cc_fixed is dead, all hail stickyness_sticky!
[libfirm] / include / libfirm / typerep.h
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19 #ifndef FIRM_TYPEREP_H
20 #define FIRM_TYPEREP_H
21
22 #include "firm_types.h"
23
24 /**
25  * @page entity       Entity representation
26  *
27  * An entity is the representation of program known objects in Firm.
28  * The primary concept of entities is to represent members of complex
29  * types, i.e., fields and methods of classes.  As not all programming
30  * language model all variables and methods as members of some class,
31  * the concept of entities is extended to cover also local and global
32  * variables, and arbitrary procedures.
33  *
34  * An entity always specifies the type of the object it represents and
35  * the type of the object it is a part of, the owner of the entity.
36  * Originally this is the type of the class of which the entity is a
37  * member.
38  * The owner of local variables is the procedure they are defined in.
39  * The owner of global variables and procedures visible in the whole
40  * program is a universally defined class type "GlobalType".  The owner
41  * of procedures defined in the scope of an other procedure is the
42  * enclosing procedure.
43  *
44  * The type ir_entity is an abstract data type to represent program entities.
45  * If contains the following attributes:
46  *
47  *   - owner:      A compound type this entity is a part of.
48  *   - type:       The type of this entity.
49  *   - name:       The string that represents this entity in the source program. *   - allocation: A flag saying whether the entity is dynamically or statically *                 allocated (values: dynamic_allocated,  static_allocated,
50  *                 automatic_allocated).
51  *   - visibility: A flag indicating the visibility of this entity (values: local,
52  *                 external_visible,  external_allocated)
53  *   - variability: A flag indicating the variability of this entity (values:
54  *                  uninitialized, initialized, part_constant, constant)
55  *   - volatility: @@@
56  *   - offset:     The offset of the entity within the compound object in bytes.  Only set
57  *                 if the owner in the state "layout_fixed".
58  *   - offset_bits_remainder:   The offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound)
59  *                 in bits.  Only set if the owner in the state "layout_fixed".
60  *   - overwrites: A list of entities overwritten by this entity.  This list is only
61  *                 existent if the owner of this entity is a class.  The members in
62  *                 this list must be entities of super classes.
63  *   - overwrittenby: A list of entities that overwrite this entity.  This list is only
64  *                 existent if the owner of this entity is a class.  The members in
65  *                 this list must be entities of sub classes.
66  *   - link:       A void* to associate some additional information with the entity.
67  *   - irg:        If the entity is a method this is the ir graph that represents the
68  *                 code of the method.
69  *   - peculiarity: The peculiarity of the entity.  If the entity is a method this
70  *                 indicates whether the entity represents
71  *                 a real method or whether it only exists to describe an interface.
72  *                 In that case there nowhere exists code for this entity and this entity
73  *                 is never dynamically used in the code.
74  *                 Values: description, existent.  Default: existent.
75  *   - visited:    visited flag.  Master flag is type_visited.
76  *
77  * These fields can only be accessed via access functions.
78  *
79  * @see  ir_type, ir_entity
80  */
81
82 /** This enumeration flags the visibility of entities and types.
83  *
84  * This is necessary for partial compilation.
85  * We rely on the ordering of the flags.
86  */
87 typedef enum {
88         visibility_local,              /**< The entity is only visible locally.  This is the default for
89                                             entities.
90                                             The type is only visible locally.  All instances are allocated
91                                             locally, and no pointer to entities of this type are passed
92                                             out of this compilation unit. */
93         visibility_external_visible,   /**< The entity is visible to other external program parts, but
94                                             it is defined here.  It may not be optimized away.  The entity must
95                                             be static_allocated.
96                                             For types:  entities of this type can be accessed externally.  No
97                                             instances of this type are allocated externally.  */
98         visibility_external_allocated  /**< The entity is defined and allocated externally.  This compilation
99                                             must not allocate memory for this entity. The entity must
100                                             be static_allocated.  This can also be an external defined
101                                             method.
102                                             For types:  entities of this type are allocated and accessed from
103                                             external code.  Default for types.  */
104 } ir_visibility;
105
106 /** This enumeration flags the peculiarity of entities and types. */
107 typedef enum {
108         peculiarity_description,     /**< Represents only a description.  The entity/type is never
109                                   allocated, no code/data exists for this entity/type.
110                               @@@ eventually rename to descriptive (adjective as the others!)*/
111         peculiarity_inherited,       /**< Describes explicitly that other entities are
112                                   inherited to the owner of this entity.
113                                   Overwrites must refer to at least one other
114                                   entity.  If this is a method entity there exists
115                                   no irg for this entity, only for one of the
116                                   overwritten ones.
117                               Only for entity. */
118         peculiarity_existent         /**< The entity/type (can) exist.
119                           @@@ eventually rename to 'real' i.e., 'echt'
120                               This serves better as opposition to description _and_ inherited.*/
121 } ir_peculiarity;
122
123 /**
124  * Additional method type properties:
125  * Tell about special properties of a method type. Some
126  * of these may be discovered by analyses.
127  */
128 typedef enum {
129         mtp_no_property        = 0x00000000, /**< no additional properties, default */
130         mtp_property_const     = 0x00000001, /**< This method did not access memory and calculates
131                                                its return values solely from its parameters.
132                                                GCC: __attribute__((const)). */
133         mtp_property_pure      = 0x00000002, /**< This method did NOT write to memory and calculates
134                                                its return values solely from its parameters and
135                                                the memory they points to (or global vars).
136                                                GCC: __attribute__((pure)). */
137         mtp_property_noreturn  = 0x00000004, /**< This method did not return due to an aborting system
138                                                call.
139                                                GCC: __attribute__((noreturn)). */
140         mtp_property_nothrow   = 0x00000008, /**< This method cannot throw an exception.
141                                                GCC: __attribute__((nothrow)). */
142         mtp_property_naked     = 0x00000010, /**< This method is naked.
143                                                GCC: __attribute__((naked)). */
144         mtp_property_malloc    = 0x00000020, /**< This method returns newly allocate memory.
145                                                GCC: __attribute__((malloc)). */
146         mtp_property_intrinsic = 0x00000040, /**< This method is intrinsic. It is expected that
147                                                a lowering phase will remove all calls to it. */
148         mtp_property_runtime   = 0x00000080, /**< This method represents a runtime routine. */
149         mtp_property_private   = 0x00000100, /**< All method invocations are known, the backend is free to
150                                                optimize the call in any possible way. */
151         mtp_property_inherited = (1<<31)     /**< Internal. Used only in irg's, means property is
152                                                inherited from type. */
153 } mtp_additional_property;
154
155 /**
156  * Creates a new entity.
157  *
158  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
159  * Entity is automatic_allocated and uninitialized except if the type
160  * is type_method, then it is static_allocated and constant.  The constant
161  * value is a pointer to the method.
162  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
163  */
164 ir_entity *new_entity(ir_type *owner, ident *name, ir_type *tp);
165
166 /**
167  * Creates a new entity.
168  *
169  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
170  * The entity is automatic allocated and uninitialized except if the type
171  * is type_method, then it is static allocated and constant.  The constant
172  * value is a pointer to the method.
173  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
174  */
175 ir_entity *new_d_entity(ir_type *owner, ident *name, ir_type *tp, dbg_info *db);
176
177 /**
178  * Copies the entity if the new_owner is different from the
179  * owner of the old entity,  else returns the old entity.
180  *
181  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
182  * Resets the overwrites/overwritten_by fields.
183  * Keeps the old atomic value.
184  *   @@@ Maybe we should change this.  If peculiarity of a method
185  *       is existent, we should add a new SymConst that points to
186  *       itself and not to the origin.  Right now we have to change
187  *       the peculiarity and then set a new atomic value by hand.
188  */
189 ir_entity *copy_entity_own(ir_entity *old, ir_type *new_owner);
190
191 /**
192  * Copies the entity if the new_name is different from the
193  * name of the old entity, else returns the old entity.
194  *
195  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
196  * The mangled name ld_name is set to NULL.
197  * Overwrites relation is copied from old.
198  */
199 ir_entity *copy_entity_name(ir_entity *old, ident *new_name);
200
201 /**
202  * Frees the entity.
203  *
204  * The owner will still contain the pointer to this
205  * entity, as well as all other references!
206  */
207 void free_entity(ir_entity *ent);
208
209 /** Returns the name of an entity. */
210 const char *get_entity_name(const ir_entity *ent);
211
212 /** Returns the ident of an entity. */
213 ident *get_entity_ident(const ir_entity *ent);
214
215 /** Sets the ident of the entity. */
216 void set_entity_ident(ir_entity *ent, ident *id);
217
218 /** Returns the mangled name of the entity.
219  *
220  * If the mangled name is set it returns the existing name.
221  * Else it generates a name with mangle_entity()
222  * and remembers this new name internally.
223  */
224 ident *get_entity_ld_ident(ir_entity *ent);
225
226 /** Sets the mangled name of the entity. */
227 void set_entity_ld_ident(ir_entity *ent, ident *ld_ident);
228
229 /** Returns the mangled name of the entity as a string. */
230 const char *get_entity_ld_name(ir_entity *ent);
231
232 /** Returns the owner of the entity. */
233 ir_type *get_entity_owner(ir_entity *ent);
234
235 /** Sets the owner field in entity to owner.  Don't forget to add
236    ent to owner!! */
237 void set_entity_owner(ir_entity *ent, ir_type *owner);
238
239 /** Returns the type of an entity. */
240 ir_type *get_entity_type(ir_entity *ent);
241
242 /** Sets the type of an entity. */
243 void set_entity_type(ir_entity *ent, ir_type *tp);
244
245 /** The allocation type. */
246 typedef enum {
247         allocation_automatic, /**< The entity is allocated during runtime, implicitly
248                                    as component of a compound type.   This is the default. */
249         allocation_parameter, /**< The entity is a parameter.  It is also automatic allocated.
250                                    We distinguish the allocation of parameters from the allocation
251                                    of local variables as their placement depends on the calling
252                                    conventions. */
253         allocation_dynamic,   /**< The entity is allocated during runtime, explicitly
254                                    by an Alloc node. */
255         allocation_static     /**< The entity is allocated statically.  We can use a
256                                    Const as address of the entity.  This is the default for methods. */
257 } ir_allocation;
258
259 /** Returns the allocation type of an entity. */
260 ir_allocation get_entity_allocation(const ir_entity *ent);
261
262 /** Sets the allocation type of an entity. */
263 void set_entity_allocation(ir_entity *ent, ir_allocation al);
264
265 /** Return the name of the allocation type. */
266 const char *get_allocation_name(ir_allocation vis);
267
268 /** Returns the visibility of an entity. */
269 ir_visibility get_entity_visibility(const ir_entity *ent);
270
271 /** Sets the visibility of an entity. */
272 void set_entity_visibility(ir_entity *ent, ir_visibility vis);
273
274 /** Return the name of the visibility */
275 const char *get_visibility_name(ir_visibility vis);
276
277 /** This enumeration flags the variability of entities. */
278 typedef enum {
279         variability_uninitialized,    /**< The content of the entity is completely unknown. Default. */
280         variability_initialized,      /**< After allocation the entity is initialized with the
281                                            value given somewhere in the entity. */
282         variability_part_constant,    /**< For entities of compound types.
