- add get_compound_graph_path_type()
[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 /** Get the entity node of an compound graph path at position pos. */
520 ir_entity *get_compound_graph_path_node(const compound_graph_path *gr, int pos);
521 /** Set the entity node of an compound graph path at position pos. */
522 void      set_compound_graph_path_node(compound_graph_path *gr, int pos, ir_entity *node);
523 /** Get the index of an compound graph path at position pos. */
524 int       get_compound_graph_path_array_index(const compound_graph_path *gr, int pos);
525 /** Set the index of an compound graph path at position pos. */
526 void      set_compound_graph_path_array_index(compound_graph_path *gr, int pos, int index);
527 /** Get the type of an compound graph path. */
528 ir_type   *get_compound_graph_path_type(const compound_graph_path *gr);
529
530 /** Checks whether the path up to pos is correct. If the path contains a NULL,
531  *  assumes the path is not complete and returns non-zero. */
532 int is_proper_compound_graph_path(compound_graph_path *gr, int pos);
533
534 /* A value of a compound entity is a pair of a value and the description of the
535    corresponding access path to the member of the compound.  */
536 void add_compound_ent_value_w_path(ir_entity *ent, ir_node *val, compound_graph_path *path);
537 void set_compound_ent_value_w_path(ir_entity *ent, ir_node *val, compound_graph_path *path, int pos);
538
539 /** Returns the number of constant values needed to initialize the entity.
540  *
541  *  Asserts if the entity has variability_uninitialized.
542  * */
543 int get_compound_ent_n_values(ir_entity *ent);
544 /** Returns a constant value given the position. */
545 ir_node *get_compound_ent_value(ir_entity *ent, int pos);
546 /** Returns the access path for value at position pos. */
547 compound_graph_path *get_compound_ent_value_path(ir_entity *ent, int pos);
548 /** Returns a constant value given the access path.
549  *  The path must contain array indices for all array element entities. */
550 ir_node *get_compound_ent_value_by_path(ir_entity *ent, compound_graph_path *path);
551
552 /** Removes all constant entries where the path ends at value_ent. Does not
553    free the memory of the paths.  (The same path might be used for several
554    constant entities. */
555 void remove_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_entity *value_ent);
556
557 /* Some languages support only trivial access paths, i.e., the member is a
558    direct, atomic member of the constant entities type. In this case the
559    corresponding entity can be accessed directly.  The following functions
560    allow direct access. */
561
562 /** Generates a Path with length 1.
563     Beware: Has a bad runtime for array elements (O(|array|) and should be
564     avoided there. Use add_compound_ent_value_w_path() instead and create
565     the path manually. */
566 void add_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val, ir_entity *member);
567
568 /** Returns the last member in the path */
569 ir_entity *get_compound_ent_value_member(ir_entity *ent, int pos);
570
571 /** Sets the path at pos 0 */
572 void set_compound_ent_value(ir_entity *ent, ir_node *val, ir_entity *member, int pos);
573
574 /** Sets the new style initializers of an entity. */
575 void set_entity_initializer(ir_entity *entity, ir_initializer_t *initializer);
576
577 /** Return the new style initializers of an entity. */
578 ir_initializer_t *get_entity_initializer(const ir_entity *entity);
579
580 /** Initializes the entity ent which must be of a one dimensional
581    array type with the values given in the values array.
582    The array must have a lower and an upper bound.  Keeps the
583    order of values. Does not test whether the number of values
584    fits into the given array size.  Does not test whether the
585    values have the proper mode for the array. */
586 void set_array_entity_values(ir_entity *ent, tarval **values, int num_vals);
587
588 /**
589  * Return the offset in bits from the last byte address.
590  *
591  * This requires that the layout of all concerned types is fixed.
592  *
593  * @param ent Any entity of compound type with at least pos initialization values.
594  * @param pos The position of the value for which the offset is requested.
595  */
596 unsigned get_compound_ent_value_offset_bit_remainder(ir_entity *ent, int pos);
597
598 /** Return the overall offset of value at position pos in bytes.
599  *
600  * This requires that the layout of all concerned types is fixed.
601  * Asserts if bit offset is not byte aligned.
602  *
603  * @param ent Any entity of compound type with at least pos initialization values.
604  * @param pos The position of the value for which the offset is requested.
605  */
606 unsigned get_compound_ent_value_offset_bytes(ir_entity *ent, int pos);
607
608 /* --- Fields of entities with a class type as owner --- */
609 /* Overwrites is a field that specifies that an access to the overwritten
610    entity in the supertype must use this entity.  It's a list as with
611    multiple inheritance several entities can be overwritten.  This field
612    is mostly useful for method entities.
