *ent, ir_node *val, compound_graph_path *path);
520 void set_compound_ent_value_w_path(ir_entity *ent, ir_node *val, compound_graph_path *path, int pos);
521
522 /** Returns the number of constant values needed to initialize the entity.
523  *
524  *  Asserts if the entity has variability_uninitialized.
525  * */
526 int get_compound_ent_n_values(ir_entity *ent);
527 /** Returns a constant value given the position. */
528 ir_node *get_compound_ent_value(ir_entity *ent, int pos);
529 /** Returns the access path for value at position pos. */
530 compound_graph_path *get_compound_ent_value_path(ir_entity *ent, int pos);
531 /** Returns a constant value given the access path.
532  *  The path must contain array indices for all array element entities. */
533 ir_node *get_compound_ent_value_by_path(ir_entity *ent, compound_graph_path *path);
534
535 /** Removes all constant entries where the path ends at value_ent. Does not
536    free the memory of the paths.  (The same path might be used for several
537    constant entities. */
538 void remove_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_entity *value_ent);
539
540 /* Some languages support only trivial access paths, i.e., the member is a
541    direct, atomic member of the constant entities type. In this case the
542    corresponding entity can be accessed directly.  The following functions
543    allow direct access. */
544
545 /** Generates a Path with length 1.
546     Beware: Has a bad runtime for array elements (O(|array|) and should be
547     avoided there. Use add_compound_ent_value_w_path() instead and create
548     the path manually. */
549 void add_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val, ir_entity *member);
550
551 /** Returns the last member in the path */
552 ir_entity *get_compound_ent_value_member(ir_entity *ent, int pos);
553
554 /** Sets the path at pos 0 */
555 void set_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val, ir_entity *member, int pos);
556
557 /** Sets the new style initializers of an entity. */
558 void set_entity_initializer(ir_entity *entity, ir_initializer_t *initializer);
559
560 /** Returns true, if an entity has new style initializers. */
561 int has_entity_initializer(const ir_entity *entity);
562
563 /** Return the new style initializers of an entity. */
564 ir_initializer_t *get_entity_initializer(const ir_entity *entity);
565
566 /** Initializes the entity ent which must be of a one dimensional
567    array type with the values given in the values array.
568    The array must have a lower and an upper bound.  Keeps the
569    order of values. Does not test whether the number of values
570    fits into the given array size.  Does not test whether the
571    values have the proper mode for the array. */
572 void set_array_entity_values(ir_entity *ent, tarval **values, int num_vals);
573
574 /**
575  * Return the offset in bits from the last byte address.
576  *
577  * This requires that the layout of all concerned types is fixed.
578  *
579  * @param ent Any entity of compound type with at least pos initialization values.
580  * @param pos The position of the value for which the offset is requested.
581  */
582 unsigned get_compound_ent_value_offset_bit_remainder(ir_entity *ent, int pos);
583
584 /** Return the overall offset of value at position pos in bytes.
585  *
586  * This requires that the layout of all concerned types is fixed.
587  * Asserts if bit offset is not byte aligned.
588  *
589  * @param ent Any entity of compound type with at least pos initialization values.
590  * @param pos The position of the value for which the offset is requested.
591  */
592 unsigned get_compound_ent_value_offset_bytes(ir_entity *ent, int pos);
593
594 /* --- Fields of entities with a class type as owner --- */
595 /* Overwrites is a field that specifies that an access to the overwritten
596    entity in the supertype must use this entity.  It's a list as with
597    multiple inheritance several entities can be overwritten.  This field
598    is mostly useful for method entities.
599    If a Sel node selects an entity that is overwritten by other entities it
600    must return a pointer to the entity of the dynamic type of the pointer
601    that is passed to it.  Lowering of the Sel node must assure this.
602    Overwrittenby is the inverse of overwrites.  Both add routines add
603    both relations, they only differ in the order of arguments. */
604 void add_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
605 int get_entity_n_overwrites(ir_entity *ent);
606 int get_entity_overwrites_index(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
607 ir_entity *get_entity_overwrites(ir_entity *ent, int pos);
608 void set_entity_overwrites(ir_entity *ent, int pos, ir_entity *overwritten);
609 void remove_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
610
611 void add_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
612 int get_entity_n_overwrittenby(ir_entity *ent);
613 int get_entity_overwrittenby_index(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
614 ir_entity *get_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, int pos);
615 void set_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, int pos, ir_entity *overwrites);
616 void remove_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
617
618 /**
619  *   Checks whether a pointer points to an entity.
620  *
621  *   @param thing     an arbitrary pointer
622  *
623  *   @return
624  *       true if the thing is an entity, else false
625  */
626 int is_entity(const void *thing);
627
628 /** Returns true if the type of the entity is a primitive, pointer
629  * enumeration or method type.
630  *
631  * @Note This is a different classification than from is_primitive_type().
632  */
633 int is_atomic_entity(ir_entity *ent);
634 /** Returns true if the type of the entity is a class, structure,
635    array or union type. */
636 int is_compound_entity(ir_entity *ent);
637 /** Returns true if the type of the entity is a Method type. */
638 int is_method_entity(ir_entity *ent);
639
640 /** Returns non-zero if ent1 and ent2 have are equal except for their owner.
641    Two entities are equal if
642     - they have the same type (the same C-struct)
643     - ...?
644 */
645 int equal_entity(ir_entity *ent1, ir_entity *ent2);
646
647 /** Outputs a unique number for this entity if libfirm is compiled for
648  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
649  *  of the type cast to long.
650  */
651 long get_entity_nr(const ir_entity *ent);
652
653 /** Returns the entities visited count. */
654 ir_visited_t get_entity_visited(ir_entity *ent);
655
656 /** Sets the entities visited count. */
657 void set_entity_visited(ir_entity *ent, ir_visited_t num);
658
659 /** Sets visited field in entity to entity_visited. */
660 void mark_entity_visited(ir_entity *ent);
661
662 /** Returns true if this entity was visited. */
663 int entity_visited(ir_entity *ent);
664
665 /** Returns true if this entity was not visited. */
666 int entity_not_visited(ir_entity *ent);
667
668 /**
669  * Returns the mask of the additional entity properties.
670  * The properties are automatically inherited from the irg if available
671  * or from the method type if they were not set using
672  * set_entity_additional_properties() or
673  * set_entity_additional_property().
674  */
675 unsigned get_entity_additional_properties(ir_entity *ent);
676
677 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
678 void set_entity_additional_properties(ir_entity *ent, unsigned property_mask);
679
680 /** Sets one additional graph property. */
681 void set_entity_additional_property(ir_entity *ent, mtp_additional_property flag);
682
683 /** Returns the class type that this type info entity represents or NULL
684     if ent is no type info entity. */
685 ir_type *get_entity_repr_class(const ir_entity *ent);
686
687 /**
688  * @page unknown_entity  The Unknown entity
689  *
690  *  This entity is an auxiliary entity dedicated to support analyses.
691  *
692  *  The unknown entity represents that there could be an entity, but it is not
693  *  known.  This entity can be used to initialize fields before an analysis (not known
694  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
695  *  exactly one entity unknown. This entity has as owner and as type the unknown type. It is
696  *  allocated when initializing the entity module.
697  *
698  *  The entity can take the role of any entity, also methods.  It returns default
699  *  values in these cases.
700  *
701  *  The following values are set:
702  *
703  * - name          = "unknown_entity"
704  * - ld_name       = "unknown_entity"
705  * - owner         = unknown_type
706  * - type          = unknown_type
707  * - allocation    = allocation_automatic
708  * - visibility    = visibility_external_allocated
709  * - offset        = -1
710  * - variability   = variability_uninitialized
711  * - value         = SymConst(unknown_entity)
712  * - values        = NULL
713  * - val_paths     = NULL
714  * - peculiarity   = peculiarity_existent
715  * - volatility    = volatility_non_volatile
716  * - stickyness    = stickyness_unsticky
717  * - ld_name       = NULL
718  * - overwrites    = NULL
719  * - overwrittenby = NULL
720  * - irg           = NULL
721  * - link          = NULL
722  */
723 /* A variable that contains the only unknown entity. */
724 extern ir_entity *unknown_entity;
725
726 /** Returns the @link unknown_entity unknown entity @endlink. */
727 ir_entity *get_unknown_entity(void);
728
729 /** Encodes how a pointer parameter is accessed. */
730 typedef enum acc_bits {
731         ptr_access_none  = 0,                                 /**< no access */
732         ptr_access_read  = 1,                                 /**< read access */
733         ptr_access_write = 2,                                 /**< write access */
734         ptr_access_rw    = ptr_access_read|ptr_access_write,  /**< read AND write access */
735         ptr_access_store = 4,                                 /**< the pointer is stored */
736         ptr_access_all   = ptr_access_rw|ptr_access_store     /**< all possible access */
737 } ptr_access_kind;
738
739 #define IS_READ(a)     ((a) & ptr_access_read)
740 #define IS_WRITTEN(a)  ((a) & ptr_access_write)
741 #define IS_STORED(a)   ((a) & ptr_access_store)
742
743 /**
744  * @page tyop  type operations
745  *  This module specifies the kinds of types available in firm.
746  *
747  *  They are called type opcodes. These include classes, structs, methods, unions,
748  *  arrays, enumerations, pointers and primitive types.
749  *  Special types with own opcodes are the id type, a type representing an unknown
750  *  type and a type used to specify that something has no type.
751  *
752  *  @see type.h
753  */
754
755 /**
756  *  An enum for the type kinds.
757  *  For each type kind exists a typecode to identify it.
758  */
759 typedef enum {
760         tpo_uninitialized = 0,   /* not a type opcode */
761         tpo_class,               /**< A class type. */
762         tpo_struct,              /**< A struct type. */
763         tpo_method,              /**< A method type. */
764         tpo_union,               /**< An union type. */
765         tpo_array,               /**< An array type. */
766         tpo_enumeration,         /**< An enumeration type. */
767         tpo_pointer,             /**< A pointer type. */
768         tpo_primitive,           /**< A primitive type. */
769         tpo_id,                  /**< Special Id tag used for type replacement. */
770         tpo_none,                /**< Special type for the None type. */
771         tpo_unknown,             /**< Special code for the Unknown type. */
772         tpo_max                  /* not a type opcode */
773 } tp_opcode;
774
775 /**
776  * A structure containing information about a kind of type.