283                                            The members of the entity are mixed constant,
284                                            initialized or uninitialized. */
285         variability_constant          /**< The entity is constant. */
286 } ir_variability;
287
288 /** Returns the variability of an entity. */
289 ir_variability get_entity_variability(const ir_entity *ent);
290
291 /** Sets the variability of an entity. */
292 void set_entity_variability(ir_entity *ent, ir_variability var);
293
294 /** Return the name of the variability. */
295 const char *get_variability_name(ir_variability var);
296
297 /** This enumeration flags the volatility of entities and Loads/Stores. */
298 typedef enum {
299         volatility_non_volatile,    /**< The entity is not volatile. Default. */
300         volatility_is_volatile      /**< The entity is volatile. */
301 } ir_volatility;
302
303 /** Returns the volatility of an entity. */
304 ir_volatility get_entity_volatility(const ir_entity *ent);
305
306 /** Sets the volatility of an entity. */
307 void set_entity_volatility(ir_entity *ent, ir_volatility vol);
308
309 /** Return the name of the volatility. */
310 const char *get_volatility_name(ir_volatility var);
311
312 /** This enumeration flags the align of Loads/Stores. */
313 typedef enum {
314         align_non_aligned,    /**< The entity is not aligned. */
315         align_is_aligned      /**< The entity is aligned. Default */
316 } ir_align;
317
318 /** Returns the alignment of an entity. */
319 ir_align get_entity_align(const ir_entity *ent);
320
321 /** Sets the alignment of an entity. */
322 void  set_entity_align(ir_entity *ent, ir_align a);
323
324 /** Return the name of the alignment. */
325 const char *get_align_name(ir_align a);
326
327 /** This enumeration flags the stickyness of an entity. */
328 typedef enum {
329         stickyness_unsticky,  /**< The entity can be removed from
330                                    the program, unless contraindicated
331                                    by other attributes. Default. */
332         stickyness_sticky     /**< The entity must remain in the
333                                    program in any case. There might be external
334                                    callers. */
335 } ir_stickyness;
336
337 /** Get the entity's stickyness. */
338 ir_stickyness get_entity_stickyness(const ir_entity *ent);
339
340 /** Set the entity's stickyness. */
341 void set_entity_stickyness(ir_entity *ent, ir_stickyness stickyness);
342
343 /** Returns the offset of an entity (in a compound) in bytes. Only set if layout = fixed. */
344 int get_entity_offset(const ir_entity *ent);
345
346 /** Sets the offset of an entity (in a compound) in bytes. */
347 void set_entity_offset(ir_entity *ent, int offset);
348
349 /** Returns the offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound) in bits. Only set if layout = fixed. */
350 unsigned char get_entity_offset_bits_remainder(const ir_entity *ent);
351
352 /** Sets the offset bit remainder of a bitfield entity (in a compound) in bits. */
353 void set_entity_offset_bits_remainder(ir_entity *ent, unsigned char offset);
354
355 /** Returns the stored intermediate information. */
356 void *get_entity_link(const ir_entity *ent);
357
358 /** Stores new intermediate information. */
359 void set_entity_link(ir_entity *ent, void *l);
360
361 /* -- Fields of method entities -- */
362 /** The entity knows the corresponding irg if the entity is a method.
363    This allows to get from a Call to the called irg.
364    Only entities of peculiarity "existent" can have a corresponding irg,
365    else the field is fixed to NULL.  (Get returns NULL, set asserts.) */
366 ir_graph *get_entity_irg(const ir_entity *ent);
367 void set_entity_irg(ir_entity *ent, ir_graph *irg);
368
369 /** Gets the entity vtable number. */
370 unsigned get_entity_vtable_number(const ir_entity *ent);
371
372 /** Sets the entity vtable number. */
373 void set_entity_vtable_number(ir_entity *ent, unsigned vtable_number);
374
375 /** Return the peculiarity of an entity. */
376 ir_peculiarity get_entity_peculiarity(const ir_entity *ent);
377
378 /** Sets the peculiarity of an entity. */
379 void set_entity_peculiarity(ir_entity *ent, ir_peculiarity pec);
380
381 /** Checks if an entity cannot be overridden anymore. */
382 int is_entity_final(const ir_entity *ent);
383
384 /** Sets/resets the final flag of an entity. */
385 void set_entity_final(ir_entity *ent, int final);
386
387 /** Checks if an entity is compiler generated. */
388 int is_entity_compiler_generated(const ir_entity *ent);
389
390 /** Sets/resets the compiler generated flag. */
391 void set_entity_compiler_generated(ir_entity *ent, int flag);
392
393 /** Checks if an entity is marked by the backend. */
394 int is_entity_backend_marked(const ir_entity *ent);
395
396 /** Sets/resets the backend marker flag. */
397 void set_entity_backend_marked(ir_entity *ent, int flag);
398
399 /**
400  * The state of the address_taken flag.
401  */
402 typedef enum {
403         ir_address_not_taken     = 0,  /**< The address is NOT taken. */
404         ir_address_taken_unknown = 1,  /**< The state of the address taken flag is unknown. */
405         ir_address_taken         = 2   /**< The address IS taken. */
406 } ir_address_taken_state;
407
408 /** Return the state of the address taken flag of an entity. */
409 ir_address_taken_state get_entity_address_taken(const ir_entity *ent);
410
411 /** Sets/resets the state of the address taken flag of an entity. */
412 void set_entity_address_taken(ir_entity *ent, ir_address_taken_state flag);
413
414 /** Return the name of the address_taken state. */
415 const char *get_address_taken_state_name(ir_address_taken_state state);
416
417 /**
418  * Returns the debug information of an entity.
419  *
420  * @param ent The entity.
421  */
422 dbg_info *get_entity_dbg_info(const ir_entity *ent);
423
424 /**
425  * Sets the debug information of an entity.
426  *
427  * @param ent The entity.
428  * @param db  The debug info.
429  */
430 void set_entity_dbg_info(ir_entity *ent, dbg_info *db);
431
432 /* -- Representation of constant values of entities -- */
433 /**
434  * Returns true if the the node is representable as code on
435  * const_code_irg.
436  *
437  * @deprecated This function is not used by libFirm and stays here
438  *             only as a helper for the old Jack frontend.
439  */
440 int is_irn_const_expression(ir_node *n);
441
442 /**
443  * Copies a Firm subgraph that complies to the restrictions for
444  * constant expressions to current_block in current_ir_graph.
445  *
446  * @param dbg  debug info for all newly created nodes
447  * @param n    the node
448  *
449  * Set current_ir_graph to get_const_code_irg() to generate a constant
450  * expression.
451  */
452 ir_node *copy_const_value(dbg_info *dbg, ir_node *n);
453
454 /* Set has no effect for existent entities of type method. */
455 ir_node *get_atomic_ent_value(ir_entity *ent);
456 void set_atomic_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val);
457
458 /** the kind (type) of an initializer */
459 typedef enum ir_initializer_kind_t {
460         /* initializer containing an ir_node from the const-code irg */
461         IR_INITIALIZER_CONST,
462         /* initializer containing a tarval */
463         IR_INITIALIZER_TARVAL,
464         /* initializes type with default values (usually 0) */
465         IR_INITIALIZER_NULL,
466         /* list of initializers used to initializer a compound or array type */
467         IR_INITIALIZER_COMPOUND
468 } ir_initializer_kind_t;
469
470 /** returns kind of an initializer */
471 ir_initializer_kind_t get_initializer_kind(const ir_initializer_t *initializer);
472
473 /**
474  * returns the null initializer (there's only one instance of it in a program )
475  */
476 ir_initializer_t *get_initializer_null(void);
477
478 /**
479  * creates an initializer containing a reference to a node on the const-code
480  * irg.
481  */
482 ir_initializer_t *create_initializer_const(ir_node *value);
483
484 /** creates an initializer containing a single tarval value */
485 ir_initializer_t *create_initializer_tarval(tarval *tv);
486
487 /** return value contained in a const initializer */
488 ir_node *get_initializer_const_value(const ir_initializer_t *initializer);
489
490 /** return value contained in a tarval initializer */
491 tarval *get_initializer_tarval_value(const ir_initializer_t *initialzier);
492
493 /** creates a compound initializer which holds @p n_entries entries */
494 ir_initializer_t *create_initializer_compound(unsigned n_entries);
495
496 /** returns the number of entries in a compound initializer */
497 unsigned get_initializer_compound_n_entries(const ir_initializer_t *initializer);
498
499 /** sets entry with index @p index to the initializer @p value */
500 void set_initializer_compound_value(ir_initializer_t *initializer,
501                                     unsigned index, ir_initializer_t *value);
502
503 /** returns the value with index @p index of a compound initializer */
504 ir_initializer_t *get_initializer_compound_value(
505                 const ir_initializer_t *initializer, unsigned index);
506
507 /** Creates a new compound graph path of given length. */
508 compound_graph_path *new_compound_graph_path(ir_type *tp, int length);
509
510 /** Returns non-zero if an object is a compound graph path */
511 int is_compound_graph_path(const void *thing);
512
513 /** Frees a graph path object */
514 void free_compound_graph_path(compound_graph_path *gr);
515
516 /** Returns the length of a graph path */
517 int get_compound_graph_path_length(const compound_graph_path *gr);
518
519 ir_entity *get_compound_graph_path_node(const compound_graph_path *gr, int pos);
520 void set_compound_graph_path_node(compound_graph_path *gr, int pos, ir_entity *node);
521 int get_compound_graph_path_array_index(const compound_graph_path *gr, int pos);
522 void set_compound_graph_path_array_index(compound_graph_path *gr, int pos, int index);
523
524 /** Checks whether the path up to pos is correct. If the path contains a NULL,
525  *  assumes the path is not complete and returns non-zero. */
526 int is_proper_compound_graph_path(compound_graph_path *gr, int pos);
527
528 /* A value of a compound entity is a pair of a value and the description of the
529    corresponding access path to the member of the compound.  */
530 void add_compound_ent_value_w_path(ir_entity *ent, ir_node *val, compound_graph_path *path);
531 void set_compound_ent_value_w_path(ir_entity *ent, ir_node *val, compound_graph_path *path, int pos);
532
533 /** Returns the number of constant values needed to initialize the entity.
534  *
535  *  Asserts if the entity has variability_uninitialized.
536  * */
537 int get_compound_ent_n_values(ir_entity *ent);
538 /** Returns a constant value given the position. */
539 ir_node *get_compound_ent_value(ir_entity *ent, int pos);
540 /** Returns the access path for value at position pos. */
541 compound_graph_path *get_compound_ent_value_path(ir_entity *ent, int pos);
542 /** Returns a constant value given the access path.
543  *  The path must contain array indices for all array element entities. */
544 ir_node *get_compound_ent_value_by_path(ir_entity *ent, compound_graph_path *path);
545
546 /** Removes all constant entries where the path ends at value_ent. Does not
547    free the memory of the paths.  (The same path might be used for several
548    constant entities. */
549 void remove_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_entity *value_ent);
550
551 /* Some languages support only trivial access paths, i.e., the member is a
552    direct, atomic member of the constant entities type. In this case the
553    corresponding entity can be accessed directly.  The following functions
554    allow direct access. */
555
556 /** Generates a Path with length 1.
557     Beware: Has a bad runtime for array elements (O(|array|) and should be
558     avoided there. Use add_compound_ent_value_w_path() instead and create
559     the path manually. */
560 void add_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val, ir_entity *member);
561
562 /** Returns the last member in the path */
563 ir_entity *get_compound_ent_value_member(ir_entity *ent, int pos);
564
565 /** Sets the path at pos 0 */
566 void set_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val, ir_entity *member, int pos);
567
568 void set_entity_initializer(ir_entity *entity, ir_initializer_t *initializer);
569
570 ir_initializer_t *get_entity_initializer(const ir_entity *entity);
571
572 /** Initializes the entity ent which must be of a one dimensional
573    array type with the values given in the values array.
574    The array must have a lower and an upper bound.  Keeps the
575    order of values. Does not test whether the number of values
576    fits into the given array size.  Does not test whether the
577    values have the proper mode for the array. */
578 void set_array_entity_values(ir_entity *ent, tarval **values, int num_vals);
579
580 /**
581  * Return the offset in bits from the last byte address.
582  *
583  * This requires that the layout of all concerned types is fixed.
584  *
585  * @param ent Any entity of compound type with at least pos initialization values.
586  * @param pos The position of the value for which the offset is requested.
587  */
588 unsigned get_compound_ent_value_offset_bit_remainder(ir_entity *ent, int pos);
589
590 /** Return the overall offset of value at position pos in bytes.
591  *
592  * This requires that the layout of all concerned types is fixed.
593  * Asserts if bit offset is not byte aligned.
594  *
595  * @param ent Any entity of compound type with at least pos initialization values.
596  * @param pos The position of the value for which the offset is requested.
597  */
598 unsigned get_compound_ent_value_offset_bytes(ir_entity *ent, int pos);
599
600 /* --- Fields of entities with a class type as owner --- */
601 /* Overwrites is a field that specifies that an access to the overwritten
602    entity in the supertype must use this entity.  It's a list as with
603    multiple inheritance several entities can be overwritten.  This field
604    is mostly useful for method entities.
605    If a Sel node selects an entity that is overwritten by other entities it
606    must return a pointer to the entity of the dynamic type of the pointer
607    that is passed to it.  Lowering of the Sel node must assure this.
608    Overwrittenby is the inverse of overwrites.  Both add routines add
609    both relations, they only differ in the order of arguments. */
610 void add_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
611 int get_entity_n_overwrites(ir_entity *ent);
612 int get_entity_overwrites_index(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
613 ir_entity *get_entity_overwrites(ir_entity *ent, int pos);
614 void set_entity_overwrites(ir_entity *ent, int pos, ir_entity *overwritten);
615 void remove_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
616
617 void add_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
618 int get_entity_n_overwrittenby(ir_entity *ent);
619 int get_entity_overwrittenby_index(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
620 ir_entity *get_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, int pos);
621 void set_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, int pos, ir_entity *overwrites);
622 void remove_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
623
624 /**
625  *   Checks whether a pointer points to an entity.
