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