777  * A structure containing information about a kind of type.  So far
778  * this is only the kind name, an enum for case-switching and some
779  * internal values.
780  *
781  * @see  get_tpop_name(), get_tpop_code(), get_tpop_ident()
782  */
783 typedef struct tp_op tp_op;
784
785
786 /**
787  * Returns the string for the type opcode.
788  *
789  * @param op  The type opcode to get the string from.
790  * @return a string.  (@todo Null terminated?)
791  */
792 const char *get_tpop_name(const tp_op *op);
793
794 /**
795  * Returns an enum for the type opcode.
796  *
797  * @param op   The type opcode to get the enum from.
798  * @return the enum.
799  */
800 tp_opcode get_tpop_code(const tp_op *op);
801
802 /**
803  * Returns the ident for the type opcode.
804  *
805  * @param op   The type opcode to get the ident from.
806  * @return The ident.
807  */
808 ident *get_tpop_ident(const tp_op *op);
809
810 /**
811  * This type opcode marks that the corresponding type is a class type.
812  *
813  * Consequently the type refers to supertypes, subtypes and entities.
814  * Entities can be any fields, but also methods.
815  * @@@ value class or not???
816  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
817  * of the library.
818  */
819 extern tp_op *type_class;
820 tp_op *get_tpop_class(void);
821
822 /**
823  * This type opcode marks that the corresponding type is a compound type
824  * as a struct in C.
825  *
826  * Consequently the type refers to a list of entities
827  * which may not be methods (but pointers to methods).
828  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
829  * of the library.
830  */
831 extern tp_op *type_struct;
832 tp_op *get_tpop_struct(void);
833
834 /**
835  * This type opcode marks that the corresponding type is a method type.
836  *
837  * Consequently it refers to a list of arguments and results.
838  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
839  * of the library.
840  */
841 extern tp_op *type_method;
842 tp_op *get_tpop_method(void);
843
844 /**
845  * This type opcode marks that the corresponding type is a union type.
846  *
847  * Consequently it refers to a list of unioned types.
848  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
849  * of the library.
850  */
851 extern tp_op *type_union;
852 tp_op *get_tpop_union(void);
853
854 /**
855  * This type opcode marks that the corresponding type is an array type.
856  *
857  * Consequently it contains a list of dimensions (lower and upper bounds)
858  * and an element type.
859  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
860  * of the library.
861  */
862 extern tp_op *type_array;
863 tp_op *get_tpop_array(void);
864
865 /**
866  * This type opcode marks that the corresponding type is an enumeration type.
867  *
868  * Consequently it contains a list of idents for the enumeration identifiers
869  * and a list of target values that are the constants used to implement
870  * the enumerators.
871  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
872  * of the library.
873  */
874 extern tp_op *type_enumeration;
875 tp_op *get_tpop_enumeration(void);
876
877 /**
878  * This type opcode marks that the corresponding type is a pointer type.
879  *
880  * It contains a reference to the type the pointer points to.
881  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
882  * of the library.
883  */
884 extern tp_op *type_pointer;
885 tp_op *get_tpop_pointer(void);
886
887 /**
888  * This type opcode marks that the corresponding type is a primitive type.
889  *
890  * Primitive types are types that are directly mapped to target machine
891  * modes.
892  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
893  * of the library.
894  */
895 extern tp_op *type_primitive;
896 tp_op *get_tpop_primitive(void);
897
898 /**
899  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support transformations
900  * of the type structure.
901  *
902  * If a type is changed to another type with another
903  * opcode the new type will be allocated with new memory.  All nodes refering
904  * to the old type need to be changed to refer to the new one.  This is simplified
905  * by turning the old type into an id type that merely forwards to the new type
906  * that now replaces the old one.
907  * type_ids should never be visible out of the type module.  All access routines
908  * should automatically check for type_id and eventually follow the forward in
909  * type_id.  Two types are exchanged by a call to exchange_types.
910  * If a type_id is visible externally report this as bug.  If it is assured that
911  * this never happens this extern variable can be moved to tpop_t.h.
912  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
913  * of the library.
914  */
915 extern tp_op *type_id;
916 tp_op *get_tpop_id(void);
917
918 /**
919  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
920  *
921  * Types with this opcode represents that there is no type.
922  * The type can be used to initialize fields of the type* that actually can not
923  * contain a type or that are initialized for an analysis. There exists exactly
924  * one type with this opcode.
925  */
926 extern tp_op *tpop_none;
927 tp_op *get_tpop_none(void);
928
929 /**
930  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
931  *
932  * Types with this opcode represents that there could be a type, but it is not
933  * known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
934  * yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
935  * exactly one type with this opcode.
936  */
937 extern tp_op *tpop_unknown;
938 tp_op *get_tpop_unknown(void);
939
940 /* ----------------------------------------------------------------------- */
941 /* Classify pairs of types/entities in the inheritance relations.          */
942 /* ----------------------------------------------------------------------- */
943
944 /** Returns true if low is subclass of high.
945  *
946  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
947  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
948  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
949  *  subclasses of high.  */
950 int is_SubClass_of(ir_type *low, ir_type *high);
951
952 /** Subclass check for pointers to classes.
953  *
954  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
955  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
956  *  and subclasses, returns true, else false.  Can also be called with
957  *  two class types.  */
958 int is_SubClass_ptr_of(ir_type *low, ir_type *high);
959
960 /** Returns true if high is superclass of low.
961  *
962  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
963  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
964  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
965  *  subclasses of high.  */
966 #define is_SuperClass_of(high, low) is_SubClass_of(low, high)
967
968 /** Superclass check for pointers to classes.
969  *
970  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
971  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
972  *  and superclasses, returns true, else false.  Can also be called with
973  *  two class types.  */
974 #define is_SuperClass_ptr_of(low, high) is_SubClass_ptr_of(high, low)
975
976 /** Returns true if high is (transitive) overwritten by low.
977  *
978  *  Returns false if high == low. */
979 int is_overwritten_by(ir_entity *high, ir_entity *low);
980
981 /** Resolve polymorphism in the inheritance relation.
982  *
983  *  Returns the dynamically referenced entity if the static entity and the
984  *  dynamic type are given.
985  *  Searches downwards in overwritten tree. */
986 ir_entity *resolve_ent_polymorphy(ir_type *dynamic_class, ir_entity* static_ent);
987
988 /* ----------------------------------------------------------------------- */
989 /* Resolve implicit inheritance.                                           */
990 /* ----------------------------------------------------------------------- */
991
992 /** Default name mangling for inherited entities.
993  *
994  *  Returns an ident that consists of the name of type followed by an
995  *  underscore and the name (not ld_name) of the entity. */
996 ident *default_mangle_inherited_name(ir_entity *ent, ir_type *clss);
997
998 /** Type of argument functions for inheritance resolver.
999  *
1000  * @param ent     The entity in the super type that will be overwritten
1001  *                by the newly generated entity, for which this name is
1002  *                used.
1003  * @param clss    The class type in which the new entity will be placed.
1004  */
1005 typedef ident *mangle_inherited_name_func(ir_entity *ent, ir_type *clss);
1006
1007 /** Resolve implicit inheritance.
1008  *
1009  *  Resolves the implicit inheritance supplied by firm.  Firm defines,
1010  *  that each entity that is not overwritten in a subclass is
1011  *  inherited to this subclass without change implicitly.  This
1012  *  function generates entities that explicitly represent this
1013  *  inheritance.  It generates for each entity overwriting entities in
1014  *  all subclasses of the owner of the entity, if the entity is not
1015  *  overwritten in that subclass.
1016  *
1017  *  The name of the new entity is generated with the function passed.
1018  *  If the function is NULL, the default_mangle_inherited_name() is
1019  *  used.
1020  *
1021  *  This function was moved here from firmlower 3/2005.
1022  */
1023 void resolve_inheritance(mangle_inherited_name_func *mfunc);
1024
1025
1026 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1027 /* The transitive closure of the subclass/superclass and                   */
1028 /* overwrites/overwrittenby relation.                                      */
1029 /*                                                                         */
1030 /* A walk over the ir (O(#types+#entities)) computes the transitive        */
1031 /* closure.  Adding a new type/entity or changing the basic relations in   */
1032 /* some other way invalidates the transitive closure, i.e., it is not      */
1033 /* updated by the basic functions.                                         */
1034 /*                                                                         */
1035 /* The transitive edges are held in a set, not in an array as the          */
1036 /* underlying relation.                                                    */
1037 /*                                                                         */
1038 /* Do the sets contain the node itself?  I assume NOT!                     */
1039 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1040
1041 /** The state of the transitive closure.
1042  *
1043  *  @todo: we could manage the state for each relation separately.  Invalidating
1044  *  the entity relations does not mean invalidating the class relation. */
1045 typedef enum {
1046         inh_transitive_closure_none,       /**<  Closure is not computed, can not be accessed. */
1047         inh_transitive_closure_valid,      /**<  Closure computed and valid. */
1048         inh_transitive_closure_invalid,    /**<  Closure invalid, but can be accessed. */
1049         inh_transitive_closure_max         /**<  Invalid value. */
1050 } inh_transitive_closure_state;
1051
1052 void                         set_irp_inh_transitive_closure_state(inh_transitive_closure_state s);
1053 void                         invalidate_irp_inh_transitive_closure_state(void);
1054 inh_transitive_closure_state get_irp_inh_transitive_closure_state(void);
1055
1056
1057 /** Compute transitive closure of the subclass/superclass and
1058  * overwrites/overwrittenby relation.