626  *
627  *   @param thing     an arbitrary pointer
628  *
629  *   @return
630  *       true if the thing is an entity, else false
631  */
632 int is_entity(const void *thing);
633
634 /** Returns true if the type of the entity is a primitive, pointer
635  * enumeration or method type.
636  *
637  * @Note This is a different classification than from is_primitive_type().
638  */
639 int is_atomic_entity(ir_entity *ent);
640 /** Returns true if the type of the entity is a class, structure,
641    array or union type. */
642 int is_compound_entity(ir_entity *ent);
643 /** Returns true if the type of the entity is a Method type. */
644 int is_method_entity(ir_entity *ent);
645
646 /** Returns non-zero if ent1 and ent2 have are equal except for their owner.
647    Two entities are equal if
648     - they have the same type (the same C-struct)
649     - ...?
650 */
651 int equal_entity(ir_entity *ent1, ir_entity *ent2);
652
653 /** Outputs a unique number for this entity if libfirm is compiled for
654  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
655  *  of the type cast to long.
656  */
657 long get_entity_nr(const ir_entity *ent);
658
659 /** Returns the entities visited count. */
660 unsigned long get_entity_visited(ir_entity *ent);
661
662 /** Sets the entities visited count. */
663 void set_entity_visited(ir_entity *ent, unsigned long num);
664
665 /** Sets visited field in entity to entity_visited. */
666 void mark_entity_visited(ir_entity *ent);
667
668 /** Returns true if this entity was visited. */
669 int entity_visited(ir_entity *ent);
670
671 /** Returns true if this entity was not visited. */
672 int entity_not_visited(ir_entity *ent);
673
674 /**
675  * Returns the mask of the additional entity properties.
676  * The properties are automatically inherited from the irg if available
677  * or from the method type if they were not set using
678  * set_entity_additional_properties() or
679  * set_entity_additional_property().
680  */
681 unsigned get_entity_additional_properties(ir_entity *ent);
682
683 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
684 void set_entity_additional_properties(ir_entity *ent, unsigned property_mask);
685
686 /** Sets one additional graph property. */
687 void set_entity_additional_property(ir_entity *ent, mtp_additional_property flag);
688
689 /** Returns the class type that this type info entity represents or NULL
690     if ent is no type info entity. */
691 ir_type *get_entity_repr_class(const ir_entity *ent);
692
693 /**
694  * @page unknown_entity  The Unknown entity
695  *
696  *  This entity is an auxiliary entity dedicated to support analyses.
697  *
698  *  The unknown entity represents that there could be an entity, but it is not
699  *  known.  This entity can be used to initialize fields before an analysis (not known
700  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
701  *  exactly one entity unknown. This entity has as owner and as type the unknown type. It is
702  *  allocated when initializing the entity module.
703  *
704  *  The entity can take the role of any entity, also methods.  It returns default
705  *  values in these cases.
706  *
707  *  The following values are set:
708  *
709  * - name          = "unknown_entity"
710  * - ld_name       = "unknown_entity"
711  * - owner         = unknown_type
712  * - type          = unknown_type
713  * - allocation    = allocation_automatic
714  * - visibility    = visibility_external_allocated
715  * - offset        = -1
716  * - variability   = variability_uninitialized
717  * - value         = SymConst(unknown_entity)
718  * - values        = NULL
719  * - val_paths     = NULL
720  * - peculiarity   = peculiarity_existent
721  * - volatility    = volatility_non_volatile
722  * - stickyness    = stickyness_unsticky
723  * - ld_name       = NULL
724  * - overwrites    = NULL
725  * - overwrittenby = NULL
726  * - irg           = NULL
727  * - link          = NULL
728  */
729 /* A variable that contains the only unknown entity. */
730 extern ir_entity *unknown_entity;
731
732 /** Returns the @link unknown_entity unknown entity @endlink. */
733 ir_entity *get_unknown_entity(void);
734
735 /** Encodes how a pointer parameter is accessed. */
736 typedef enum acc_bits {
737         ptr_access_none  = 0,                                 /**< no access */
738         ptr_access_read  = 1,                                 /**< read access */
739         ptr_access_write = 2,                                 /**< write access */
740         ptr_access_rw    = ptr_access_read|ptr_access_write,  /**< read AND write access */
741         ptr_access_store = 4,                                 /**< the pointer is stored */
742         ptr_access_all   = ptr_access_rw|ptr_access_store     /**< all possible access */
743 } ptr_access_kind;
744
745 #define IS_READ(a)     ((a) & ptr_access_read)
746 #define IS_WRITTEN(a)  ((a) & ptr_access_write)
747 #define IS_STORED(a)   ((a) & ptr_access_store)
748
749 /**
750  * @page tyop  type operations
751  *  This module specifies the kinds of types available in firm.
752  *
753  *  They are called type opcodes. These include classes, structs, methods, unions,
754  *  arrays, enumerations, pointers and primitive types.
755  *  Special types with own opcodes are the id type, a type representing an unknown
756  *  type and a type used to specify that something has no type.
757  *
758  *  @see type.h
759  */
760
761 /**
762  *  An enum for the type kinds.
763  *  For each type kind exists a typecode to identify it.
764  */
765 typedef enum {
766         tpo_uninitialized = 0,   /* not a type opcode */
767         tpo_class,               /**< A class type. */
768         tpo_struct,              /**< A struct type. */
769         tpo_method,              /**< A method type. */
770         tpo_union,               /**< An union type. */
771         tpo_array,               /**< An array type. */
772         tpo_enumeration,         /**< An enumeration type. */
773         tpo_pointer,             /**< A pointer type. */
774         tpo_primitive,           /**< A primitive type. */
775         tpo_id,                  /**< Special Id tag used for type replacement. */
776         tpo_none,                /**< Special type for the None type. */
777         tpo_unknown,             /**< Special code for the Unknown type. */
778         tpo_max                  /* not a type opcode */
779 } tp_opcode;
780
781 /**
782  * A structure containing information about a kind of type.
783  * A structure containing information about a kind of type.  So far
784  * this is only the kind name, an enum for case-switching and some
785  * internal values.
786  *
787  * @see  get_tpop_name(), get_tpop_code(), get_tpop_ident()
788  */
789 typedef struct tp_op tp_op;
790
791
792 /**
793  * Returns the string for the type opcode.
794  *
795  * @param op  The type opcode to get the string from.
796  * @return a string.  (@todo Null terminated?)
797  */
798 const char *get_tpop_name(const tp_op *op);
799
800 /**
801  * Returns an enum for the type opcode.
802  *
803  * @param op   The type opcode to get the enum from.
804  * @return the enum.
805  */
806 tp_opcode get_tpop_code(const tp_op *op);
807
808 /**
809  * Returns the ident for the type opcode.
810  *
811  * @param op   The type opcode to get the ident from.
812  * @return The ident.
813  */
814 ident *get_tpop_ident(const tp_op *op);
815
816 /**
817  * This type opcode marks that the corresponding type is a class type.
818  *
819  * Consequently the type refers to supertypes, subtypes and entities.
820  * Entities can be any fields, but also methods.
821  * @@@ value class or not???
822  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
823  * of the library.
824  */
825 extern tp_op *type_class;
826 tp_op *get_tpop_class(void);
827
828 /**
829  * This type opcode marks that the corresponding type is a compound type
830  * as a struct in C.
831  *
832  * Consequently the type refers to a list of entities
833  * which may not be methods (but pointers to methods).
834  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
835  * of the library.
836  */
837 extern tp_op *type_struct;
838 tp_op *get_tpop_struct(void);
839
840 /**
841  * This type opcode marks that the corresponding type is a method type.
842  *
843  * Consequently it refers to a list of arguments and results.
844  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
845  * of the library.
846  */
847 extern tp_op *type_method;
848 tp_op *get_tpop_method(void);
849
850 /**
851  * This type opcode marks that the corresponding type is a union type.
852  *
853  * Consequently it refers to a list of unioned types.
854  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
855  * of the library.
856  */
857 extern tp_op *type_union;
858 tp_op *get_tpop_union(void);
859
860 /**
861  * This type opcode marks that the corresponding type is an array type.
862  *
863  * Consequently it contains a list of dimensions (lower and upper bounds)
864  * and an element type.
865  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
866  * of the library.
867  */
868 extern tp_op *type_array;
869 tp_op *get_tpop_array(void);
870
871 /**
872  * This type opcode marks that the corresponding type is an enumeration type.
873  *
874  * Consequently it contains a list of idents for the enumeration identifiers
875  * and a list of target values that are the constants used to implement
876  * the enumerators.
877  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
878  * of the library.
879  */
880 extern tp_op *type_enumeration;
881 tp_op *get_tpop_enumeration(void);
882
883 /**
884  * This type opcode marks that the corresponding type is a pointer type.
885  *
886  * It contains a reference to the type the pointer points to.
887  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
888  * of the library.
889  */
890 extern tp_op *type_pointer;
891 tp_op *get_tpop_pointer(void);
892
893 /**
894  * This type opcode marks that the corresponding type is a primitive type.
895  *
896  * Primitive types are types that are directly mapped to target machine
897  * modes.
898  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
899  * of the library.
900  */
901 extern tp_op *type_primitive;
902 tp_op *get_tpop_primitive(void);
903
904 /**
905  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support transformations
906  * of the type structure.
907  *
908  * If a type is changed to another type with another
909  * opcode the new type will be allocated with new memory.  All nodes refering
910  * to the old type need to be changed to refer to the new one.  This is simplified
911  * by turning the old type into an id type that merely forwards to the new type
912  * that now replaces the old one.
913  * type_ids should never be visible out of the type module.  All access routines
914  * should automatically check for type_id and eventually follow the forward in
915  * type_id.  Two types are exchanged by a call to exchange_types.
916  * If a type_id is visible externally report this as bug.  If it is assured that
917  * this never happens this extern variable can be moved to tpop_t.h.
918  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
919  * of the library.
920  */
921 extern tp_op *type_id;
922 tp_op *get_tpop_id(void);
923
924 /**
925  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
926  *
927  * Types with this opcode represents that there is no type.
928  * The type can be used to initialize fields of the type* that actually can not
929  * contain a type or that are initialized for an analysis. There exists exactly
930  * one type with this opcode.
931  */
932 extern tp_op *tpop_none;
933 tp_op *get_tpop_none(void);
934
935 /**
936  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
937  *
938  * Types with this opcode represents that there could be a type, but it is not
939  * known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
940  * yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
941  * exactly one type with this opcode.
942  */
943 extern tp_op *tpop_unknown;
944 tp_op *get_tpop_unknown(void);
945
946 /* ----------------------------------------------------------------------- */
947 /* Classify pairs of types/entities in the inheritance relations.          */
948 /* ----------------------------------------------------------------------- */
949
950 /** Returns true if low is subclass of high.
951  *
952  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
953  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
954  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
955  *  subclasses of high.  */
956 int is_SubClass_of(ir_type *low, ir_type *high);
957
958 /** Subclass check for pointers to classes.
959  *
960  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
961  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
962  *  and subclasses, returns true, else false.  Can also be called with
963  *  two class types.  */
964 int is_SubClass_ptr_of(ir_type *low, ir_type *high);
965
966 /** Returns true if high is superclass of low.
967  *
968  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
969  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
970  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
971  *  subclasses of high.  */
972 #define is_SuperClass_of(high, low) is_SubClass_of(low, high)
973
974 /** Superclass check for pointers to classes.
975  *
976  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
977  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
978  *  and superclasses, returns true, else false.  Can also be called with
979  *  two class types.  */
980 #define is_SuperClass_ptr_of(low, high) is_SubClass_ptr_of(high, low)
981
982 /** Returns true if high is (transitive) overwritten by low.
983  *
984  *  Returns false if high == low. */
985 int is_overwritten_by(ir_entity *high, ir_entity *low);
986
987 /** Resolve polymorphism in the inheritance relation.
988  *
989  *  Returns the dynamically referenced entity if the static entity and the
990  *  dynamic type are given.
991  *  Searches downwards in overwritten tree. */
992 ir_entity *resolve_ent_polymorphy(ir_type *dynamic_class, ir_entity* static_ent);
993
994 /* ----------------------------------------------------------------------- */
995 /* Resolve implicit inheritance.                                           */
996 /* ----------------------------------------------------------------------- */
997
998 /** Default name mangling for inherited entities.
999  *
1000  *  Returns an ident that consists of the name of type followed by an
1001  *  underscore and the name (not ld_name) of the entity. */
1002 ident *default_mangle_inherited_name(ir_entity *ent, ir_type *clss);
1003
1004 /** Type of argument functions for inheritance resolver.
1005  *
1006  * @param ent     The entity in the super type that will be overwritten
1007  *                by the newly generated entity, for which this name is
1008  *                used.
1009  * @param clss    The class type in which the new entity will be placed.