613    If a Sel node selects an entity that is overwritten by other entities it
614    must return a pointer to the entity of the dynamic type of the pointer
615    that is passed to it.  Lowering of the Sel node must assure this.
616    Overwrittenby is the inverse of overwrites.  Both add routines add
617    both relations, they only differ in the order of arguments. */
618 void add_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
619 int get_entity_n_overwrites(ir_entity *ent);
620 int get_entity_overwrites_index(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
621 ir_entity *get_entity_overwrites(ir_entity *ent, int pos);
622 void set_entity_overwrites(ir_entity *ent, int pos, ir_entity *overwritten);
623 void remove_entity_overwrites(ir_entity *ent, ir_entity *overwritten);
624
625 void add_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
626 int get_entity_n_overwrittenby(ir_entity *ent);
627 int get_entity_overwrittenby_index(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
628 ir_entity *get_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, int pos);
629 void set_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, int pos, ir_entity *overwrites);
630 void remove_entity_overwrittenby(ir_entity *ent, ir_entity *overwrites);
631
632 /**
633  *   Checks whether a pointer points to an entity.
634  *
635  *   @param thing     an arbitrary pointer
636  *
637  *   @return
638  *       true if the thing is an entity, else false
639  */
640 int is_entity(const void *thing);
641
642 /** Returns true if the type of the entity is a primitive, pointer
643  * enumeration or method type.
644  *
645  * @Note This is a different classification than from is_primitive_type().
646  */
647 int is_atomic_entity(ir_entity *ent);
648 /** Returns true if the type of the entity is a class, structure,
649    array or union type. */
650 int is_compound_entity(ir_entity *ent);
651 /** Returns true if the type of the entity is a Method type. */
652 int is_method_entity(ir_entity *ent);
653
654 /** Returns non-zero if ent1 and ent2 have are equal except for their owner.
655    Two entities are equal if
656     - they have the same type (the same C-struct)
657     - ...?
658 */
659 int equal_entity(ir_entity *ent1, ir_entity *ent2);
660
661 /** Outputs a unique number for this entity if libfirm is compiled for
662  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
663  *  of the type cast to long.
664  */
665 long get_entity_nr(const ir_entity *ent);
666
667 /** Returns the entities visited count. */
668 unsigned long get_entity_visited(ir_entity *ent);
669
670 /** Sets the entities visited count. */
671 void set_entity_visited(ir_entity *ent, unsigned long num);
672
673 /** Sets visited field in entity to entity_visited. */
674 void mark_entity_visited(ir_entity *ent);
675
676 /** Returns true if this entity was visited. */
677 int entity_visited(ir_entity *ent);
678
679 /** Returns true if this entity was not visited. */
680 int entity_not_visited(ir_entity *ent);
681
682 /**
683  * Returns the mask of the additional entity properties.
684  * The properties are automatically inherited from the irg if available
685  * or from the method type if they were not set using
686  * set_entity_additional_properties() or
687  * set_entity_additional_property().
688  */
689 unsigned get_entity_additional_properties(ir_entity *ent);
690
691 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
692 void set_entity_additional_properties(ir_entity *ent, unsigned property_mask);
693
694 /** Sets one additional graph property. */
695 void set_entity_additional_property(ir_entity *ent, mtp_additional_property flag);
696
697 /** Returns the class type that this type info entity represents or NULL
698     if ent is no type info entity. */
699 ir_type *get_entity_repr_class(const ir_entity *ent);
700
701 /**
702  * @page unknown_entity  The Unknown entity
703  *
704  *  This entity is an auxiliary entity dedicated to support analyses.
705  *
706  *  The unknown entity represents that there could be an entity, but it is not
707  *  known.  This entity can be used to initialize fields before an analysis (not known
708  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
709  *  exactly one entity unknown. This entity has as owner and as type the unknown type. It is
710  *  allocated when initializing the entity module.
711  *
712  *  The entity can take the role of any entity, also methods.  It returns default
713  *  values in these cases.