1059  *
1060  * This function walks over the ir (O(#types+#entities)) to compute the
1061  * transitive closure.    */
1062 void compute_inh_transitive_closure(void);
1063
1064 /** Free memory occupied by the transitive closure information. */
1065 void free_inh_transitive_closure(void);
1066
1067
1068 /* - subtype ------------------------------------------------------------- */
1069
1070 /** Iterate over all transitive subtypes. */
1071 ir_type *get_class_trans_subtype_first(const ir_type *tp);
1072 ir_type *get_class_trans_subtype_next(const ir_type *tp);
1073 int is_class_trans_subtype(const ir_type *tp, const ir_type *subtp);
1074
1075 /* - supertype ----------------------------------------------------------- */
1076
1077 /** Iterate over all transitive supertypes. */
1078 ir_type *get_class_trans_supertype_first(const ir_type *tp);
1079 ir_type *get_class_trans_supertype_next(const ir_type *tp);
1080
1081 /* - overwrittenby ------------------------------------------------------- */
1082
1083 /** Iterate over all entities that transitive overwrite this entities. */
1084 ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_first(const ir_entity *ent);
1085 ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_next(const ir_entity *ent);
1086
1087 /* - overwrites ---------------------------------------------------------- */
1088
1089 /** Iterate over all transitive overwritten entities. */
1090 ir_entity *get_entity_trans_overwrites_first(const ir_entity *ent);
1091 ir_entity *get_entity_trans_overwrites_next(const ir_entity *ent);
1092
1093
1094 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1095 /** The state of Cast operations that cast class types or pointers to class
1096  *  types.
1097  *
1098  * The state expresses, how far Cast operations conform with the class
1099  * hierarchy.
1100  *
1101  *   class A {}
1102  *   class B1 extends A {}
1103  *   class B2 extends A {}
1104  *   class C  extends B1 {}
1105  * normalized:  Cast operations conform with the inheritance relation.
1106  *   I.e., the type of the operand of a Cast is either a super= or a sub-
1107  *   type of the type casted to. Example: (A)((B2) (new C())).
1108  * transitive:  Cast operations conform with the transitive inheritance
1109  *   relation. Example: (A)(new C()).
1110  * any:  Cast operations do not conform with the transitive inheritance
1111  *   relation.  Example: (B2)(new B1())
1112  *
1113  *  @see: tropt.h
1114  */
1115 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1116
1117 /** Flags for class cast state.
1118  *
1119  * The state in irp is always smaller or equal to the state of any
1120  * irg.
1121  *
1122  * We rely on the ordering of the enum. */
1123 typedef enum {
1124         ir_class_casts_any        = 0, /**< There are class casts that do not cast in conformance with
1125                                             the class hierarchy.  @@@ So far this does not happen in Firm. */
1126         ir_class_casts_transitive = 1, /**< Class casts conform to transitive inheritance edges. Default. */
1127         ir_class_casts_normalized = 2, /**< Class casts conform to inheritance edges. */
1128         ir_class_casts_state_max
1129 } ir_class_cast_state;
1130 const char *get_class_cast_state_string(ir_class_cast_state s);
1131
1132 void                set_irg_class_cast_state(ir_graph *irg, ir_class_cast_state s);
1133 ir_class_cast_state get_irg_class_cast_state(const ir_graph *irg);
1134 void                set_irp_class_cast_state(ir_class_cast_state s);
1135 ir_class_cast_state get_irp_class_cast_state(void);
1136
1137 /** Verify the class cast state of an irg.
1138  *
1139  *  Asserts if state is to high, outputs debug warning if state is to low
1140  *  and firm verbosity is set.
1141  */
1142 void verify_irg_class_cast_state(ir_graph *irg);
1143
1144 /**
1145  * possible trvrfy() error codes
1146  */
1147 enum trvrfy_error_codes {
1148         no_error = 0,                      /**< no error */
1149         error_ent_not_cont,                /**< overwritten entity not in superclass */
1150         error_null_mem,                    /**< compound contains NULL member */
1151         error_const_on_wrong_irg,          /**< constant placed on wrong IRG */
1152         error_existent_entity_without_irg, /**< Method entities with pecularity_exist must have an irg */
1153         error_wrong_ent_overwrites,        /**< number of entity overwrites exceeds number of class overwrites */
1154         error_inherited_ent_without_const, /**< inherited method entity not pointing to existent entity */
1155         error_glob_ent_allocation,         /**< wrong allocation of a global entity */
1156         error_ent_const_mode,              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
1157         error_ent_wrong_owner              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
1158 };
1159
1160 /**
1161  * Checks a type.
1162  *
1163  * @return
1164  *  0   if no error encountered
1165  */
1166 int check_type(ir_type *tp);
1167
1168 /**
1169  * Check an entity. Currently, we check only if initialized constants
1170  * are build on the const irg graph.
1171  *
1172  * @return
1173  *  0   if no error encountered
1174  *  != 0    a trvrfy_error_codes code
1175  */
1176 int check_entity(ir_entity *ent);
1177
1178 /**
1179  * Walks the type information and performs a set of sanity checks.
1180  *
1181  * Currently, the following checks are executed:
1182  * - values of initialized entities must be allocated on the constant IRG
1183  * - class types: doesn't have NULL members
1184  * - class types: all overwrites are existent in the super type
1185  *
1186  * @return
1187  *    0 if graph is correct
1188  *    else error code.
1189  */
1190 int tr_vrfy(void);
1191
1192 /**
1193  * If NDEBUG is defined performs nothing, else calls the tr_vrfy() function.
1194  */
1195 #ifdef NDEBUG
1196 #define TR_VRFY()       0
1197 #else
1198 #define TR_VRFY()       tr_vrfy()
1199 #endif
1200
1201 /**
1202  *
1203  * @file typegmod.h
1204  *  This module supplies routines that support changing the type graph.
1205  */
1206
1207 /** Replaces one type by the other.
1208  *
1209  *  Old type is replaced by new_type.  All references to old_type
1210  *  now point to new_type.  The memory for the old type is destroyed,
1211  *  but still used.  Therefore it is not freed.
1212  *  All referenced to this memory will be lost after a certain while.
1213  *  An exception is the list of types in irp (irprog.h).
1214  *  In the future there might be a routine to recover the memory, but
1215  *  this will be at considerable runtime cost.
1216  *
1217  *  @param old_type  - The old type that shall be replaced by the new type.
1218  *  @param new_type  - The new type that will replace old_type.
1219  *
1220  */
1221 void exchange_types(ir_type *old_type, ir_type *new_type);
1222
1223 /** Skip id types until a useful type is reached.
1224  *
1225  *  @param tp - A type of arbitrary kind.
1226  *
1227  *  @return
1228  *    tp if it is not an id type.
1229  *    If tp is an id type returns the real type it stands for.
1230  */
1231 ir_type *skip_tid(ir_type *tp);
1232
1233 /**
1234  * @page type   representation of types
1235  *
1236  *  Datastructure to hold type information.
1237  *
1238  *  This module supplies a datastructure to represent all types
1239  *  known in the compiled program.  This includes types specified
1240  *  in the program as well as types defined by the language.  In the
1241  *  view of the intermediate representation there is no difference
1242  *  between these types.  Finally it specifies some auxiliary types.
1243  *
1244  *  There exist several kinds of types, arranged by the structure of
1245  *  the type.  A type is described by a set of attributes.  Some of
1246  *  these attributes are common to all types, others depend on the
1247  *  kind of the type.
1248  *
1249  *  Types are different from the modes defined in irmode:  Types are
1250  *  on the level of the programming language, modes at the level of
1251  *  the target processor.
1252  *
1253  *  @see  tpop.h
1254  */
1255
1256 #include "typerep.h"
1257
1258 /** Frees all entities associated with a type.
1259  *  Does not free the array entity.
1260  *  Warning: ensure these entities are not referenced anywhere else.
1261  */
1262 void free_type_entities(ir_type *tp);
1263
1264 /** Frees the memory used by the type.
1265  *
1266  * Removes the type from the type list. Does not free the entities
1267  * belonging to the type, except for the array element entity.  Does
1268  * not free if tp is "none" or "unknown".  Frees entities in value
1269  * param subtypes of method types!!! Make sure these are not
1270  * referenced any more.  Further make sure there is no pointer type
1271  * that refers to this type.                           */
1272 void free_type(ir_type *tp);
1273
1274 const tp_op *get_type_tpop(const ir_type *tp);
1275 ident *get_type_tpop_nameid(const ir_type *tp);
1276 const char *get_type_tpop_name(const ir_type *tp);
1277 tp_opcode get_type_tpop_code(const ir_type *tp);
1278
1279 ident *get_type_ident(const ir_type *tp);
1280 void set_type_ident(ir_type *tp, ident* id);
1281 const char *get_type_name(const ir_type *tp);
1282
1283 /** The visibility of a type.
1284  *
1285  *  The visibility of a type indicates, whether entities of this type
1286  *  are accessed or allocated in external code.
1287  *
1288  *  An entity of a type is allocated in external code, if the external
1289  *  code declares a variable of this type, or dynamically allocates
1290  *  an entity of this type.  If the external code declares a (compound)
1291  *  type, that contains entities of this type, the visibility also
1292  *  must be external_allocated.
1293  *
1294  *  The visibility must be higher than that of all entities, if the
1295  *  type is a compound.  Here it is questionable, what happens with
1296  *  static entities.  If these are accessed external by direct reference,
1297  *  (a static call to a method, that is also in the dispatch table)
1298  *  it should not affect the visibility of the type.
1299  *
1300  *
1301  * @@@ Do we need a visibility for types?
1302  * I change the layout of types radically when doing type splitting.
1303  * I need to know, which fields of classes are accessed in the RTS,
1304  * e.g., [_length.  I may not move [_length to the split part.
1305  * The layout though, is a property of the type.
1306  *
1307  * One could also think of changing the mode of a type ...
1308  *
1309  * But, we could also output macros to access the fields, e.g.,
1310  *  ACCESS_[_length (X)   X->length              // conventional
1311  *  ACCESS_[_length (X)   X->_split_ref->length  // with type splitting
1312  *
1313  * For now I implement this function, that returns the visibility
1314  * based on the visibility of the entities of a compound ...
1315  *
1316  * This function returns visibility_external_visible if one or more
1317  * entities of a compound type have visibility_external_visible.
1318  * Entities of types are never visibility_external_allocated (right?).
1319  * Else returns visibility_local.
1320  */
1321 ir_visibility get_type_visibility(const ir_type *tp);
1322 void          set_type_visibility(ir_type *tp, ir_visibility v);
1323
1324
1325
1326 /** The state of the type layout. */
1327 typedef enum {
1328         layout_undefined,    /**< The layout of this type is not defined.