1010  */
1011 typedef ident *mangle_inherited_name_func(ir_entity *ent, ir_type *clss);
1012
1013 /** Resolve implicit inheritance.
1014  *
1015  *  Resolves the implicit inheritance supplied by firm.  Firm defines,
1016  *  that each entity that is not overwritten in a subclass is
1017  *  inherited to this subclass without change implicitly.  This
1018  *  function generates entities that explicitly represent this
1019  *  inheritance.  It generates for each entity overwriting entities in
1020  *  all subclasses of the owner of the entity, if the entity is not
1021  *  overwritten in that subclass.
1022  *
1023  *  The name of the new entity is generated with the function passed.
1024  *  If the function is NULL, the default_mangle_inherited_name() is
1025  *  used.
1026  *
1027  *  This function was moved here from firmlower 3/2005.
1028  */
1029 void resolve_inheritance(mangle_inherited_name_func *mfunc);
1030
1031
1032 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1033 /* The transitive closure of the subclass/superclass and                   */
1034 /* overwrites/overwrittenby relation.                                      */
1035 /*                                                                         */
1036 /* A walk over the ir (O(#types+#entities)) computes the transitive        */
1037 /* closure.  Adding a new type/entity or changing the basic relations in   */
1038 /* some other way invalidates the transitive closure, i.e., it is not      */
1039 /* updated by the basic functions.                                         */
1040 /*                                                                         */
1041 /* The transitive edges are held in a set, not in an array as the          */
1042 /* underlying relation.                                                    */
1043 /*                                                                         */
1044 /* Do the sets contain the node itself?  I assume NOT!                     */
1045 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1046
1047 /** The state of the transitive closure.
1048  *
1049  *  @todo: we could manage the state for each relation separately.  Invalidating
1050  *  the entity relations does not mean invalidating the class relation. */
1051 typedef enum {
1052         inh_transitive_closure_none,       /**<  Closure is not computed, can not be accessed. */
1053         inh_transitive_closure_valid,      /**<  Closure computed and valid. */
1054         inh_transitive_closure_invalid,    /**<  Closure invalid, but can be accessed. */
1055         inh_transitive_closure_max         /**<  Invalid value. */
1056 } inh_transitive_closure_state;
1057
1058 void                         set_irp_inh_transitive_closure_state(inh_transitive_closure_state s);
1059 void                         invalidate_irp_inh_transitive_closure_state(void);
1060 inh_transitive_closure_state get_irp_inh_transitive_closure_state(void);
1061
1062
1063 /** Compute transitive closure of the subclass/superclass and
1064  * overwrites/overwrittenby relation.
1065  *
1066  * This function walks over the ir (O(#types+#entities)) to compute the
1067  * transitive closure.    */
1068 void compute_inh_transitive_closure(void);
1069
1070 /** Free memory occupied by the transitive closure information. */
1071 void free_inh_transitive_closure(void);
1072
1073
1074 /* - subtype ------------------------------------------------------------- */
1075
1076 /** Iterate over all transitive subtypes. */
1077 ir_type *get_class_trans_subtype_first(const ir_type *tp);
1078 ir_type *get_class_trans_subtype_next(const ir_type *tp);
1079 int is_class_trans_subtype(const ir_type *tp, const ir_type *subtp);
1080
1081 /* - supertype ----------------------------------------------------------- */
1082
1083 /** Iterate over all transitive supertypes. */
1084 ir_type *get_class_trans_supertype_first(const ir_type *tp);
1085 ir_type *get_class_trans_supertype_next(const ir_type *tp);
1086
1087 /* - overwrittenby ------------------------------------------------------- */
1088
1089 /** Iterate over all entities that transitive overwrite this entities. */
1090 ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_first(const ir_entity *ent);
1091 ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_next(const ir_entity *ent);
1092
1093 /* - overwrites ---------------------------------------------------------- */
1094
1095 /** Iterate over all transitive overwritten entities. */
1096 ir_entity *get_entity_trans_overwrites_first(const ir_entity *ent);
1097 ir_entity *get_entity_trans_overwrites_next(const ir_entity *ent);
1098
1099
1100 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1101 /** The state of Cast operations that cast class types or pointers to class
1102  *  types.
1103  *
1104  * The state expresses, how far Cast operations conform with the class
1105  * hierarchy.
1106  *
1107  *   class A {}
1108  *   class B1 extends A {}
1109  *   class B2 extends A {}
1110  *   class C  extends B1 {}
1111  * normalized:  Cast operations conform with the inheritance relation.
1112  *   I.e., the type of the operand of a Cast is either a super= or a sub-
1113  *   type of the type casted to. Example: (A)((B2) (new C())).
1114  * transitive:  Cast operations conform with the transitive inheritance
1115  *   relation. Example: (A)(new C()).
1116  * any:  Cast operations do not conform with the transitive inheritance
1117  *   relation.  Example: (B2)(new B1())
1118  *
1119  *  @see: tropt.h
1120  */
1121 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1122
1123 /** Flags for class cast state.
1124  *
1125  * The state in irp is always smaller or equal to the state of any
1126  * irg.
1127  *
1128  * We rely on the ordering of the enum. */
1129 typedef enum {
1130         ir_class_casts_any        = 0, /**< There are class casts that do not cast in conformance with
1131                                             the class hierarchy.  @@@ So far this does not happen in Firm. */
1132         ir_class_casts_transitive = 1, /**< Class casts conform to transitive inheritance edges. Default. */
1133         ir_class_casts_normalized = 2, /**< Class casts conform to inheritance edges. */
1134         ir_class_casts_state_max
1135 } ir_class_cast_state;
1136 char *get_class_cast_state_string(ir_class_cast_state s);
1137
1138 void                set_irg_class_cast_state(ir_graph *irg, ir_class_cast_state s);
1139 ir_class_cast_state get_irg_class_cast_state(ir_graph *irg);
1140 void                set_irp_class_cast_state(ir_class_cast_state s);
1141 ir_class_cast_state get_irp_class_cast_state(void);
1142
1143 /** Verify the class cast state of an irg.
1144  *
1145  *  Asserts if state is to high, outputs warning if state is to low
1146  *  and firm verbosity is set.
1147  */
1148 void verify_irg_class_cast_state(ir_graph *irg);
1149
1150 /**
1151  * possible trvrfy() error codes
1152  */
1153 enum trvrfy_error_codes {
1154         no_error = 0,                      /**< no error */
1155         error_ent_not_cont,                /**< overwritten entity not in superclass */
1156         error_null_mem,                    /**< compound contains NULL member */
1157         error_const_on_wrong_irg,          /**< constant placed on wrong IRG */
1158         error_existent_entity_without_irg, /**< Method entities with pecularity_exist must have an irg */
1159         error_wrong_ent_overwrites,        /**< number of entity overwrites exceeds number of class overwrites */
1160         error_inherited_ent_without_const, /**< inherited method entity not pointing to existent entity */
1161         error_glob_ent_allocation,         /**< wrong allocation of a global entity */
1162         error_ent_const_mode,              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
1163         error_ent_wrong_owner              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
1164 };
1165
1166 /**
1167  * Checks a type.
1168  *
1169  * @return
1170  *  0   if no error encountered
1171  */
1172 int check_type(ir_type *tp);
1173
1174 /**
1175  * Check an entity. Currently, we check only if initialized constants
1176  * are build on the const irg graph.
1177  *
1178  * @return
1179  *  0   if no error encountered
1180  *  != 0    a trvrfy_error_codes code
1181  */
1182 int check_entity(ir_entity *ent);
1183
1184 /**
1185  * Walks the type information and performs a set of sanity checks.
1186  *
1187  * Currently, the following checks are executed:
1188  * - values of initialized entities must be allocated on the constant IRG
1189  * - class types: doesn't have NULL members
1190  * - class types: all overwrites are existent in the super type
1191  *
1192  * @return
1193  *    0 if graph is correct
1194  *    else error code.
1195  */
1196 int tr_vrfy(void);
1197
1198 /**
1199  * If NDEBUG is defined performs nothing, else calls the tr_vrfy() function.
1200  */
1201 #ifdef NDEBUG
1202 #define TR_VRFY()       0
1203 #else
1204 #define TR_VRFY()       tr_vrfy()
1205 #endif
1206
1207 /**
1208  *
1209  * @file typegmod.h
1210  *  This module supplies routines that support changing the type graph.
1211  */
1212
1213 /** Replaces one type by the other.
1214  *
1215  *  Old type is replaced by new_type.  All references to old_type
1216  *  now point to new_type.  The memory for the old type is destroyed,
1217  *  but still used.  Therefore it is not freed.
1218  *  All referenced to this memory will be lost after a certain while.
1219  *  An exception is the list of types in irp (irprog.h).
1220  *  In the future there might be a routine to recover the memory, but
1221  *  this will be at considerable runtime cost.
1222  *
1223  *  @param old_type  - The old type that shall be replaced by the new type.
1224  *  @param new_type  - The new type that will replace old_type.
1225  *
1226  */
1227 void exchange_types(ir_type *old_type, ir_type *new_type);
1228
1229 /** Skip id types until a useful type is reached.
1230  *
1231  *  @param tp - A type of arbitrary kind.
1232  *
1233  *  @return
1234  *    tp if it is not an id type.
1235  *    If tp is an id type returns the real type it stands for.
1236  */
1237 ir_type *skip_tid(ir_type *tp);
1238
1239 /**
1240  * @page type   representation of types
1241  *
1242  *  Datastructure to hold type information.
1243  *
1244  *  This module supplies a datastructure to represent all types
1245  *  known in the compiled program.  This includes types specified
1246  *  in the program as well as types defined by the language.  In the
1247  *  view of the intermediate representation there is no difference
1248  *  between these types.  Finally it specifies some auxiliary types.
1249  *
1250  *  There exist several kinds of types, arranged by the structure of
1251  *  the type.  A type is described by a set of attributes.  Some of
1252  *  these attributes are common to all types, others depend on the
1253  *  kind of the type.
1254  *
1255  *  Types are different from the modes defined in irmode:  Types are
1256  *  on the level of the programming language, modes at the level of
1257  *  the target processor.
1258  *
1259  *  @see  tpop.h
1260  */
1261
1262 #include "typerep.h"
1263
1264 /** Frees all entities associated with a type.
1265  *  Does not free the array entity.
1266  *  Warning: ensure these entities are not referenced anywhere else.
1267  */
1268 void free_type_entities(ir_type *tp);
1269
1270 /** Frees the memory used by the type.
1271  *
1272  * Removes the type from the type list. Does not free the entities
1273  * belonging to the type, except for the array element entity.  Does
1274  * not free if tp is "none" or "unknown".  Frees entities in value
1275  * param subtypes of method types!!! Make sure these are not
1276  * referenced any more.  Further make sure there is no pointer type
1277  * that refers to this type.                           */
1278 void free_type(ir_type *tp);
1279
1280 const tp_op *get_type_tpop(const ir_type *tp);
1281 ident *get_type_tpop_nameid(const ir_type *tp);
1282 const char *get_type_tpop_name(const ir_type *tp);
1283 tp_opcode get_type_tpop_code(const ir_type *tp);
1284
1285 ident *get_type_ident(const ir_type *tp);
1286 void set_type_ident(ir_type *tp, ident* id);
1287 const char *get_type_name(const ir_type *tp);
1288
1289 /** The visibility of a type.
1290  *
1291  *  The visibility of a type indicates, whether entities of this type
1292  *  are accessed or allocated in external code.
1293  *
1294  *  An entity of a type is allocated in external code, if the external
1295  *  code declares a variable of this type, or dynamically allocates
1296  *  an entity of this type.  If the external code declares a (compound)
1297  *  type, that contains entities of this type, the visibility also
1298  *  must be external_allocated.
1299  *
1300  *  The visibility must be higher than that of all entities, if the
1301  *  type is a compound.  Here it is questionable, what happens with
1302  *  static entities.  If these are accessed external by direct reference,
1303  *  (a static call to a method, that is also in the dispatch table)
1304  *  it should not affect the visibility of the type.
1305  *
1306  *
1307  * @@@ Do we need a visibility for types?
1308  * I change the layout of types radically when doing type splitting.
1309  * I need to know, which fields of classes are accessed in the RTS,
1310  * e.g., [_length.  I may not move [_length to the split part.
1311  * The layout though, is a property of the type.
1312  *
1313  * One could also think of changing the mode of a type ...
1314  *
1315  * But, we could also output macros to access the fields, e.g.,
1316  *  ACCESS_[_length (X)   X->length              // conventional
1317  *  ACCESS_[_length (X)   X->_split_ref->length  // with type splitting
1318  *
1319  * For now I implement this function, that returns the visibility
1320  * based on the visibility of the entities of a compound ...
1321  *
1322  * This function returns visibility_external_visible if one or more
1323  * entities of a compound type have visibility_external_visible.