714  *
715  *  The following values are set:
716  *
717  * - name          = "unknown_entity"
718  * - ld_name       = "unknown_entity"
719  * - owner         = unknown_type
720  * - type          = unknown_type
721  * - allocation    = allocation_automatic
722  * - visibility    = visibility_external_allocated
723  * - offset        = -1
724  * - variability   = variability_uninitialized
725  * - value         = SymConst(unknown_entity)
726  * - values        = NULL
727  * - val_paths     = NULL
728  * - peculiarity   = peculiarity_existent
729  * - volatility    = volatility_non_volatile
730  * - stickyness    = stickyness_unsticky
731  * - ld_name       = NULL
732  * - overwrites    = NULL
733  * - overwrittenby = NULL
734  * - irg           = NULL
735  * - link          = NULL
736  */
737 /* A variable that contains the only unknown entity. */
738 extern ir_entity *unknown_entity;
739
740 /** Returns the @link unknown_entity unknown entity @endlink. */
741 ir_entity *get_unknown_entity(void);
742
743 /** Encodes how a pointer parameter is accessed. */
744 typedef enum acc_bits {
745         ptr_access_none  = 0,                                 /**< no access */
746         ptr_access_read  = 1,                                 /**< read access */
747         ptr_access_write = 2,                                 /**< write access */
748         ptr_access_rw    = ptr_access_read|ptr_access_write,  /**< read AND write access */
749         ptr_access_store = 4,                                 /**< the pointer is stored */
750         ptr_access_all   = ptr_access_rw|ptr_access_store     /**< all possible access */
751 } ptr_access_kind;
752
753 #define IS_READ(a)     ((a) & ptr_access_read)
754 #define IS_WRITTEN(a)  ((a) & ptr_access_write)
755 #define IS_STORED(a)   ((a) & ptr_access_store)
756
757 /**
758  * @page tyop  type operations
759  *  This module specifies the kinds of types available in firm.
760  *
761  *  They are called type opcodes. These include classes, structs, methods, unions,
762  *  arrays, enumerations, pointers and primitive types.
763  *  Special types with own opcodes are the id type, a type representing an unknown
764  *  type and a type used to specify that something has no type.
765  *
766  *  @see type.h
767  */
768
769 /**
770  *  An enum for the type kinds.
771  *  For each type kind exists a typecode to identify it.
772  */
773 typedef enum {
774         tpo_uninitialized = 0,   /* not a type opcode */
775         tpo_class,               /**< A class type. */
776         tpo_struct,              /**< A struct type. */
777         tpo_method,              /**< A method type. */
778         tpo_union,               /**< An union type. */
779         tpo_array,               /**< An array type. */
780         tpo_enumeration,         /**< An enumeration type. */
781         tpo_pointer,             /**< A pointer type. */
782         tpo_primitive,           /**< A primitive type. */
783         tpo_id,                  /**< Special Id tag used for type replacement. */
784         tpo_none,                /**< Special type for the None type. */
785         tpo_unknown,             /**< Special code for the Unknown type. */
786         tpo_max                  /* not a type opcode */
787 } tp_opcode;
788
789 /**
790  * A structure containing information about a kind of type.
791  * A structure containing information about a kind of type.  So far
792  * this is only the kind name, an enum for case-switching and some
793  * internal values.
794  *
795  * @see  get_tpop_name(), get_tpop_code(), get_tpop_ident()
796  */
797 typedef struct tp_op tp_op;
798
799
800 /**
801  * Returns the string for the type opcode.
802  *
803  * @param op  The type opcode to get the string from.
804  * @return a string.  (@todo Null terminated?)
805  */
806 const char *get_tpop_name(const tp_op *op);
807
808 /**
809  * Returns an enum for the type opcode.
810  *
811  * @param op   The type opcode to get the enum from.
812  * @return the enum.
813  */
814 tp_opcode get_tpop_code(const tp_op *op);
815
816 /**
817  * Returns the ident for the type opcode.
818  *
819  * @param op   The type opcode to get the ident from.
820  * @return The ident.
821  */
822 ident *get_tpop_ident(const tp_op *op);
823
824 /**
825  * This type opcode marks that the corresponding type is a class type.
826  *
827  * Consequently the type refers to supertypes, subtypes and entities.
828  * Entities can be any fields, but also methods.
829  * @@@ value class or not???
830  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
831  * of the library.
832  */
833 extern tp_op *type_class;
834 tp_op *get_tpop_class(void);
835
836 /**
837  * This type opcode marks that the corresponding type is a compound type
838  * as a struct in C.
839  *
840  * Consequently the type refers to a list of entities
841  * which may not be methods (but pointers to methods).
842  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
843  * of the library.
844  */
845 extern tp_op *type_struct;
846 tp_op *get_tpop_struct(void);
847
848 /**
849  * This type opcode marks that the corresponding type is a method type.
850  *
851  * Consequently it refers to a list of arguments and results.
852  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
853  * of the library.
854  */
855 extern tp_op *type_method;
856 tp_op *get_tpop_method(void);
857
858 /**
859  * This type opcode marks that the corresponding type is a union type.
860  *
861  * Consequently it refers to a list of unioned types.
862  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
863  * of the library.
864  */
865 extern tp_op *type_union;
866 tp_op *get_tpop_union(void);
867
868 /**
869  * This type opcode marks that the corresponding type is an array type.
870  *
871  * Consequently it contains a list of dimensions (lower and upper bounds)
872  * and an element type.