1329                                   Address computation to access fields is not
1330                                   possible, fields must be accessed by Sel
1331                                   nodes.  Enumeration constants might be undefined.
1332                                   This is the default value except for
1333                                   pointer, primitive and method types. */
1334         layout_fixed         /**< The layout is fixed, all component/member entities
1335                                   have an offset assigned.  Size of the type is known.
1336                                   Arrays can be accessed by explicit address
1337                                   computation.  Enumeration constants must be defined.
1338                                   Default for pointer, primitive and method types. */
1339 } ir_type_state;
1340
1341 /** Returns a human readable string for the enum entry. */
1342 const char *get_type_state_name(ir_type_state s);
1343
1344 /** Returns the type layout state of a type. */
1345 ir_type_state get_type_state(const ir_type *tp);
1346
1347 /** Sets the type layout state of a type.
1348  *
1349  * For primitives, pointer and method types the layout is always fixed.
1350  * This call is legal but has no effect.
1351  */
1352 void set_type_state(ir_type *tp, ir_type_state state);
1353
1354 /** Returns the mode of a type.
1355  *
1356  * Returns NULL for all non atomic types.
1357  */
1358 ir_mode *get_type_mode(const ir_type *tp);
1359
1360 /** Sets the mode of a type.
1361  *
1362  * Only has an effect on primitive, enumeration and pointer types.
1363  */
1364 void set_type_mode(ir_type *tp, ir_mode* m);
1365
1366 /** Returns the size of a type in bytes. */
1367 unsigned get_type_size_bytes(const ir_type *tp);
1368
1369 /** Sets the size of a type in bytes.
1370  *
1371  * For primitive, enumeration, pointer and method types the size
1372  * is always fixed. This call is legal but has no effect.
1373  */
1374 void set_type_size_bytes(ir_type *tp, unsigned size);
1375
1376 /** Returns the alignment of a type in bytes. */
1377 unsigned get_type_alignment_bytes(ir_type *tp);
1378
1379 /** Returns the alignment of a type in bits.
1380  *
1381  *  If the alignment of a type is
1382  *  not set, it is calculated here according to the following rules:
1383  *  -#.) if a type has a mode, the alignment is the mode size.
1384  *  -#.) compound types have the alignment of there biggest member.
1385  *  -#.) array types have the alignment of there element type.
1386  *  -#.) method types return 0 here.
1387  *  -#.) all other types return 1 here (i.e. aligned at byte).
1388  */
1389 void set_type_alignment_bytes(ir_type *tp, unsigned align);
1390
1391 /** Returns the visited count of a type. */
1392 ir_visited_t get_type_visited(const ir_type *tp);
1393 /** Sets the visited count of a type to num. */
1394 void set_type_visited(ir_type *tp, ir_visited_t num);
1395 /** Sets visited field in type to type_visited. */
1396 void mark_type_visited(ir_type *tp);
1397 /** Returns non-zero if the type is already visited */
1398 int type_visited(const ir_type *tp);
1399 /** Returns non-zero if the type is not yet visited */
1400 int type_not_visited(const ir_type *tp);
1401
1402 /** Returns the associated link field of a type. */
1403 void *get_type_link(const ir_type *tp);
1404 /** Sets the associated link field of a type. */
1405 void set_type_link(ir_type *tp, void *l);
1406
1407 /**
1408  * Visited flag to traverse the type information.
1409  *
1410  * Increase this flag by one before traversing the type information
1411  * using inc_master_type_visited().
1412  * Mark type nodes as visited by mark_type_visited(ir_type).
1413  * Check whether node was already visited by type_visited(ir_type)
1414  * and type_not_visited(ir_type).
1415  * Or use the function to walk all types.
1416  *
1417  * @see  typewalk
1418  */
1419 void         set_master_type_visited(ir_visited_t val);
1420 ir_visited_t get_master_type_visited(void);
1421 void         inc_master_type_visited(void);
1422
1423 /**
1424  * Sets the debug information of a type.
1425  *
1426  * @param tp  The type.
1427  * @param db  The debug info.
1428  */
1429 void set_type_dbg_info(ir_type *tp, dbg_info *db);
1430
1431 /**
1432  * Returns the debug information of a type.
1433  *
1434  * @param tp  The type.
1435  */
1436 dbg_info *get_type_dbg_info(const ir_type *tp);
1437
1438 /**
1439  * Checks whether a pointer points to a type.
1440  *
1441  * @param thing     an arbitrary pointer
1442  *
1443  * @return
1444  *     true if the thing is a type, else false
1445  */
1446 int is_type(const void *thing);
1447
1448 /**
1449  *   Checks whether two types are structurally equal.
1450  *
1451  *   @param typ1  the first type
1452  *   @param typ2  the second type
1453  *
1454  *   @return
1455  *    true if the types are equal, else false.
1456  *
1457  *   Types are equal if :
1458  *    - they are the same type kind
1459  *    - they have the same name
1460  *    - they have the same mode (if applicable)
1461  *    - they have the same type_state and, ev., the same size
1462  *    - they are class types and have:
1463  *      - the same members (see same_entity in entity.h)
1464  *      - the same supertypes -- the C-pointers are compared --> no recursive call.
1465  *      - the same number of subtypes.  Subtypes are not compared,
1466  *        as this could cause a cyclic test.
1467  *      - the same peculiarity
1468  *    - they are structure types and have the same members
1469  *    - they are method types and have
1470  *      - the same parameter types
1471  *      - the same result types
1472  *    - they are union types and have the same members
1473  *    - they are array types and have
1474  *      - the same number of dimensions
1475  *      - the same dimension bounds
1476  *      - the same dimension order
1477  *      - the same element type
1478  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1479  *    - they are pointer types and have the identical points_to type
1480  *      (i.e., the same C-struct to represent the type, type_id is skipped.
1481  *       This is to avoid endless recursions; with pointer types cyclic
1482  *       type graphs are possible.)
1483  */
1484 int equal_type(ir_type *typ1, ir_type *typ2);
1485
1486 /**
1487  *   Checks whether two types are structural comparable.
1488  *
1489  *   @param st pointer type
1490  *   @param lt pointer type
1491  *
1492  *   @return
1493  *    true if type st is smaller than type lt, i.e. whenever
1494  *    lt is expected a st can be used.
1495  *    This is true if
1496  *    - they are the same type kind
1497  *    - mode(st) < mode (lt)  (if applicable)
1498  *    - they are class types and st is (transitive) subtype of lt,
1499  *    - they are structure types and
1500  *       - the members of st have exactly one counterpart in lt with the same name,
1501  *       - the counterpart has a bigger type.
1502  *    - they are method types and have
1503  *      - the same number of parameter and result types,
1504  *      - the parameter types of st are smaller than those of lt,
1505  *      - the result types of st are smaller than those of lt
1506  *    - they are union types and have the members of st have exactly one
1507  *      @return counterpart in lt and the type is smaller
1508  *    - they are array types and have
1509  *      - the same number of dimensions
1510  *      - all bounds of lt are bound of st
1511  *      - the same dimension order
1512  *      - the same element type
1513  *      @return or
1514  *      - the element type of st is smaller than that of lt
1515  *      - the element types have the same size and fixed layout.
1516  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1517  *    - they are pointer types and have the points_to type of st is
1518  *      @return smaller than the points_to type of lt.
1519  *
1520  */
1521 int smaller_type(ir_type *st, ir_type *lt);
1522
1523 /**
1524  *  @page class_type    Representation of a class type
1525  *
1526  *  If the type opcode is set to type_class the type represents class
1527  *  types.  A list of fields and methods is associated with a class.
1528  *  Further a class can inherit from and bequest to other classes.
1529  *
1530  *  The following attributes are private to this type kind:
1531  *  - member:     All entities belonging to this class.  This are method entities
1532  *                which have type_method or fields that can have any of the
1533  *                following type kinds: type_class, type_struct, type_union,
1534  *                type_array, type_enumeration, type_pointer, type_primitive.
1535  *
1536  *  The following two are dynamic lists that can be grown with an "add_" function,
1537  *  but not shrinked:
1538  *
1539  *  - subtypes:    A list of direct subclasses.
1540  *
1541  *  - supertypes:  A list of direct superclasses.
1542  *
1543  *  - peculiarity: The peculiarity of this class.  If the class is of peculiarity
1544  *                 "description" it only is a description of requirements to a class,
1545  *                 as, e.g., a Java interface.  The class will never be allocated.
1546  *                 Peculiarity inherited is only possible for entities.  An entity
1547  *                 is of peculiarity inherited if the compiler generated the entity
1548  *                 to explicitly resolve inheritance.  An inherited method entity has
1549  *                 no value for irg.
1550  *                 Values: description, existent, inherited.  Default: existent.
1551  *
1552  *  - type_info:   An entity representing the type information of this class.
1553  *                 This entity can be of arbitrari type, Firm did not use it yet.
1554  *                 It allows to express the coupling of a type with an entity
1555  *                 representing this type.  This information is useful for lowering
1556  *                 of InstOf and TypeChk nodes.  Default: NULL
1557  *
1558  *  - vtable_size: The size of this class virtual function table.
1559  *                 Default:  0
1560  *
1561  *  - final:       A final class is always a leaf in the class hierarchy.  Final
1562  *                 classes cannot be super classes of other ones.  As this information
1563  *                 can only be computed in whole world compilations, we allow to
1564  *                 set this flag.  It is used in optimizations if get_opt_closed_world()
1565  *                 is false.  Default:  false
1566  *
1567  *  - interface:   The class represents an interface.  This flag can be set to distinguish
1568  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1569  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1570  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1571  *
1572  *  - abstract :   The class represents an abstract class.  This flag can be set to distinguish
1573  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1574  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1575  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1576  */
1577
1578 /** Creates a new class type. */
1579 ir_type *new_type_class(ident *name);
1580
1581 /** Creates a new class type with debug information. */
1582 ir_type *new_d_type_class(ident *name, dbg_info *db);
1583
1584 /* --- manipulate private fields of class type  --- */
1585
1586 /** Adds the entity as member of the class.  */
1587 void add_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member);
1588
1589 /** Returns the number of members of this class. */
1590 int get_class_n_members(const ir_type *clss);
1591
1592 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
1593 ir_entity *get_class_member(const ir_type *clss, int pos);
1594
1595 /** Returns index of mem in clss, -1 if not contained. */
1596 int get_class_member_index(const ir_type *clss, ir_entity *mem);
1597
1598 /** Finds the member with name 'name'. If several members with the same
1599  *  name returns one of them.  Returns NULL if no member found. */
1600 ir_entity *get_class_member_by_name(ir_type *clss, ident *name);
1601
1602 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
1603  *  the passed entity. */
1604 void set_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member, int pos);
1605
1606 /** Replaces complete member list in class type by the list passed.