1324  * Entities of types are never visibility_external_allocated (right?).
1325  * Else returns visibility_local.
1326  */
1327 ir_visibility get_type_visibility(const ir_type *tp);
1328 void          set_type_visibility(ir_type *tp, ir_visibility v);
1329
1330
1331
1332 /** The state of the type layout. */
1333 typedef enum {
1334         layout_undefined,    /**< The layout of this type is not defined.
1335                                   Address computation to access fields is not
1336                                   possible, fields must be accessed by Sel
1337                                   nodes.  Enumeration constants might be undefined.
1338                                   This is the default value except for
1339                                   pointer, primitive and method types. */
1340         layout_fixed         /**< The layout is fixed, all component/member entities
1341                                   have an offset assigned.  Size of the type is known.
1342                                   Arrays can be accessed by explicit address
1343                                   computation.  Enumeration constants must be defined.
1344                                   Default for pointer, primitive and method types. */
1345 } ir_type_state;
1346
1347 /** Returns a human readable string for the enum entry. */
1348 const char *get_type_state_name(ir_type_state s);
1349
1350 /** Returns the type layout state of a type. */
1351 ir_type_state get_type_state(const ir_type *tp);
1352
1353 /** Sets the type layout state of a type.
1354  *
1355  * For primitives, pointer and method types the layout is always fixed.
1356  * This call is legal but has no effect.
1357  */
1358 void set_type_state(ir_type *tp, ir_type_state state);
1359
1360 /** Returns the mode of a type.
1361  *
1362  * Returns NULL for all non atomic types.
1363  */
1364 ir_mode *get_type_mode(const ir_type *tp);
1365
1366 /** Sets the mode of a type.
1367  *
1368  * Only has an effect on primitive, enumeration and pointer types.
1369  */
1370 void set_type_mode(ir_type *tp, ir_mode* m);
1371
1372 /** Returns the size of a type in bytes. */
1373 unsigned get_type_size_bytes(const ir_type *tp);
1374
1375 /** Sets the size of a type in bytes.
1376  *
1377  * For primitive, enumeration, pointer and method types the size
1378  * is always fixed. This call is legal but has no effect.
1379  */
1380 void set_type_size_bytes(ir_type *tp, unsigned size);
1381
1382 /** Returns the alignment of a type in bytes.
1383  *
1384  *  Returns -1 if the alignment is NOT
1385  *  a byte size, i.e. not dividable by 8. Calls get_type_alignment_bits(). */
1386 unsigned get_type_alignment_bytes(ir_type *tp);
1387
1388 /** Returns the alignment of a type in bits.
1389  *
1390  *  If the alignment of a type is
1391  *  not set, it is calculated here according to the following rules:
1392  *  -#.) if a type has a mode, the alignment is the mode size.
1393  *  -#.) compound types have the alignment of there biggest member.
1394  *  -#.) array types have the alignment of there element type.
1395  *  -#.) method types return 0 here.
1396  *  -#.) all other types return 1 here (i.e. aligned at byte).
1397  */
1398 void set_type_alignment_bytes(ir_type *tp, unsigned align);
1399
1400 /** Returns the visited count of a type. */
1401 unsigned long get_type_visited(const ir_type *tp);
1402 /** Sets the visited count of a type to num. */
1403 void set_type_visited(ir_type *tp, unsigned long num);
1404 /** Sets visited field in type to type_visited. */
1405 void mark_type_visited(ir_type *tp);
1406 /** Returns non-zero if the type is already visited */
1407 int type_visited(const ir_type *tp);
1408 /** Returns non-zero if the type is not yet visited */
1409 int type_not_visited(const ir_type *tp);
1410
1411 /** Returns the associated link field of a type. */
1412 void *get_type_link(const ir_type *tp);
1413 /** Sets the associated link field of a type. */
1414 void set_type_link(ir_type *tp, void *l);
1415
1416 /**
1417  * Visited flag to traverse the type information.
1418  *
1419  * Increase this flag by one before traversing the type information
1420  * using inc_master_type_visited().
1421  * Mark type nodes as visited by mark_type_visited(ir_type).
1422  * Check whether node was already visited by type_visited(ir_type)
1423  * and type_not_visited(ir_type).
1424  * Or use the function to walk all types.
1425  *
1426  * @see  typewalk
1427  */
1428 void          set_master_type_visited(unsigned long val);
1429 unsigned long get_master_type_visited(void);
1430 void          inc_master_type_visited(void);
1431
1432 /**
1433  * Sets the debug information of a type.
1434  *
1435  * @param tp  The type.
1436  * @param db  The debug info.
1437  */
1438 void set_type_dbg_info(ir_type *tp, dbg_info *db);
1439
1440 /**
1441  * Returns the debug information of a type.
1442  *
1443  * @param tp  The type.
1444  */
1445 dbg_info *get_type_dbg_info(const ir_type *tp);
1446
1447 /**
1448  * Checks whether a pointer points to a type.
1449  *
1450  * @param thing     an arbitrary pointer
1451  *
1452  * @return
1453  *     true if the thing is a type, else false
1454  */
1455 int is_type(const void *thing);
1456
1457 /**
1458  *   Checks whether two types are structurally equal.
1459  *
1460  *   @param typ1  the first type
1461  *   @param typ2  the second type
1462  *
1463  *   @return
1464  *    true if the types are equal, else false.
1465  *
1466  *   Types are equal if :
1467  *    - they are the same type kind
1468  *    - they have the same name
1469  *    - they have the same mode (if applicable)
1470  *    - they have the same type_state and, ev., the same size
1471  *    - they are class types and have:
1472  *      - the same members (see same_entity in entity.h)
1473  *      - the same supertypes -- the C-pointers are compared --> no recursive call.
1474  *      - the same number of subtypes.  Subtypes are not compared,
1475  *        as this could cause a cyclic test.
1476  *      - the same peculiarity
1477  *    - they are structure types and have the same members
1478  *    - they are method types and have
1479  *      - the same parameter types
1480  *      - the same result types
1481  *    - they are union types and have the same members
1482  *    - they are array types and have
1483  *      - the same number of dimensions
1484  *      - the same dimension bounds
1485  *      - the same dimension order
1486  *      - the same element type
1487  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1488  *    - they are pointer types and have the identical points_to type
1489  *      (i.e., the same C-struct to represent the type, type_id is skipped.
1490  *       This is to avoid endless recursions; with pointer types cyclic
1491  *       type graphs are possible.)
1492  */
1493 int equal_type(ir_type *typ1, ir_type *typ2);
1494
1495 /**
1496  *   Checks whether two types are structural comparable.
1497  *
1498  *   @param st pointer type
1499  *   @param lt pointer type
1500  *
1501  *   @return
1502  *    true if type st is smaller than type lt, i.e. whenever
1503  *    lt is expected a st can be used.
1504  *    This is true if
1505  *    - they are the same type kind
1506  *    - mode(st) < mode (lt)  (if applicable)
1507  *    - they are class types and st is (transitive) subtype of lt,
1508  *    - they are structure types and
1509  *       - the members of st have exactly one counterpart in lt with the same name,
1510  *       - the counterpart has a bigger type.
1511  *    - they are method types and have
1512  *      - the same number of parameter and result types,
1513  *      - the parameter types of st are smaller than those of lt,
1514  *      - the result types of st are smaller than those of lt
1515  *    - they are union types and have the members of st have exactly one
1516  *      @return counterpart in lt and the type is smaller
1517  *    - they are array types and have
1518  *      - the same number of dimensions
1519  *      - all bounds of lt are bound of st
1520  *      - the same dimension order
1521  *      - the same element type
1522  *      @return or
1523  *      - the element type of st is smaller than that of lt
1524  *      - the element types have the same size and fixed layout.
1525  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1526  *    - they are pointer types and have the points_to type of st is
1527  *      @return smaller than the points_to type of lt.
1528  *
1529  */
1530 int smaller_type(ir_type *st, ir_type *lt);
1531
1532 /**
1533  *  @page class_type    Representation of a class type
1534  *
1535  *  If the type opcode is set to type_class the type represents class
1536  *  types.  A list of fields and methods is associated with a class.
1537  *  Further a class can inherit from and bequest to other classes.
1538  *
1539  *  The following attributes are private to this type kind:
1540  *  - member:     All entities belonging to this class.  This are method entities
1541  *                which have type_method or fields that can have any of the
1542  *                following type kinds: type_class, type_struct, type_union,
1543  *                type_array, type_enumeration, type_pointer, type_primitive.
1544  *
1545  *  The following two are dynamic lists that can be grown with an "add_" function,
1546  *  but not shrinked:
1547  *
1548  *  - subtypes:    A list of direct subclasses.
1549  *
1550  *  - supertypes:  A list of direct superclasses.
1551  *
1552  *  - peculiarity: The peculiarity of this class.  If the class is of peculiarity
1553  *                 "description" it only is a description of requirements to a class,
1554  *                 as, e.g., a Java interface.  The class will never be allocated.
1555  *                 Peculiarity inherited is only possible for entities.  An entity
1556  *                 is of peculiarity inherited if the compiler generated the entity
1557  *                 to explicitly resolve inheritance.  An inherited method entity has
1558  *                 no value for irg.
1559  *                 Values: description, existent, inherited.  Default: existent.
1560  *
1561  *  - type_info:   An entity representing the type information of this class.
1562  *                 This entity can be of arbitrari type, Firm did not use it yet.
1563  *                 It allows to express the coupling of a type with an entity
1564  *                 representing this type.  This information is useful for lowering
1565  *                 of InstOf and TypeChk nodes.  Default: NULL
1566  *
1567  *  - vtable_size: The size of this class virtual function table.
1568  *                 Default:  0
1569  *
1570  *  - final:       A final class is always a leaf in the class hierarchy.  Final
1571  *                 classes cannot be super classes of other ones.  As this information
1572  *                 can only be computed in whole world compilations, we allow to
1573  *                 set this flag.  It is used in optimizations if get_opt_closed_world()
1574  *                 is false.  Default:  false
1575  *
1576  *  - interface:   The class represents an interface.  This flag can be set to distinguish
1577  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1578  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1579  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1580  *
1581  *  - abstract :   The class represents an abstract class.  This flag can be set to distinguish
1582  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1583  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1584  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1585  */
1586
1587 /** Creates a new class type. */
1588 ir_type *new_type_class(ident *name);
1589
1590 /** Creates a new class type with debug information. */
1591 ir_type *new_d_type_class(ident *name, dbg_info *db);
1592
1593 /* --- manipulate private fields of class type  --- */
1594
1595 /** Adds the entity as member of the class.  */
1596 void add_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member);
1597
1598 /** Returns the number of members of this class. */
1599 int get_class_n_members(const ir_type *clss);
1600
1601 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
1602 ir_entity *get_class_member(const ir_type *clss, int pos);
1603
1604 /** Returns index of mem in clss, -1 if not contained. */
1605 int get_class_member_index(const ir_type *clss, ir_entity *mem);
1606
1607 /** Finds the member with name 'name'. If several members with the same
1608  *  name returns one of them.  Returns NULL if no member found. */
1609 ir_entity *get_class_member_by_name(ir_type *clss, ident *name);
1610
1611 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
1612  *  the passed entity. */
1613 void set_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member, int pos);
1614
1615 /** Replaces complete member list in class type by the list passed.
1616  *
1617  *  Copies the list passed. This function is necessary to reduce the number of members.
1618  *  members is an array of entities, num the size of this array.  Sets all
1619  *  owners of the members passed to clss. */
1620 void set_class_members(ir_type *clss, ir_entity *members[], int arity);
1621
1622 /** Finds member in the list of members and removes it.
1623  *
1624  *  Shrinks the member list, so iterate from the end!!!
1625  *  Does not deallocate the entity.  */
1626 void remove_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member);
1627
1628
1629 /** Adds subtype as subtype to clss.
1630  *
1631  *  Checks whether clss is a supertype of subtype.  If not
1632  *  adds also clss as supertype to subtype.  */
1633 void add_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1634
1635 /** Returns the number of subtypes */
1636 int get_class_n_subtypes(const ir_type *clss);
1637
1638 /** Gets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype. */
1639 ir_type *get_class_subtype(ir_type *clss, int pos);
1640
1641 /** Returns the index to access subclass as subtype of class.
1642  *
1643  *  If subclass is no direct subtype of class returns -1.
1644  */
1645 int get_class_subtype_index(ir_type *clss, const ir_type *subclass);
1646
1647 /** Sets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype.
