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