1607  *
1608  *  Copies the list passed. This function is necessary to reduce the number of members.
1609  *  members is an array of entities, num the size of this array.  Sets all
1610  *  owners of the members passed to clss. */
1611 void set_class_members(ir_type *clss, ir_entity *members[], int arity);
1612
1613 /** Finds member in the list of members and removes it.
1614  *
1615  *  Shrinks the member list, so iterate from the end!!!
1616  *  Does not deallocate the entity.  */
1617 void remove_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member);
1618
1619
1620 /** Adds subtype as subtype to clss.
1621  *
1622  *  Checks whether clss is a supertype of subtype.  If not
1623  *  adds also clss as supertype to subtype.  */
1624 void add_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1625
1626 /** Returns the number of subtypes */
1627 int get_class_n_subtypes(const ir_type *clss);
1628
1629 /** Gets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype. */
1630 ir_type *get_class_subtype(ir_type *clss, int pos);
1631
1632 /** Returns the index to access subclass as subtype of class.
1633  *
1634  *  If subclass is no direct subtype of class returns -1.
1635  */
1636 int get_class_subtype_index(ir_type *clss, const ir_type *subclass);
1637
1638 /** Sets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype.
1639  *
1640  *  Does not set the corresponding supertype relation for subtype: this might
1641  *  be a different position! */
1642 void set_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype, int pos);
1643
1644 /** Finds subtype in the list of subtypes and removes it  */
1645 void remove_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1646
1647 /* Convenience macros */
1648 #define add_class_derived_type(clss, drvtype)       add_class_subtype(clss, drvtype)
1649 #define get_class_n_derived_types(clss)             get_class_n_subtypes(clss)
1650 #define get_class_derived_type(clss, pos)           get_class_subtype(clss, pos)
1651 #define get_class_derived_type_index(clss, drvtype) get_class_subtype_index(clss, drvtype)
1652 #define set_class_derived_type(clss, drvtype, pos)  set_class_subtype(clss, drvtype, pos)
1653 #define remove_class_derived_type(clss, drvtype)    remove_class_subtype(clss, drvtype)
1654
1655 /** Adds supertype as supertype to class.
1656  *
1657  *  Checks whether clss is a subtype of supertype.  If not
1658  *  adds also clss as subtype to supertype.  */
1659 void add_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
1660
1661 /** Returns the number of supertypes */
1662 int get_class_n_supertypes(const ir_type *clss);
1663
1664 /** Returns the index to access superclass as supertype of class.
1665  *
1666  *  If superclass is no direct supertype of class returns -1.
1667  */
1668 int get_class_supertype_index(ir_type *clss, ir_type *super_clss);
1669
1670 /** Gets the supertype at position pos,  0 <= pos < n_supertype. */
1671 ir_type *get_class_supertype(ir_type *clss, int pos);
1672
1673 /** Sets the supertype at position pos, 0 <= pos < n_supertype.
1674  *
1675  *  Does not set the corresponding subtype relation for supertype: this might
1676  *  be at a different position! */
1677 void set_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype, int pos);
1678
1679 /** Finds supertype in the list of supertypes and removes it */
1680 void remove_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
1681
1682 /** Convenience macro */
1683 #define add_class_base_type(clss, basetype)        add_class_supertype(clss, basetype)
1684 #define get_class_n_base_types(clss)               get_class_n_supertypes(clss)
1685 #define get_class_base_type_index(clss, base_clss) get_class_supertype_index(clss, base_clss)
1686 #define get_class_base_type(clss, pos)             get_class_supertype(clss, pos)
1687 #define set_class_base_type(clss, basetype, pos)   set_class_supertype(clss, basetype, pos)
1688 #define remove_class_base_type(clss, basetype)     remove_class_supertype(clss, basetype)
1689
1690 /** Returns a human readable string for a peculiarity. */
1691 const char *get_peculiarity_name(ir_peculiarity p);
1692
1693 /** Returns the peculiarity of the class. */
1694 ir_peculiarity get_class_peculiarity(const ir_type *clss);
1695 /** Sets the peculiarity of the class. */
1696 void set_class_peculiarity(ir_type *clss, ir_peculiarity pec);
1697
1698 /** Returns the type info entity of a class. */
1699 ir_entity *get_class_type_info(const ir_type *clss);
1700
1701 /** Set a type info entity for the class. */
1702 void set_class_type_info(ir_type *clss, ir_entity *ent);
1703
1704 /** Returns the size of the virtual function table. */
1705 unsigned get_class_vtable_size(const ir_type *clss);
1706
1707 /** Sets a new size of the virtual function table. */
1708 void set_class_vtable_size(ir_type *clss, unsigned size);
1709
1710 /** Returns non-zero if a class is final. */
1711 int is_class_final(const ir_type *clss);
1712
1713 /** Sets the class final flag. */
1714 void set_class_final(ir_type *clss, int flag);
1715
1716 /** Return non-zero if a class is an interface */
1717 int is_class_interface(const ir_type *clss);
1718
1719 /** Sets the class interface flag. */
1720 void set_class_interface(ir_type *clss, int flag);
1721
1722 /** Return non-zero if a class is an abstract class. */
1723 int is_class_abstract(const ir_type *clss);
1724
1725 /** Sets the class abstract flag. */
1726 void set_class_abstract(ir_type *clss, int flag);
1727
1728 /** Set and get a class' dfn --
1729    @todo This is an undocumented field, subject to change! */
1730 void set_class_dfn(ir_type *clss, int dfn);
1731 int  get_class_dfn(const ir_type *clss);
1732
1733 /** Returns true if a type is a class type. */
1734 int is_Class_type(const ir_type *clss);
1735
1736 /**
1737  *  @page struct_type   Representation of a struct type
1738  *
1739  *  A struct type represents aggregate types that consist of a list
1740  *  of fields.
1741  *
1742  *  The following attributes are private to this type kind:
1743  *  - member:  All entities belonging to this class.  This are the fields
1744  *             that can have any of the following types:  type_class,
1745  *             type_struct, type_union, type_array, type_enumeration,
1746  *             type_pointer, type_primitive.
1747  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1748  *             but not shrinked.
1749  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1750  *             but not shrinked.
1751  */
1752 /** Creates a new type struct */
1753 ir_type *new_type_struct(ident *name);
1754 /** Creates a new type struct with debug information. */
1755 ir_type *new_d_type_struct(ident *name, dbg_info* db);
1756
1757 /* --- manipulate private fields of struct --- */
1758
1759 /** Adds the entity as member of the struct.  */
1760 void add_struct_member(ir_type *strct, ir_entity *member);
1761
1762 /** Returns the number of members of this struct. */
1763 int get_struct_n_members(const ir_type *strct);
1764
1765 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
1766 ir_entity *get_struct_member(const ir_type *strct, int pos);
1767
1768 /** Returns index of member in strct, -1 if not contained. */
1769 int get_struct_member_index(const ir_type *strct, ir_entity *member);
1770
1771 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
1772    the passed entity. */
1773 void set_struct_member(ir_type *strct, int pos, ir_entity *member);
1774
1775 /** Finds member in the list of members and removes it. */
1776 void remove_struct_member(ir_type *strct, ir_entity *member);
1777
1778 /** Returns true if a type is a struct type. */
1779 int is_Struct_type(const ir_type *strct);
1780
1781 /**
1782  * @page method_type    Representation of a method type
1783  *
1784  * A method type represents a method, function or procedure type.
1785  * It contains a list of the parameter and result types, as these
1786  * are part of the type description.  These lists should not
1787  * be changed by a optimization, as a change creates a new method
1788  * type.  Therefore optimizations should allocated new method types.
1789  * The set_ routines are only for construction by a frontend.
1790  *
1791  * - n_params:   Number of parameters to the procedure.
1792  *               A procedure in FIRM has only call by value parameters.
1793  *
1794  * - param_type: A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1795  *               The nth type in this list corresponds to the nth element
1796  *               in the parameter tuple that is a result of the start node.
1797  *               (See ircons.h for more information.)
1798  *
1799  * - value_param_ents
1800  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
1801  *               method type) that represent parameters passed by value.
1802  *
1803  * - n_res:      The number of results of the method.  In general, procedures
1804  *               have zero results, functions one.
1805  *
1806  * - res_type:   A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1807  *               The nth type in this list corresponds to the nth input to
1808  *               Return nodes.  (See ircons.h for more information.)
1809  *
1810  * - value_res_ents
1811  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
1812  *               method type) that represent results passed by value.
1813  */
1814
1815 /* These macros define the suffixes for the types and entities used
1816    to represent value parameters / results. */
1817 #define VALUE_PARAMS_SUFFIX  "val_param"
1818 #define VALUE_RESS_SUFFIX    "val_res"
1819
1820 /** Create a new method type.
1821  *
1822  * @param name      the name (ident) of this type
1823  * @param n_param   the number of parameters
1824  * @param n_res     the number of results
1825  *
1826  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1827  * the constructor.
1828  */
1829 ir_type *new_type_method(ident *name, int n_param, int n_res);
1830
1831 /** Create a new method type with debug information.
1832  *
1833  * @param name      the name (ident) of this type
1834  * @param n_param   the number of parameters
1835  * @param n_res     the number of results
1836  * @param db        user defined debug information
1837  *
1838  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1839  * the constructor.
1840  */
1841 ir_type *new_d_type_method(ident *name, int n_param, int n_res, dbg_info *db);
1842
1843 /** Clone an existing method type.