1648  *
1649  *  Does not set the corresponding supertype relation for subtype: this might
1650  *  be a different position! */
1651 void set_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype, int pos);
1652
1653 /** Finds subtype in the list of subtypes and removes it  */
1654 void remove_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1655
1656 /* Convenience macros */
1657 #define add_class_derived_type(clss, drvtype)       add_class_subtype(clss, drvtype)
1658 #define get_class_n_derived_types(clss)             get_class_n_subtypes(clss)
1659 #define get_class_derived_type(clss, pos)           get_class_subtype(clss, pos)
1660 #define get_class_derived_type_index(clss, drvtype) get_class_subtype_index(clss, drvtype)
1661 #define set_class_derived_type(clss, drvtype, pos)  set_class_subtype(clss, drvtype, pos)
1662 #define remove_class_derived_type(clss, drvtype)    remove_class_subtype(clss, drvtype)
1663
1664 /** Adds supertype as supertype to class.
1665  *
1666  *  Checks whether clss is a subtype of supertype.  If not
1667  *  adds also clss as subtype to supertype.  */
1668 void add_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
1669
1670 /** Returns the number of supertypes */
1671 int get_class_n_supertypes(const ir_type *clss);
1672
1673 /** Returns the index to access superclass as supertype of class.
1674  *
1675  *  If superclass is no direct supertype of class returns -1.
1676  */
1677 int get_class_supertype_index(ir_type *clss, ir_type *super_clss);
1678
1679 /** Gets the supertype at position pos,  0 <= pos < n_supertype. */
1680 ir_type *get_class_supertype(ir_type *clss, int pos);
1681
1682 /** Sets the supertype at position pos, 0 <= pos < n_supertype.
1683  *
1684  *  Does not set the corresponding subtype relation for supertype: this might
1685  *  be at a different position! */
1686 void set_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype, int pos);
1687
1688 /** Finds supertype in the list of supertypes and removes it */
1689 void remove_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
1690
1691 /** Convenience macro */
1692 #define add_class_base_type(clss, basetype)        add_class_supertype(clss, basetype)
1693 #define get_class_n_base_types(clss)               get_class_n_supertypes(clss)
1694 #define get_class_base_type_index(clss, base_clss) get_class_supertype_index(clss, base_clss)
1695 #define get_class_base_type(clss, pos)             get_class_supertype(clss, pos)
1696 #define set_class_base_type(clss, basetype, pos)   set_class_supertype(clss, basetype, pos)
1697 #define remove_class_base_type(clss, basetype)     remove_class_supertype(clss, basetype)
1698
1699 /** Convenience macro */
1700 #define add_class_base_type(clss, basetype)        add_class_supertype(clss, basetype)
1701 #define get_class_n_base_types(clss)               get_class_n_supertypes(clss)
1702 #define get_class_base_type_index(clss, base_clss) get_class_supertype_index(clss, base_clss)
1703 #define get_class_base_type(clss, pos)             get_class_supertype(clss, pos)
1704 #define set_class_base_type(clss, basetype, pos)   set_class_supertype(clss, basetype, pos)
1705 #define remove_class_base_type(clss, basetype)     remove_class_supertype(clss, basetype)
1706
1707 /** Returns a human readable string for a peculiarity. */
1708 const char *get_peculiarity_name(ir_peculiarity p);
1709
1710 /** Returns the peculiarity of the class. */
1711 ir_peculiarity get_class_peculiarity(const ir_type *clss);
1712 /** Sets the peculiarity of the class. */
1713 void set_class_peculiarity(ir_type *clss, ir_peculiarity pec);
1714
1715 /** Returns the type info entity of a class. */
1716 ir_entity *get_class_type_info(const ir_type *clss);
1717
1718 /** Set a type info entity for the class. */
1719 void set_class_type_info(ir_type *clss, ir_entity *ent);
1720
1721 /** Returns the size of the virtual function table. */
1722 unsigned get_class_vtable_size(const ir_type *clss);
1723
1724 /** Sets a new size of the virtual function table. */
1725 void set_class_vtable_size(ir_type *clss, unsigned size);
1726
1727 /** Returns non-zero if a class is final. */
1728 int is_class_final(const ir_type *clss);
1729
1730 /** Sets the class final flag. */
1731 void set_class_final(ir_type *clss, int flag);
1732
1733 /** Return non-zero if a class is an interface */
1734 int is_class_interface(const ir_type *clss);
1735
1736 /** Sets the class interface flag. */
1737 void set_class_interface(ir_type *clss, int flag);
1738
1739 /** Return non-zero if a class is an abstract class. */
1740 int is_class_abstract(const ir_type *clss);
1741
1742 /** Sets the class abstract flag. */
1743 void set_class_abstract(ir_type *clss, int flag);
1744
1745 /** Set and get a class' dfn --
1746    @todo This is an undocumented field, subject to change! */
1747 void set_class_dfn(ir_type *clss, int dfn);
1748 int  get_class_dfn(const ir_type *clss);
1749
1750 /** Returns true if a type is a class type. */
1751 int is_Class_type(const ir_type *clss);
1752
1753 /**
1754  *  @page struct_type   Representation of a struct type
1755  *
1756  *  A struct type represents aggregate types that consist of a list
1757  *  of fields.
1758  *
1759  *  The following attributes are private to this type kind:
1760  *  - member:  All entities belonging to this class.  This are the fields
1761  *             that can have any of the following types:  type_class,
1762  *             type_struct, type_union, type_array, type_enumeration,
1763  *             type_pointer, type_primitive.
1764  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1765  *             but not shrinked.
1766  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1767  *             but not shrinked.
1768  */
1769 /** Creates a new type struct */
1770 ir_type *new_type_struct(ident *name);
1771 /** Creates a new type struct with debug information. */
1772 ir_type *new_d_type_struct(ident *name, dbg_info* db);
1773
1774 /* --- manipulate private fields of struct --- */
1775
1776 /** Adds the entity as member of the struct.  */
1777 void add_struct_member(ir_type *strct, ir_entity *member);
1778
1779 /** Returns the number of members of this struct. */
1780 int get_struct_n_members(const ir_type *strct);
1781
1782 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
1783 ir_entity *get_struct_member(const ir_type *strct, int pos);
1784
1785 /** Returns index of member in strct, -1 if not contained. */
1786 int get_struct_member_index(const ir_type *strct, ir_entity *member);
1787
1788 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
1789    the passed entity. */
1790 void set_struct_member(ir_type *strct, int pos, ir_entity *member);
1791
1792 /** Finds member in the list of members and removes it. */
1793 void remove_struct_member(ir_type *strct, ir_entity *member);
1794
1795 /** Returns true if a type is a struct type. */
1796 int is_Struct_type(const ir_type *strct);
1797
1798 /**
1799  * @page method_type    Representation of a method type
1800  *
1801  * A method type represents a method, function or procedure type.
1802  * It contains a list of the parameter and result types, as these
1803  * are part of the type description.  These lists should not
1804  * be changed by a optimization, as a change creates a new method
1805  * type.  Therefore optimizations should allocated new method types.
1806  * The set_ routines are only for construction by a frontend.
1807  *
1808  * - n_params:   Number of parameters to the procedure.
1809  *               A procedure in FIRM has only call by value parameters.
1810  *
1811  * - param_type: A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1812  *               The nth type in this list corresponds to the nth element
1813  *               in the parameter tuple that is a result of the start node.
1814  *               (See ircons.h for more information.)
1815  *
1816  * - value_param_ents
1817  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
1818  *               method type) that represent parameters passed by value.
1819  *
1820  * - n_res:      The number of results of the method.  In general, procedures
1821  *               have zero results, functions one.
1822  *
1823  * - res_type:   A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1824  *               The nth type in this list corresponds to the nth input to
1825  *               Return nodes.  (See ircons.h for more information.)
1826  *
1827  * - value_res_ents
1828  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
1829  *               method type) that represent results passed by value.
1830  */
1831
1832 /* These macros define the suffixes for the types and entities used
1833    to represent value parameters / results. */
1834 #define VALUE_PARAMS_SUFFIX  "val_param"
1835 #define VALUE_RESS_SUFFIX    "val_res"
1836
1837 /** Create a new method type.
1838  *
1839  * @param name      the name (ident) of this type
1840  * @param n_param   the number of parameters
1841  * @param n_res     the number of results
1842  *
1843  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1844  * the constructor.
1845  */
1846 ir_type *new_type_method(ident *name, int n_param, int n_res);
1847
1848 /** Create a new method type with debug information.
1849  *
1850  * @param name      the name (ident) of this type
1851  * @param n_param   the number of parameters
1852  * @param n_res     the number of results
1853  * @param db        user defined debug information
1854  *
1855  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1856  * the constructor.
1857  */
1858 ir_type *new_d_type_method(ident *name, int n_param, int n_res, dbg_info *db);
1859
1860 /** Clone an existing method type.
1861  *
1862  * @param tp      the method type to clone.
1863  * @param prefix  if non-null, will be the prefix for the name of
1864  *                the cloned type
1865  *
1866  * @return the cloned method type.
1867  */
1868 ir_type *clone_type_method(ir_type *tp, ident *prefix);
1869
1870 /* -- manipulate private fields of method. -- */
1871
1872 /** Returns the number of parameters of this method. */
1873 int get_method_n_params(const ir_type *method);
1874
1875 /** Returns the type of the parameter at position pos of a method. */
1876 ir_type *get_method_param_type(ir_type *method, int pos);
1877 /** Sets the type of the parameter at position pos of a method.
1878     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
1879     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
1880 void set_method_param_type(ir_type *method, int pos, ir_type *tp);
1881 /** Returns an entity that represents the copied value argument.  Only necessary
1882    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
1883 ir_entity *get_method_value_param_ent(ir_type *method, int pos);
1884 /**
1885  * Returns a type that represents the copied value arguments if one
1886  * was allocated, else NULL.
1887  */
1888 ir_type *get_method_value_param_type(const ir_type *method);
1889 /** Returns an ident representing the parameters name. Returns NULL if not set.
1890     For debug support only. */
1891 ident *get_method_param_ident(ir_type *method, int pos);
1892 /** Returns a string representing the parameters name. Returns NULL if not set.
1893     For debug support only. */
1894 const char *get_method_param_name(ir_type *method, int pos);
1895 /** Sets an ident representing the parameters name. For debug support only. */
1896 void set_method_param_ident(ir_type *method, int pos, ident *id);
1897
1898 /** Returns the number of results of a method type. */
1899 int get_method_n_ress(const ir_type *method);
1900 /** Returns the return type of a method type at position pos. */
1901 ir_type *get_method_res_type(ir_type *method, int pos);
1902 /** Sets the type of the result at position pos of a method.
1903     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
1904     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
1905 void set_method_res_type(ir_type *method, int pos, ir_type *tp);
1906 /** Returns an entity that represents the copied value result.  Only necessary
1907    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
1908 ir_entity *get_method_value_res_ent(ir_type *method, int pos);
1909
1910 /**
1911  * Returns a type that represents the copied value results.
1912  */
1913 ir_type *get_method_value_res_type(const ir_type *method);
1914
1915 /**
1916  * This enum flags the variadicity of methods (methods with a
1917  * variable amount of arguments (e.g. C's printf). Default is
1918  * non_variadic.
1919  */
1920 typedef enum variadicity {
1921   variadicity_non_variadic, /**< non variadic */
1922   variadicity_variadic      /**< variadic */
1923 } variadicity;
1924
1925 /** Returns the null-terminated name of this variadicity. */
1926 const char *get_variadicity_name(variadicity vari);
1927
1928 /** Returns the variadicity of a method. */
1929 variadicity get_method_variadicity(const ir_type *method);
1930
1931 /** Sets the variadicity of a method. */
1932 void set_method_variadicity(ir_type *method, variadicity vari);
1933
1934 /**
1935  * Returns the first variadic parameter index of a type.
1936  * If this index was NOT set, the index of the last parameter
1937  * of the method type plus one is returned for variadic functions.
1938  * Non-variadic function types always return -1 here.
1939  */
1940 int get_method_first_variadic_param_index(const ir_type *method);
1941
1942 /**
1943  * Sets the first variadic parameter index. This allows to specify
1944  * a complete call type (containing the type of all parameters)
1945  * but still have the knowledge, which parameter must be passed as
1946  * variadic one.
1947  */
1948 void set_method_first_variadic_param_index(ir_type *method, int index);
1949
1950 /** Returns the mask of the additional graph properties. */
1951 unsigned get_method_additional_properties(const ir_type *method);
1952
1953 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
1954 void set_method_additional_properties(ir_type *method, unsigned property_mask);
1955
1956 /** Sets one additional graph property. */
1957 void set_method_additional_property(ir_type *method, mtp_additional_property flag);
1958
1959 /**
1960  * Calling conventions: lower 24 bits are the number of register parameters,
1961  * upper 8 encode the calling conventions.
1962  */
1963 typedef enum {
1964         cc_reg_param           = 0x01000000, /**< Transmit parameters in registers, else the stack is used.
1965                                                   This flag may be set as default on some architectures. */
1966         cc_last_on_top         = 0x02000000, /**< The last non-register parameter is transmitted on top of
1967                                                   the stack. This is equivalent to the pascal
1968                                                   calling convention. If this flag is not set, the first
1969                                                   non-register parameter is used (stdcall or cdecl
1970                                                   calling convention) */
1971         cc_callee_clear_stk    = 0x04000000, /**< The callee clears the stack. This forbids variadic
1972                                                   function calls (stdcall). */
1973         cc_this_call           = 0x08000000, /**< The first parameter is a this pointer and is transmitted
1974                                                   in a special way. */
1975         cc_compound_ret        = 0x10000000, /**< The method returns a compound type. */
1976         cc_frame_on_caller_stk = 0x20000000, /**< The method did not allocate an own stack frame, instead the
1977                                                   caller must reserve size on its own stack. */
1978         cc_fpreg_param         = 0x40000000, /**< Transmit floating point parameters in registers, else the stack is used. */
1979         cc_bits                = (0xFF << 24)/**< The calling convention bits. */
1980 } calling_convention;
1981
1982 /* some often used cases: made as defines because firmjni cannot handle two
1983    equal enum values. */
1984
1985 /** cdecl calling convention */
1986 #define cc_cdecl_set    (0)
1987 /** stdcall calling convention */
1988 #define cc_stdcall_set  cc_callee_clear_stk
1989 /** fastcall calling convention */
1990 #define cc_fastcall_set (cc_reg_param|cc_callee_clear_stk)
1991
1992 /** Returns the default calling convention for method types. */
1993 unsigned get_default_cc_mask(void);
1994
1995 /**
1996  * check for the CDECL calling convention
1997  */
1998 #define IS_CDECL(cc_mask)     (((cc_mask) & cc_bits) == cc_cdecl_set)
1999
2000 /**
2001  * check for the STDCALL calling convention
2002  */
2003 #define IS_STDCALL(cc_mask)   (((cc_mask) & cc_bits) == cc_stdcall_set)
2004
2005 /**
2006  * check for the FASTCALL calling convention
2007  */
2008 #define IS_FASTCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & cc_bits) == cc_fastcall_set)
2009
2010 /**
2011  * Sets the CDECL convention bits.
2012  */
2013 #define SET_CDECL(cc_mask)    (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_cdecl_set)
2014
2015 /**
2016  * Set. the STDCALL convention bits.
2017  */
2018 #define SET_STDCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_stdcall_set)
2019
2020 /**
2021  * Sets the FASTCALL convention bits.
2022  */
2023 #define SET_FASTCALL(cc_mask) (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_fastcall_set)
2024
2025 /** Returns the calling convention of an entities graph. */
2026 unsigned get_method_calling_convention(const ir_type *method);
2027
2028 /** Sets the calling convention of an entities graph. */
2029 void set_method_calling_convention(ir_type *method, unsigned cc_mask);
2030
2031 /** Returns the number of registers parameters, 0 means default. */
2032 unsigned get_method_n_regparams(ir_type *method);
2033
2034 /** Sets the number of registers parameters, 0 means default. */
2035 void set_method_n_regparams(ir_type *method, unsigned n_regs);
2036
2037 /** Returns true if a type is a method type. */
2038 int is_Method_type(const ir_type *method);
2039
2040 /**
2041  *   @page union_type   Representation of a union (variant) type.
2042  *
2043  *   The union type represents union types.  Note that this representation
2044  *   resembles the C union type.  For tagged variant types like in Pascal or Modula
2045  *   a combination of a struct and a union type must be used.
2046  *
2047  *   - n_types:     Number of unioned types.
2048  *   - members:     Entities for unioned types.  Fixed length array.
2049  *                  This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
2050  *                  but not shrinked.
2051  */
2052 /** Creates a new type union. */
2053 ir_type *new_type_union(ident *name);
2054
2055 /** Creates a new type union with debug information. */
2056 ir_type *new_d_type_union(ident *name, dbg_info* db);
2057
2058 /* --- manipulate private fields of struct --- */
2059
2060 /** Returns the number of unioned types of this union */
2061 int get_union_n_members(const ir_type *uni);
2062
2063 /** Adds a new entity to a union type */
2064 void add_union_member(ir_type *uni, ir_entity *member);
2065
2066 /** Returns the entity at position pos of a union */
2067 ir_entity *get_union_member(const ir_type *uni, int pos);
2068
2069 /** Returns index of member in uni, -1 if not contained. */
2070 int get_union_member_index(const ir_type *uni, ir_entity *member);
2071
2072 /** Overwrites a entity at position pos in a union type. */
2073 void set_union_member(ir_type *uni, int pos, ir_entity *member);
2074
2075 /** Finds member in the list of members and removes it. */
2076 void remove_union_member(ir_type *uni, ir_entity *member);
2077
2078 /** Returns true if a type is a union type. */
2079 int is_Union_type(const ir_type *uni);
2080
2081 /**
2082  * @page array_type Representation of an array type
2083  *
2084  * The array type represents rectangular multi dimensional arrays.
2085  * The constants representing the bounds must be allocated to
2086  * get_const_code_irg() by setting current_ir_graph accordingly.
2087  *
2088  * - n_dimensions:    Number of array dimensions.
2089  * - *lower_bound:    Lower bounds of dimensions.  Usually all 0.
2090  * - *upper_bound:    Upper bounds or dimensions.
2091  * - *element_type:   The type of the array elements.
2092  * - *element_ent:    An entity for the array elements to be used for
2093  *                      element selection with Sel.
2094  * @todo
2095  *   Do we need several entities?  One might want
2096  *   to select a dimension and not a single element in case of multi
2097  *   dimensional arrays.
2098  */
2099
2100 /** Create a new type array.
2101  *
2102  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
2103  * Initializes order to the order of the dimensions.
2104  * The entity for array elements is built automatically.
2105  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
2106  */
2107 ir_type *new_type_array(ident *name, int n_dims, ir_type *element_type);
2108
2109 /** Create a new type array with debug information.
2110  *
2111  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
2112  * Initializes order to the order of the dimensions.
2113  * The entity for array elements is built automatically.
2114  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
2115  * A legal array type must have at least one dimension set.
2116  */
2117 ir_type *new_d_type_array(ident *name, int n_dims, ir_type *element_type, dbg_info* db);
2118
2119 /* --- manipulate private fields of array type --- */
2120
2121 /** Returns the number of array dimensions of this type. */
2122 int get_array_n_dimensions(const ir_type *array);
2123
2124 /**
2125  * Allocates Const nodes of mode_Is for one array dimension.
2126  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
2127  */
2128 void set_array_bounds_int(ir_type *array, int dimension, int lower_bound,
2129                                                          int upper_bound);
2130 /**
2131  * Sets the bounds for one array dimension.
2132  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
2133  */
2134 void set_array_bounds(ir_type *array, int dimension, ir_node *lower_bound,
2135                                                      ir_node *upper_bound);
2136 /** Sets the lower bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
2137 void set_array_lower_bound(ir_type *array, int dimension, ir_node *lower_bound);
2138
2139 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the lower bound of an array
2140     dimension, i.e. [lower,upper[ */
2141 void set_array_lower_bound_int(ir_type *array, int dimension, int lower_bound);
2142
2143 /** Sets the upper bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
2144 void set_array_upper_bound(ir_type *array, int dimension, ir_node *upper_bound);
2145
2146 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the upper bound of an array
2147     dimension, i.e. [lower,upper[. */
2148 void set_array_upper_bound_int(ir_type *array, int dimension, int upper_bound);
2149
2150 /** Returns true if lower bound != Unknown. */
2151 int has_array_lower_bound(const ir_type *array, int dimension);
2152 /** Returns the lower bound of an array. */
2153 ir_node *get_array_lower_bound(const ir_type *array, int dimension);
2154 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
2155 long get_array_lower_bound_int(const ir_type *array, int dimension);
2156 /** returns true if lower bound != Unknown */
2157 int has_array_upper_bound(const ir_type *array, int dimension);
2158 /** Returns the upper bound of an array. */
2159 ir_node *get_array_upper_bound(const ir_type *array, int dimension);
2160 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
2161 long get_array_upper_bound_int(const ir_type *array, int dimension);
2162
2163 /** Sets an array dimension to a specific order. */
2164 void set_array_order(ir_type *array, int dimension, int order);
2165
2166 /** Returns the order of an array dimension. */
2167 int get_array_order(const ir_type *array, int dimension);
2168
2169 /** Find the array dimension that is placed at order order. */
2170 int find_array_dimension(const ir_type *array, int order);
2171
2172 /** Sets the array element type. */
2173 void set_array_element_type(ir_type *array, ir_type* tp);
2174
2175 /** Gets the array element type. */
2176 ir_type *get_array_element_type(ir_type *array);
2177
2178 /** Sets the array element entity. */
2179 void set_array_element_entity(ir_type *array, ir_entity *ent);
2180
2181 /** Get the array element entity. */
2182 ir_entity *get_array_element_entity(const ir_type *array);
2183
2184 /** Returns true if a type is an array type. */
2185 int is_Array_type(const ir_type *array);
2186
2187 /**
2188  * @page enumeration_type   Representation of an enumeration type
2189  *
2190  * Enumeration types need not necessarily be represented explicitly
2191  * by Firm types, as the frontend can lower them to integer constants as
2192  * well.  For debugging purposes or similar tasks this information is useful.
2193  * The type state layout_fixed is set, if all enumeration constant have
2194  * there tarvals assigned.  Until then
2195  *
2196  * - *const:        The target values representing the constants used to
2197  *                  represent individual enumerations.
2198  */
2199
2200 /** Create a new type enumeration -- set the enumerators independently. */
2201 ir_type *new_type_enumeration(ident *name, int n_enums);
2202
2203 /** Create a new type enumeration with debug information -- set the enumerators independently. */
2204 ir_type *new_d_type_enumeration(ident *name, int n_enums, dbg_info *db);
2205
2206 /* --- manipulate fields of enumeration type. --- */
2207
2208 /** Set an enumeration constant to a enumeration type at a given position. */
2209 void set_enumeration_const(ir_type *enumeration, int pos, ident *nameid, tarval *con);
2210
2211 /** Returns the number of enumeration values of this enumeration */
2212 int get_enumeration_n_enums(const ir_type *enumeration);
2213
2214 /** Returns the enumeration constant at a given position. */
2215 ir_enum_const *get_enumeration_const(const ir_type *enumeration, int pos);
2216
2217 /** Returns the enumeration type owner of an enumeration constant. */
2218 ir_type *get_enumeration_owner(const ir_enum_const *enum_cnst);
2219
2220 /** Sets the enumeration constant value. */
2221 void set_enumeration_value(ir_enum_const *enum_cnst, tarval *con);
2222
2223 /** Returns the enumeration constant value. */
2224 tarval *get_enumeration_value(const ir_enum_const *enum_cnst);
2225
2226 /** Assign an ident to an enumeration constant. */
2227 void set_enumeration_nameid(ir_enum_const *enum_cnst, ident *id);
2228
2229 /** Returns the assigned ident of an enumeration constant. */
2230 ident *get_enumeration_nameid(const ir_enum_const *enum_cnst);
2231
2232 /** Returns the assigned name of an enumeration constant. */
2233 const char *get_enumeration_name(const ir_enum_const *enum_cnst);
2234
2235 /** Returns true if a type is a enumeration type. */
2236 int is_Enumeration_type(const ir_type *enumeration);
2237
2238 /**
2239  * @page pointer_type   Representation of a pointer type
2240  *
2241  * The mode of the pointer type must be a reference mode.
2242  *
2243  * Pointer types:
2244  * - points_to:      The type of the entity this pointer points to.
2245  */
2246
2247 /** Creates a new type pointer. */
2248 ir_type *new_type_pointer(ident *name, ir_type *points_to, ir_mode *ptr_mode);
2249
2250 /** Creates a new type pointer with debug information. */
2251 ir_type *new_d_type_pointer(ident *name, ir_type *points_to, ir_mode *ptr_mode, dbg_info* db);
2252
2253 /* --- manipulate fields of type_pointer --- */
2254
2255 /** Sets the type to which a pointer points to. */
2256 void  set_pointer_points_to_type(ir_type *pointer, ir_type *tp);
2257
2258 /** Returns the type to which a pointer points to. */
2259 ir_type *get_pointer_points_to_type(ir_type *pointer);
2260
2261 /** Returns true if a type is a pointer type. */
2262 int is_Pointer_type(const ir_type *pointer);
2263
2264 /** Returns the first pointer type that has as points_to tp.
2265  *  Not efficient: O(#types).
2266  *  If not found returns firm_unknown_type. */
2267 ir_type *find_pointer_type_to_type(ir_type *tp);
2268
2269 /**
2270  * @page primitive_type Representation of a primitive type
2271  *
2272  * Primitive types are types that represent atomic data values that
2273  * map directly to modes.  They don't have private attributes.  The
2274  * important information they carry is held in the common mode field.