1844  *
1845  * @param tp      the method type to clone.
1846  * @param prefix  if non-null, will be the prefix for the name of
1847  *                the cloned type
1848  *
1849  * @return the cloned method type.
1850  */
1851 ir_type *clone_type_method(ir_type *tp, ident *prefix);
1852
1853 /* -- manipulate private fields of method. -- */
1854
1855 /** Returns the number of parameters of this method. */
1856 int get_method_n_params(const ir_type *method);
1857
1858 /** Returns the type of the parameter at position pos of a method. */
1859 ir_type *get_method_param_type(ir_type *method, int pos);
1860 /** Sets the type of the parameter at position pos of a method.
1861     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
1862     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
1863 void set_method_param_type(ir_type *method, int pos, ir_type *tp);
1864 /** Returns an entity that represents the copied value argument.  Only necessary
1865    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
1866 ir_entity *get_method_value_param_ent(ir_type *method, int pos);
1867 /**
1868  * Sets the type that represents the copied value arguments.
1869  */
1870 void set_method_value_param_type(ir_type *method, ir_type *tp);
1871 /**
1872  * Returns a type that represents the copied value arguments if one
1873  * was allocated, else NULL.
1874  */
1875 ir_type *get_method_value_param_type(const ir_type *method);
1876 /** Returns an ident representing the parameters name. Returns NULL if not set.
1877     For debug support only. */
1878 ident *get_method_param_ident(ir_type *method, int pos);
1879 /** Returns a string representing the parameters name. Returns NULL if not set.
1880     For debug support only. */
1881 const char *get_method_param_name(ir_type *method, int pos);
1882 /** Sets an ident representing the parameters name. For debug support only. */
1883 void set_method_param_ident(ir_type *method, int pos, ident *id);
1884
1885 /** Returns the number of results of a method type. */
1886 int get_method_n_ress(const ir_type *method);
1887 /** Returns the return type of a method type at position pos. */
1888 ir_type *get_method_res_type(ir_type *method, int pos);
1889 /** Sets the type of the result at position pos of a method.
1890     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
1891     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
1892 void set_method_res_type(ir_type *method, int pos, ir_type *tp);
1893 /** Returns an entity that represents the copied value result.  Only necessary
1894    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
1895 ir_entity *get_method_value_res_ent(ir_type *method, int pos);
1896
1897 /**
1898  * Returns a type that represents the copied value results.
1899  */
1900 ir_type *get_method_value_res_type(const ir_type *method);
1901
1902 /**
1903  * This enum flags the variadicity of methods (methods with a
1904  * variable amount of arguments (e.g. C's printf). Default is
1905  * non_variadic.
1906  */
1907 typedef enum ir_variadicity {
1908         variadicity_non_variadic, /**< non variadic */
1909         variadicity_variadic      /**< variadic */
1910 } ir_variadicity;
1911
1912 /** Returns the null-terminated name of this variadicity. */
1913 const char *get_variadicity_name(ir_variadicity vari);
1914
1915 /** Returns the variadicity of a method. */
1916 ir_variadicity get_method_variadicity(const ir_type *method);
1917
1918 /** Sets the variadicity of a method. */
1919 void set_method_variadicity(ir_type *method, ir_variadicity vari);
1920
1921 /**
1922  * Returns the first variadic parameter index of a type.
1923  * If this index was NOT set, the index of the last parameter
1924  * of the method type plus one is returned for variadic functions.
1925  * Non-variadic function types always return -1 here.
1926  */
1927 int get_method_first_variadic_param_index(const ir_type *method);
1928
1929 /**
1930  * Sets the first variadic parameter index. This allows to specify
1931  * a complete call type (containing the type of all parameters)
1932  * but still have the knowledge, which parameter must be passed as
1933  * variadic one.
1934  */
1935 void set_method_first_variadic_param_index(ir_type *method, int index);
1936
1937 /** Returns the mask of the additional graph properties. */
1938 unsigned get_method_additional_properties(const ir_type *method);
1939
1940 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
1941 void set_method_additional_properties(ir_type *method, unsigned property_mask);
1942
1943 /** Sets one additional graph property. */
1944 void set_method_additional_property(ir_type *method, mtp_additional_property flag);
1945
1946 /**
1947  * Calling conventions: lower 24 bits are the number of register parameters,
1948  * upper 8 encode the calling conventions.
1949  */
1950 typedef enum {
1951         cc_reg_param           = 0x01000000, /**< Transmit parameters in registers, else the stack is used.
1952                                                   This flag may be set as default on some architectures. */
1953         cc_last_on_top         = 0x02000000, /**< The last non-register parameter is transmitted on top of
1954                                                   the stack. This is equivalent to the pascal
1955                                                   calling convention. If this flag is not set, the first
1956                                                   non-register parameter is used (stdcall or cdecl
1957                                                   calling convention) */
1958         cc_callee_clear_stk    = 0x04000000, /**< The callee clears the stack. This forbids variadic
1959                                                   function calls (stdcall). */
1960         cc_this_call           = 0x08000000, /**< The first parameter is a this pointer and is transmitted
1961                                                   in a special way. */
1962         cc_compound_ret        = 0x10000000, /**< The method returns a compound type. */
1963         cc_frame_on_caller_stk = 0x20000000, /**< The method did not allocate an own stack frame, instead the
1964                                                   caller must reserve size on its own stack. */
1965         cc_fpreg_param         = 0x40000000, /**< Transmit floating point parameters in registers, else the stack is used. */
1966         cc_bits                = (0xFF << 24)/**< The calling convention bits. */
1967 } calling_convention;
1968
1969 /* some often used cases: made as defines because firmjni cannot handle two
1970    equal enum values. */
1971
1972 /** cdecl calling convention */
1973 #define cc_cdecl_set    (0)
1974 /** stdcall calling convention */
1975 #define cc_stdcall_set  cc_callee_clear_stk
1976 /** fastcall calling convention */
1977 #define cc_fastcall_set (cc_reg_param|cc_callee_clear_stk)
1978
1979 /** Returns the default calling convention for method types. */
1980 unsigned get_default_cc_mask(void);
1981
1982 /**
1983  * check for the CDECL calling convention
1984  */
1985 #define IS_CDECL(cc_mask)     (((cc_mask) & cc_bits) == cc_cdecl_set)
1986
1987 /**
1988  * check for the STDCALL calling convention
1989  */
1990 #define IS_STDCALL(cc_mask)   (((cc_mask) & cc_bits) == cc_stdcall_set)
1991
1992 /**
1993  * check for the FASTCALL calling convention
1994  */
1995 #define IS_FASTCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & cc_bits) == cc_fastcall_set)
1996
1997 /**
1998  * Sets the CDECL convention bits.
1999  */
2000 #define SET_CDECL(cc_mask)    (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_cdecl_set)
2001
2002 /**
2003  * Set. the STDCALL convention bits.
2004  */
2005 #define SET_STDCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_stdcall_set)
2006
2007 /**
2008  * Sets the FASTCALL convention bits.
2009  */
2010 #define SET_FASTCALL(cc_mask) (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_fastcall_set)
2011
2012 /** Returns the calling convention of an entities graph. */
2013 unsigned get_method_calling_convention(const ir_type *method);
2014
2015 /** Sets the calling convention of an entities graph. */
2016 void set_method_calling_convention(ir_type *method, unsigned cc_mask);
2017
2018 /** Returns the number of registers parameters, 0 means default. */
2019 unsigned get_method_n_regparams(ir_type *method);
2020
2021 /** Sets the number of registers parameters, 0 means default. */
2022 void set_method_n_regparams(ir_type *method, unsigned n_regs);
2023
2024 /** Returns true if a type is a method type. */
2025 int is_Method_type(const ir_type *method);
2026
2027 /**
2028  *   @page union_type   Representation of a union (variant) type.
2029  *
2030  *   The union type represents union types.  Note that this representation
2031  *   resembles the C union type.  For tagged variant types like in Pascal or Modula
2032  *   a combination of a struct and a union type must be used.
2033  *
2034  *   - n_types:     Number of unioned types.
2035  *   - members:     Entities for unioned types.  Fixed length array.
2036  *                  This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
2037  *                  but not shrinked.
2038  */
2039 /** Creates a new type union. */
2040 ir_type *new_type_union(ident *name);
2041
2042 /** Creates a new type union with debug information. */
2043 ir_type *new_d_type_union(ident *name, dbg_info* db);
2044
2045 /* --- manipulate private fields of struct --- */
2046
2047 /** Returns the number of unioned types of this union */
2048 int get_union_n_members(const ir_type *uni);
2049
2050 /** Adds a new entity to a union type */
2051 void add_union_member(ir_type *uni, ir_entity *member);
2052
2053 /** Returns the entity at position pos of a union */
2054 ir_entity *get_union_member(const ir_type *uni, int pos);
2055
2056 /** Returns index of member in uni, -1 if not contained. */
2057 int get_union_member_index(const ir_type *uni, ir_entity *member);
2058
2059 /** Overwrites a entity at position pos in a union type. */
2060 void set_union_member(ir_type *uni, int pos, ir_entity *member);
2061
2062 /** Finds member in the list of members and removes it. */
2063 void remove_union_member(ir_type *uni, ir_entity *member);
2064
2065 /** Returns true if a type is a union type. */
2066 int is_Union_type(const ir_type *uni);
2067
2068 /**
2069  * @page array_type Representation of an array type
2070  *
2071  * The array type represents rectangular multi dimensional arrays.
2072  * The constants representing the bounds must be allocated to
2073  * get_const_code_irg() by setting current_ir_graph accordingly.
2074  *
2075  * - n_dimensions:    Number of array dimensions.
2076  * - *lower_bound:    Lower bounds of dimensions.  Usually all 0.
2077  * - *upper_bound:    Upper bounds or dimensions.
2078  * - *element_type:   The type of the array elements.
2079  * - *element_ent:    An entity for the array elements to be used for
2080  *                      element selection with Sel.
2081  * @todo
2082  *   Do we need several entities?  One might want
2083  *   to select a dimension and not a single element in case of multi
2084  *   dimensional arrays.
2085  */
2086
2087 /** Create a new type array.
2088  *
2089  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
2090  * Initializes order to the order of the dimensions.
2091  * The entity for array elements is built automatically.
2092  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
2093  */
2094 ir_type *new_type_array(ident *name, int n_dims, ir_type *element_type);
2095
2096 /** Create a new type array with debug information.
2097  *
2098  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
2099  * Initializes order to the order of the dimensions.
2100  * The entity for array elements is built automatically.
2101  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
2102  * A legal array type must have at least one dimension set.
2103  */
2104 ir_type *new_d_type_array(ident *name, int n_dims, ir_type *element_type, dbg_info* db);
2105
2106 /* --- manipulate private fields of array type --- */
2107
2108 /** Returns the number of array dimensions of this type. */
2109 int get_array_n_dimensions(const ir_type *array);
2110
2111 /**
2112  * Allocates Const nodes of mode_Is for one array dimension.
2113  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
2114  */
2115 void set_array_bounds_int(ir_type *array, int dimension, int lower_bound,
2116                                                          int upper_bound);
2117 /**
2118  * Sets the bounds for one array dimension.
2119  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
2120  */
2121 void set_array_bounds(ir_type *array, int dimension, ir_node *lower_bound,
2122                                                      ir_node *upper_bound);
2123 /** Sets the lower bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
2124 void set_array_lower_bound(ir_type *array, int dimension, ir_node *lower_bound);
2125
2126 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the lower bound of an array
2127     dimension, i.e. [lower,upper[ */
2128 void set_array_lower_bound_int(ir_type *array, int dimension, int lower_bound);
2129
2130 /** Sets the upper bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
2131 void set_array_upper_bound(ir_type *array, int dimension, ir_node *upper_bound);
2132
2133 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the upper bound of an array
2134     dimension, i.e. [lower,upper[. */
2135 void set_array_upper_bound_int(ir_type *array, int dimension, int upper_bound);
2136
2137 /** Returns true if lower bound != Unknown. */
2138 int has_array_lower_bound(const ir_type *array, int dimension);
2139 /** Returns the lower bound of an array. */
2140 ir_node *get_array_lower_bound(const ir_type *array, int dimension);
2141 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
2142 long get_array_lower_bound_int(const ir_type *array, int dimension);
2143 /** returns true if lower bound != Unknown */
2144 int has_array_upper_bound(const ir_type *array, int dimension);
2145 /** Returns the upper bound of an array. */
2146 ir_node *get_array_upper_bound(const ir_type *array, int dimension);
2147 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
2148 long get_array_upper_bound_int(const ir_type *array, int dimension);
2149
2150 /** Sets an array dimension to a specific order. */
2151 void set_array_order(ir_type *array, int dimension, int order);
2152
2153 /** Returns the order of an array dimension. */
2154 int get_array_order(const ir_type *array, int dimension);
2155
2156 /** Find the array dimension that is placed at order order. */
2157 int find_array_dimension(const ir_type *array, int order);
2158
2159 /** Sets the array element type. */
2160 void set_array_element_type(ir_type *array, ir_type* tp);
2161
2162 /** Gets the array element type. */
2163 ir_type *get_array_element_type(ir_type *array);
2164
2165 /** Sets the array element entity. */
2166 void set_array_element_entity(ir_type *array, ir_entity *ent);
2167
2168 /** Get the array element entity. */
2169 ir_entity *get_array_element_entity(const ir_type *array);
2170
2171 /** Returns true if a type is an array type. */
2172 int is_Array_type(const ir_type *array);
2173
2174 /**
2175  * @page enumeration_type   Representation of an enumeration type
2176  *
2177  * Enumeration types need not necessarily be represented explicitly
2178  * by Firm types, as the frontend can lower them to integer constants as
2179  * well.  For debugging purposes or similar tasks this information is useful.
2180  * The type state layout_fixed is set, if all enumeration constant have
2181  * there tarvals assigned.  Until then
2182  *
2183  * - *const:        The target values representing the constants used to
2184  *                  represent individual enumerations.
2185  */
2186
2187 /** Create a new type enumeration -- set the enumerators independently. */
2188 ir_type *new_type_enumeration(ident *name, int n_enums);
2189
2190 /** Create a new type enumeration with debug information -- set the enumerators independently. */
2191 ir_type *new_d_type_enumeration(ident *name, int n_enums, dbg_info *db);
2192
2193 /* --- manipulate fields of enumeration type. --- */
2194
2195 /** Set an enumeration constant to a enumeration type at a given position. */
2196 void set_enumeration_const(ir_type *enumeration, int pos, ident *nameid, tarval *con);
2197
2198 /** Returns the number of enumeration values of this enumeration */
2199 int get_enumeration_n_enums(const ir_type *enumeration);
2200
2201 /** Returns the enumeration constant at a given position. */
2202 ir_enum_const *get_enumeration_const(const ir_type *enumeration, int pos);
2203
2204 /** Returns the enumeration type owner of an enumeration constant. */
2205 ir_type *get_enumeration_owner(const ir_enum_const *enum_cnst);
2206
2207 /** Sets the enumeration constant value. */
2208 void set_enumeration_value(ir_enum_const *enum_cnst, tarval *con);
2209
2210 /** Returns the enumeration constant value. */
2211 tarval *get_enumeration_value(const ir_enum_const *enum_cnst);
2212
2213 /** Assign an ident to an enumeration constant. */
2214 void set_enumeration_nameid(ir_enum_const *enum_cnst, ident *id);
2215
2216 /** Returns the assigned ident of an enumeration constant. */
2217 ident *get_enumeration_nameid(const ir_enum_const *enum_cnst);
2218
2219 /** Returns the assigned name of an enumeration constant. */
2220 const char *get_enumeration_name(const ir_enum_const *enum_cnst);
2221
2222 /** Returns true if a type is a enumeration type. */
2223 int is_Enumeration_type(const ir_type *enumeration);
2224
2225 /**
2226  * @page pointer_type   Representation of a pointer type
2227  *
2228  * The mode of the pointer type must be a reference mode.
2229  *
2230  * Pointer types:
2231  * - points_to:      The type of the entity this pointer points to.
2232  */
2233
2234 /** Creates a new type pointer. */
2235 ir_type *new_type_pointer(ident *name, ir_type *points_to, ir_mode *ptr_mode);
2236
2237 /** Creates a new type pointer with debug information. */
2238 ir_type *new_d_type_pointer(ident *name, ir_type *points_to, ir_mode *ptr_mode, dbg_info* db);
2239
2240 /* --- manipulate fields of type_pointer --- */
2241
2242 /** Sets the type to which a pointer points to. */
2243 void  set_pointer_points_to_type(ir_type *pointer, ir_type *tp);
2244
2245 /** Returns the type to which a pointer points to. */
2246 ir_type *get_pointer_points_to_type(ir_type *pointer);
2247
2248 /** Returns true if a type is a pointer type. */
2249 int is_Pointer_type(const ir_type *pointer);
2250
2251 /** Returns the first pointer type that has as points_to tp.
2252  *  Not efficient: O(#types).
2253  *  If not found returns firm_unknown_type. */
2254 ir_type *find_pointer_type_to_type(ir_type *tp);
2255
2256 /**
2257  * @page primitive_type Representation of a primitive type
2258  *
2259  * Primitive types are types that represent atomic data values that
2260  * map directly to modes.  They don't have private attributes.  The
2261  * important information they carry is held in the common mode field.
2262  */
2263 /** Creates a new primitive type. */
2264 ir_type *new_type_primitive(ident *name, ir_mode *mode);
2265
2266 /** Creates a new primitive type with debug information. */
2267 ir_type *new_d_type_primitive(ident *name, ir_mode *mode, dbg_info* db);
2268
2269 /** Returns true if a type is a primitive type. */
2270 int is_Primitive_type(const ir_type *primitive);
2271
2272 /** Return the base type of a primitive (bitfield) type or NULL if none. */
2273 ir_type *get_primitive_base_type(ir_type *tp);
2274
2275 /** Sets the base type of a primitive (bitfield) type. */
2276 void set_primitive_base_type(ir_type *tp, ir_type *base_tp);
2277
2278 /**
2279  * @page none_type The None type
2280  *
2281  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
2282  *
2283  *  The none type represents that there is no type.  The type can be used to
2284  *  initialize fields of type* that actually can not contain a type or that
2285  *  are initialized for an analysis. There exists exactly one type none.
2286  *  This type is not on the type list in ir_prog. It is
2287  *  allocated when initializing the type module.
2288  *
2289  *  The following values are set:
2290  *    - mode:  mode_BAD
2291  *    - name:  "type_none"
2292  *    - state: layout_fixed
2293  *    - size:  0
2294  */
2295 /** A variable that contains the only none type. */
2296 extern ir_type *firm_none_type;
2297
2298 /** Returns the none type. */
2299 ir_type *get_none_type(void);
2300
2301 /**
2302  * @page unknown_type  The Unknown type
2303  *
2304  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
2305  *
2306  *  The unknown type represents that there could be a type, but it is not
2307  *  known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
2308  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
2309  *  exactly one type unknown. This type is not on the type list in ir_prog.  It is
2310  *  allocated when initializing the type module.
2311  *
2312  *  The following values are set:
2313  *    - mode:  mode_ANY
2314  *    - name:  "type_unknown"
2315  *    - state: layout_fixed
2316  *    - size:  0
2317  */
2318 /** A variable that contains the only unknown type. */
2319 extern ir_type *firm_unknown_type;
2320
2321 /** Returns the unknown type. */
2322 ir_type *get_unknown_type(void);
2323
2324
2325 /**
2326  *  Checks whether a type is atomic.
2327  *  @param tp   any type
2328  *  @return true if type is primitive, pointer or enumeration
2329  */
2330 int is_atomic_type(const ir_type *tp);
2331
2332 /* --- Support for compound types --- */
2333
2334 /**
2335  * Gets the number of elements in a Firm compound type.
2336  *
2337  * This is just a comfortability function, because structs and
2338  * classes can often be treated be the same code, but they have
2339  * different access functions to their members.
2340  *
2341  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2342  *
2343  * @return Number of members in the compound type.