2275  */
2276 /** Creates a new primitive type. */
2277 ir_type *new_type_primitive(ident *name, ir_mode *mode);
2278
2279 /** Creates a new primitive type with debug information. */
2280 ir_type *new_d_type_primitive(ident *name, ir_mode *mode, dbg_info* db);
2281
2282 /** Returns true if a type is a primitive type. */
2283 int is_Primitive_type(const ir_type *primitive);
2284
2285 /** Return the base type of a primitive (bitfield) type or NULL if none. */
2286 ir_type *get_primitive_base_type(ir_type *tp);
2287
2288 /** Sets the base type of a primitive (bitfield) type. */
2289 void set_primitive_base_type(ir_type *tp, ir_type *base_tp);
2290
2291 /**
2292  * @page none_type The None type
2293  *
2294  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
2295  *
2296  *  The none type represents that there is no type.  The type can be used to
2297  *  initialize fields of type* that actually can not contain a type or that
2298  *  are initialized for an analysis. There exists exactly one type none.
2299  *  This type is not on the type list in ir_prog. It is
2300  *  allocated when initializing the type module.
2301  *
2302  *  The following values are set:
2303  *    - mode:  mode_BAD
2304  *    - name:  "type_none"
2305  *    - state: layout_fixed
2306  *    - size:  0
2307  */
2308 /** A variable that contains the only none type. */
2309 extern ir_type *firm_none_type;
2310
2311 /** Returns the none type. */
2312 ir_type *get_none_type(void);
2313
2314 /**
2315  * @page unknown_type  The Unknown type
2316  *
2317  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
2318  *
2319  *  The unknown type represents that there could be a type, but it is not
2320  *  known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
2321  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
2322  *  exactly one type unknown. This type is not on the type list in ir_prog.  It is
2323  *  allocated when initializing the type module.
2324  *
2325  *  The following values are set:
2326  *    - mode:  mode_ANY
2327  *    - name:  "type_unknown"
2328  *    - state: layout_fixed
2329  *    - size:  0
2330  */
2331 /** A variable that contains the only unknown type. */
2332 extern ir_type *firm_unknown_type;
2333
2334 /** Returns the unknown type. */
2335 ir_type *get_unknown_type(void);
2336
2337
2338 /**
2339  *  Checks whether a type is atomic.
2340  *  @param tp   any type
2341  *  @return true if type is primitive, pointer or enumeration
2342  */
2343 int is_atomic_type(const ir_type *tp);
2344
2345 /* --- Support for compound types --- */
2346
2347 /**
2348  * Gets the number of elements in a Firm compound type.
2349  *
2350  * This is just a comfortability function, because structs and
2351  * classes can often be treated be the same code, but they have
2352  * different access functions to their members.
2353  *
2354  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2355  *
2356  * @return Number of members in the compound type.
2357  */
2358 int get_compound_n_members(const ir_type *tp);
2359
2360 /**
2361  * Gets the member of a Firm compound type at position pos.
2362  *
2363  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2364  * @param pos The number of the member.
2365  *
2366  * @return The member entity at position pos.
2367  *
2368  * @see get_compound_n_members() for justification of existence.
2369  */
2370 ir_entity *get_compound_member(const ir_type *tp, int pos);
2371
2372 /** Returns index of member in tp, -1 if not contained. */
2373 int get_compound_member_index(const ir_type *tp, ir_entity *member);
2374
2375 /**
2376  * Checks whether a type is a compound type.
2377  *
2378  * @param tp - any type
2379  *
2380  * @return true if the type is class, structure, union or array type.
2381  */
2382 int is_compound_type(const ir_type *tp);
2383
2384 /**
2385  * Checks, whether a type is a frame type.
2386  */
2387 int is_frame_type(const ir_type *tp);
2388
2389 /**
2390  * Checks, whether a type is a value parameter type.
2391  */
2392 int is_value_param_type(const ir_type *tp);
2393
2394 /**
2395  * Checks, whether a type is a lowered type.
2396  */
2397 int is_lowered_type(const ir_type *tp);
2398
2399 /**
2400  * Makes a new frame type. Frame types are class types,
2401  * so all class access functions work.
2402  * Frame types are not in the global list of types.
2403  */
2404 ir_type *new_type_frame(ident *name);
2405
2406 /**
2407  * Makes a clone of a frame type.
2408  * Sets entity links from old frame entities to new onces and
2409  * vice versa.
2410  */
2411 ir_type *clone_frame_type(ir_type *type);
2412
2413 /**
2414  * Sets a lowered type for a type. This sets both associations
2415  * and marks lowered_type as a "lowered" one.
2416  */
2417 void set_lowered_type(ir_type *tp, ir_type *lowered_type);
2418
2419 /**
2420  * Gets the lowered/unlowered type of a type or NULL if this type
2421  * has no lowered/unlowered one.
2422  */
2423 ir_type *get_associated_type(const ir_type *tp);
2424
2425 /**
2426  * Allocate an area of size bytes aligned at alignment
2427  * at the start or the end of a frame type.
2428  * The frame type must already have a fixed layout.
2429  *
2430  * @param frame_type a frame type
2431  * @param size       the size of the entity
2432  * @param alignment  the alignment of the entity
2433  * @param at_start   if true, put the area at the frame type's start, else at end
2434  *
2435  * @return the entity representing the area
2436  */
2437 ir_entity *frame_alloc_area(ir_type *frame_type, int size, unsigned alignment, int at_start);
2438
2439 /*-----------------------------------------------------------------*/
2440 /** Debug aides                                                   **/
2441 /*-----------------------------------------------------------------*/
2442
2443 /**
2444  *  Outputs a unique number for this type if libfirm is compiled for
2445  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
2446  *  of the type cast to long.
2447  */
2448 long get_type_nr(const ir_type *tp);
2449
2450 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2451
2452 /**  Type for a function that compares two types.
2453  *
2454  *   @param tp1  The first type to compare.
2455  *   @param tp2  The second type to compare.
2456  */
2457 typedef int (compare_types_func_t)(const void *tp1, const void *tp2);
2458
2459 /** Compares two types by their name.
2460  *
2461  * Compares the opcode and the name of the types. If these are
2462  * equal returns 0, else non-zero.
2463  */
2464 int compare_names(const void *tp1, const void *tp2);
2465
2466 /** Compares two types strict.
2467  *
2468  * returns 0 if tp1 == tp2, else non-zero
2469  */
2470 int compare_strict(const void *tp1, const void *tp2);
2471
2472 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2473
2474 /**  Type for a function that computes a hash value for a type.
2475  *
2476  *   @param tp The type to compute a hash for.
2477  */
2478 typedef int (hash_types_func_t)(ir_type *tp);
2479
2480 /** Computes a hash value by the type name.
2481  *
2482  * Uses the name of the type and the type opcode to compute the hash.
2483  */
2484 int firm_hash_name(ir_type *tp);
2485
2486 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2487
2488 /** Finalize type construction.
2489  *
2490  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2491  * distinguished from other types.  Mature_type hashes the type into a
2492  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2493  * types.
2494  *
2495  * If it finds a type identical to tp it returns this type.  It turns
2496  * tp into the Id type.  All places formerly pointing to tp will now
2497  * point to the found type.  All entities of tp now refer to the found
2498  * type as their owner, but they are not a member of this type.  This
2499  * is invalid firm -- the entities must be replaced by entities of the
2500  * found type.  The Id type will be removed from the representation
2501  * automatically, but within an unknown time span.  It occupies memory
2502  * for this time.
2503  *
2504  * @param tp     The type to mature.
2505  */
2506 ir_type *mature_type(ir_type *tp);
2507
2508 /** Finalize type construction.
2509  *
2510  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2511  * distinguished from other types.  mature_type() hashes the type into a
2512  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2513  * types.
2514  *
2515  * If it finds a type identical to tp it returns this type.  It frees
2516  * type tp and all its entities.
2517  *
2518  * @param tp     The type to mature.
2519  */
2520 ir_type *mature_type_free(ir_type *tp);
2521
2522 /** Finalize type construction.
2523  *
2524  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2525  * distinguished from other types.  Mature_type hashes the type into a
2526  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2527  * types.
2528  *
2529  * If it find a type identical to tp it returns this type.  It frees
2530  * the entities and turns the type into an Id type.  All places
2531  * formerly pointing to tp will now point to the found type.  The Id
2532  * type will be removed from the representation automatically, but
2533  * within an unknown time span.  It occupies memory for this time.
2534  *
2535  * @param tp     The type to mature.
2536  */
2537 ir_type *mature_type_free_entities(ir_type *tp);
2538
2539 /**
2540  * The interface type for the type identify module;
2541  */
2542 typedef struct _type_identify_if_t {
2543         compare_types_func_t *cmp;    /**< The function that should be used to compare two types.
2544                                            If NULL, compare_strict() will be used. */
2545         hash_types_func_t *hash;      /**< The function that should be used to calculate a hash
2546                                            value of a type. If NULL, hash_name() will be used. */
2547 } type_identify_if_t;
2548
2549 /**
2550  * Initialise the type identifier module.
2551  *
2552  * @param ti_if    The interface functions for this module.
2553  *
2554  * If the parameter ti_if is NULL, the default functions compare_strict() and
2555  * firm_hash_name() will be used.
2556  */
2557 void init_type_identify(type_identify_if_t *ti_if);
2558
2559 /** A data type to treat types and entities as the same. */
2560 typedef union {
2561         ir_type   *typ;   /**< points to a type */
2562         ir_entity *ent;   /**< points to an entity */
2563 } type_or_ent;
2564
2565 /** Type of argument functions for type walkers.
2566  *
2567  * @param tore    points to the visited type or entity
2568  * @param env     free environment pointer
2569  */
2570 typedef void type_walk_func(type_or_ent tore, void *env);
2571
2572 /**  The class walk function
2573  *
2574  * @param clss    points to the visited class
2575  * @param env     free environment pointer
2576  */
2577 typedef void class_walk_func(ir_type *clss, void *env);
2578
2579 /** Touches every type and entity in unspecified order.  If new
2580  *  types/entities are created during the traversal these will
2581  *  be visited, too.
2582  *  Does not touch frame types or types for value params ... */
2583 void type_walk(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2584
2585 /** Walks over all type information reachable from an ir graph.
2586  *
2587  *  Walks over all type information reachable from irg, i.e., starts a
2588  *  type walk at the irgs entity, the irgs frame type and all types and
2589  *  entities that are attributes to firm nodes. */
2590 void type_walk_irg(ir_graph *irg, type_walk_func *pre, type_walk_func *post,
2591                    void *env);
2592
2593 /**
2594     Touches every class in specified order:
2595     - first the super class
2596     - second the class itself
2597     - third the sub classes.  If new classes are created
2598     during the traversal these will be visited, too.
2599
2600     @todo should be named class-walk
2601
2602     @deprecated will be removed?
2603 */
2604 void type_walk_super2sub(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2605
2606 /** Walker for class types in inheritance order.
2607  *
2608  *  Touches every class in specified order:
2609  *   - first the super class
2610  *   - second the class itself
2611  *   If new classes are created during the traversal these
2612  *   will be visited, too.
2613  * Starts the walk at arbitrary classes.
2614  * Executes pre when first visiting a class.  Executes post after
2615  * visiting all superclasses.
2616  *
2617  * The arguments pre, post, env may be NULL. */
2618 void type_walk_super(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2619
2620 /** Same as type_walk_super2sub, but visits only class types.
2621    Executes pre for a class if all superclasses have been visited.
2622    Then iterates to subclasses.  Executes post after return from
2623    subclass.
2624    Does not visit global type, frame types.
2625
2626    @bug ?? something is wrong with this.
2627 */
2628 void class_walk_super2sub(class_walk_func *pre, class_walk_func *post,
2629                           void *env);
2630
2631 /**
2632  * the entity walk function.  A function type for entity walkers.
2633  *
2634  * @param ent     points to the visited entity
2635  * @param env     free environment pointer
2636  */
2637 typedef void entity_walk_func(ir_entity *ent, void *env);
2638
2639 /**
2640  * Walks over all entities in the type.
2641  *
2642  * @param tp    the type
2643  * @param doit  the entity walker function
2644  * @param env   environment, will be passed to the walker function
2645  */
2646 void walk_types_entities(ir_type *tp, entity_walk_func *doit, void *env);
2647
2648 /**
2649  * If we have the closed world assumption, we can calculate the
2650  * finalization of classes and entities by inspecting the class hierarchy.
2651  * After this is done, all classes and entities that are not overridden
2652  * anymore have the final property set.
2653  */
2654 void types_calc_finalization(void);
2655
2656 #endif