2344  */
2345 int get_compound_n_members(const ir_type *tp);
2346
2347 /**
2348  * Gets the member of a Firm compound type at position pos.
2349  *
2350  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2351  * @param pos The number of the member.
2352  *
2353  * @return The member entity at position pos.
2354  *
2355  * @see get_compound_n_members() for justification of existence.
2356  */
2357 ir_entity *get_compound_member(const ir_type *tp, int pos);
2358
2359 /** Returns index of member in tp, -1 if not contained. */
2360 int get_compound_member_index(const ir_type *tp, ir_entity *member);
2361
2362 /**
2363  * Checks whether a type is a compound type.
2364  *
2365  * @param tp - any type
2366  *
2367  * @return true if the type is class, structure, union or array type.
2368  */
2369 int is_compound_type(const ir_type *tp);
2370
2371 /**
2372  * Checks, whether a type is a frame type.
2373  */
2374 int is_frame_type(const ir_type *tp);
2375
2376 /**
2377  * Checks, whether a type is a value parameter type.
2378  */
2379 int is_value_param_type(const ir_type *tp);
2380
2381 /**
2382  * Checks, whether a type is a lowered type.
2383  */
2384 int is_lowered_type(const ir_type *tp);
2385
2386 /**
2387  * Makes a new value type. Value types are struct types,
2388  * so all struct access functions work.
2389  * Value types are not in the global list of types.
2390  */
2391 ir_type *new_type_value(ident *name);
2392
2393 /**
2394  * Makes a new frame type. Frame types are class types,
2395  * so all class access functions work.
2396  * Frame types are not in the global list of types.
2397  */
2398 ir_type *new_type_frame(ident *name);
2399
2400 /**
2401  * Makes a clone of a frame type.
2402  * Sets entity links from old frame entities to new onces and
2403  * vice versa.
2404  */
2405 ir_type *clone_frame_type(ir_type *type);
2406
2407 /**
2408  * Sets a lowered type for a type. This sets both associations
2409  * and marks lowered_type as a "lowered" one.
2410  */
2411 void set_lowered_type(ir_type *tp, ir_type *lowered_type);
2412
2413 /**
2414  * Gets the lowered/unlowered type of a type or NULL if this type
2415  * has no lowered/unlowered one.
2416  */
2417 ir_type *get_associated_type(const ir_type *tp);
2418
2419 /**
2420  * Allocate an area of size bytes aligned at alignment
2421  * at the start or the end of a frame type.
2422  * The frame type must already have a fixed layout.
2423  *
2424  * @param frame_type a frame type
2425  * @param size       the size of the entity
2426  * @param alignment  the alignment of the entity
2427  * @param at_start   if true, put the area at the frame type's start, else at end
2428  *
2429  * @return the entity representing the area
2430  */
2431 ir_entity *frame_alloc_area(ir_type *frame_type, int size, unsigned alignment, int at_start);
2432
2433 /*-----------------------------------------------------------------*/
2434 /** Debug aides                                                   **/
2435 /*-----------------------------------------------------------------*/
2436
2437 /**
2438  *  Outputs a unique number for this type if libfirm is compiled for
2439  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
2440  *  of the type cast to long.
2441  */
2442 long get_type_nr(const ir_type *tp);
2443
2444 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2445
2446 /**  Type for a function that compares two types.
2447  *
2448  *   @param tp1  The first type to compare.
2449  *   @param tp2  The second type to compare.
2450  */
2451 typedef int (compare_types_func_t)(const void *tp1, const void *tp2);
2452
2453 /** Compares two types by their name.
2454  *
2455  * Compares the opcode and the name of the types. If these are
2456  * equal returns 0, else non-zero.
2457  */
2458 int compare_names(const void *tp1, const void *tp2);
2459
2460 /** Compares two types strict.
2461  *
2462  * returns 0 if tp1 == tp2, else non-zero
2463  */
2464 int compare_strict(const void *tp1, const void *tp2);
2465
2466 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2467
2468 /**  Type for a function that computes a hash value for a type.
2469  *
2470  *   @param tp The type to compute a hash for.
2471  */
2472 typedef int (hash_types_func_t)(ir_type *tp);
2473
2474 /** Computes a hash value by the type name.
2475  *
2476  * Uses the name of the type and the type opcode to compute the hash.
2477  */
2478 int firm_hash_name(ir_type *tp);
2479
2480 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2481
2482 /** Finalize type construction.
2483  *
2484  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2485  * distinguished from other types.  Mature_type hashes the type into a
2486  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2487  * types.
2488  *
2489  * If it finds a type identical to tp it returns this type.  It turns
2490  * tp into the Id type.  All places formerly pointing to tp will now
2491  * point to the found type.  All entities of tp now refer to the found
2492  * type as their owner, but they are not a member of this type.  This
2493  * is invalid firm -- the entities must be replaced by entities of the
2494  * found type.  The Id type will be removed from the representation
2495  * automatically, but within an unknown time span.  It occupies memory
2496  * for this time.
2497  *
2498  * @param tp     The type to mature.
2499  */
2500 ir_type *mature_type(ir_type *tp);
2501
2502 /** Finalize type construction.
2503  *
2504  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2505  * distinguished from other types.  mature_type() hashes the type into a
2506  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2507  * types.
2508  *
2509  * If it finds a type identical to tp it returns this type.  It frees
2510  * type tp and all its entities.
2511  *
2512  * @param tp     The type to mature.
2513  */
2514 ir_type *mature_type_free(ir_type *tp);
2515
2516 /** Finalize type construction.
2517  *
2518  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2519  * distinguished from other types.  Mature_type hashes the type into a
2520  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2521  * types.
2522  *
2523  * If it find a type identical to tp it returns this type.  It frees
2524  * the entities and turns the type into an Id type.  All places
2525  * formerly pointing to tp will now point to the found type.  The Id
2526  * type will be removed from the representation automatically, but
2527  * within an unknown time span.  It occupies memory for this time.
2528  *
2529  * @param tp     The type to mature.
2530  */
2531 ir_type *mature_type_free_entities(ir_type *tp);
2532
2533 /**
2534  * The interface type for the type identify module;
2535  */
2536 struct type_identify_if_t {
2537         compare_types_func_t *cmp;    /**< The function that should be used to compare two types.
2538                                            If NULL, compare_strict() will be used. */
2539         hash_types_func_t *hash;      /**< The function that should be used to calculate a hash
2540                                            value of a type. If NULL, hash_name() will be used. */
2541 };
2542
2543 /**
2544  * Initialise the type identifier module.
2545  *
2546  * @param ti_if    The interface functions for this module.
2547  *
2548  * If the parameter ti_if is NULL, the default functions compare_strict() and
2549  * firm_hash_name() will be used.
2550  */
2551 void init_type_identify(type_identify_if_t *ti_if);
2552
2553 /** A data type to treat types and entities as the same. */
2554 typedef union {
2555         ir_type   *typ;   /**< points to a type */
2556         ir_entity *ent;   /**< points to an entity */
2557 } type_or_ent;
2558
2559 /** Type of argument functions for type walkers.
2560  *
2561  * @param tore    points to the visited type or entity
2562  * @param env     free environment pointer
2563  */
2564 typedef void type_walk_func(type_or_ent tore, void *env);
2565
2566 /**  The class walk function
2567  *
2568  * @param clss    points to the visited class
2569  * @param env     free environment pointer
2570  */
2571 typedef void class_walk_func(ir_type *clss, void *env);
2572
2573 /** Touches every type and entity in unspecified order.  If new
2574  *  types/entities are created during the traversal these will
2575  *  be visited, too.
2576  *  Does not touch frame types or types for value params ... */
2577 void type_walk(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2578
2579 /** Touches every type, entity, frame type, and value param type in
2580  *  unspecified order (also all segment types). */
2581 void type_walk_prog(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2582
2583 /** Walks over all type information reachable from an ir graph.
2584  *
2585  *  Walks over all type information reachable from irg, i.e., starts a
2586  *  type walk at the irgs entity, the irgs frame type and all types and
2587  *  entities that are attributes to firm nodes. */
2588 void type_walk_irg(ir_graph *irg, type_walk_func *pre, type_walk_func *post,
2589                    void *env);
2590
2591 /**
2592     Touches every class in specified order:
2593     - first the super class
2594     - second the class itself
2595     - third the sub classes.  If new classes are created
2596     during the traversal these will be visited, too.
2597
2598     @todo should be named class-walk
2599
2600     @deprecated will be removed?
2601 */
2602 void type_walk_super2sub(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2603
2604 /** Walker for class types in inheritance order.
2605  *
2606  *  Touches every class in specified order:
2607  *   - first the super class
2608  *   - second the class itself
2609  *   If new classes are created during the traversal these
2610  *   will be visited, too.
2611  * Starts the walk at arbitrary classes.
2612  * Executes pre when first visiting a class.  Executes post after
2613  * visiting all superclasses.
2614  *
2615  * The arguments pre, post, env may be NULL. */
2616 void type_walk_super(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2617
2618 /** Same as type_walk_super2sub, but visits only class types.
2619    Executes pre for a class if all superclasses have been visited.
2620    Then iterates to subclasses.  Executes post after return from
2621    subclass.
2622    Does not visit global type, frame types.
2623 */
2624 void class_walk_super2sub(class_walk_func *pre, class_walk_func *post,
2625                           void *env);
2626
2627 /**
2628  * the entity walk function.  A function type for entity walkers.
2629  *
2630  * @param ent     points to the visited entity
2631  * @param env     free environment pointer
2632  */
2633 typedef void entity_walk_func(ir_entity *ent, void *env);
2634
2635 /**
2636  * Walks over all entities in the type.
2637  *
2638  * @param tp    the type
2639  * @param doit  the entity walker function
2640  * @param env   environment, will be passed to the walker function
2641  */
2642 void walk_types_entities(ir_type *tp, entity_walk_func *doit, void *env);
2643
2644 /**
2645  * If we have the closed world assumption, we can calculate the
2646  * finalization of classes and entities by inspecting the class hierarchy.
2647  * After this is done, all classes and entities that are not overridden
2648  * anymore have the final property set.
2649  */
2650 void types_calc_finalization(void);
2651
2652 #endif