873  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
874  * of the library.
875  */
876 extern tp_op *type_array;
877 tp_op *get_tpop_array(void);
878
879 /**
880  * This type opcode marks that the corresponding type is an enumeration type.
881  *
882  * Consequently it contains a list of idents for the enumeration identifiers
883  * and a list of target values that are the constants used to implement
884  * the enumerators.
885  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
886  * of the library.
887  */
888 extern tp_op *type_enumeration;
889 tp_op *get_tpop_enumeration(void);
890
891 /**
892  * This type opcode marks that the corresponding type is a pointer type.
893  *
894  * It contains a reference to the type the pointer points to.
895  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
896  * of the library.
897  */
898 extern tp_op *type_pointer;
899 tp_op *get_tpop_pointer(void);
900
901 /**
902  * This type opcode marks that the corresponding type is a primitive type.
903  *
904  * Primitive types are types that are directly mapped to target machine
905  * modes.
906  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
907  * of the library.
908  */
909 extern tp_op *type_primitive;
910 tp_op *get_tpop_primitive(void);
911
912 /**
913  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support transformations
914  * of the type structure.
915  *
916  * If a type is changed to another type with another
917  * opcode the new type will be allocated with new memory.  All nodes refering
918  * to the old type need to be changed to refer to the new one.  This is simplified
919  * by turning the old type into an id type that merely forwards to the new type
920  * that now replaces the old one.
921  * type_ids should never be visible out of the type module.  All access routines
922  * should automatically check for type_id and eventually follow the forward in
923  * type_id.  Two types are exchanged by a call to exchange_types.
924  * If a type_id is visible externally report this as bug.  If it is assured that
925  * this never happens this extern variable can be moved to tpop_t.h.
926  * This struct is dynamically allocated but constant for the lifetime
927  * of the library.
928  */
929 extern tp_op *type_id;
930 tp_op *get_tpop_id(void);
931
932 /**
933  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
934  *
935  * Types with this opcode represents that there is no type.
936  * The type can be used to initialize fields of the type* that actually can not
937  * contain a type or that are initialized for an analysis. There exists exactly
938  * one type with this opcode.
939  */
940 extern tp_op *tpop_none;
941 tp_op *get_tpop_none(void);
942
943 /**
944  * This type opcode is an auxiliary opcode dedicated to support type analyses.
945  *
946  * Types with this opcode represents that there could be a type, but it is not
947  * known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
948  * yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
949  * exactly one type with this opcode.
950  */
951 extern tp_op *tpop_unknown;
952 tp_op *get_tpop_unknown(void);
953
954 /* ----------------------------------------------------------------------- */
955 /* Classify pairs of types/entities in the inheritance relations.          */
956 /* ----------------------------------------------------------------------- */
957
958 /** Returns true if low is subclass of high.
959  *
960  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
961  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
962  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
963  *  subclasses of high.  */
964 int is_SubClass_of(ir_type *low, ir_type *high);
965
966 /** Subclass check for pointers to classes.
967  *
968  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
969  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
970  *  and subclasses, returns true, else false.  Can also be called with
971  *  two class types.  */
972 int is_SubClass_ptr_of(ir_type *low, ir_type *high);
973
974 /** Returns true if high is superclass of low.
975  *
976  *  Low is a subclass of high if low == high or if low is a subclass of
977  *  a subclass of high.  I.e, we search in all subtypes of high for low.
978  *  @@@ this can be implemented more efficient if we know the set of all
979  *  subclasses of high.  */
980 #define is_SuperClass_of(high, low) is_SubClass_of(low, high)
981
982 /** Superclass check for pointers to classes.
983  *
984  *  Dereferences at both types the same amount of pointer types (as
985  *  many as possible).  If the remaining types are both class types
986  *  and superclasses, returns true, else false.  Can also be called with
987  *  two class types.  */
988 #define is_SuperClass_ptr_of(low, high) is_SubClass_ptr_of(high, low)
989
990 /** Returns true if high is (transitive) overwritten by low.
991  *
992  *  Returns false if high == low. */
993 int is_overwritten_by(ir_entity *high, ir_entity *low);
994
995 /** Resolve polymorphism in the inheritance relation.
996  *
997  *  Returns the dynamically referenced entity if the static entity and the
998  *  dynamic type are given.
999  *  Searches downwards in overwritten tree. */
1000 ir_entity *resolve_ent_polymorphy(ir_type *dynamic_class, ir_entity* static_ent);
1001
1002 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1003 /* Resolve implicit inheritance.                                           */
1004 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1005
1006 /** Default name mangling for inherited entities.
1007  *
1008  *  Returns an ident that consists of the name of type followed by an
1009  *  underscore and the name (not ld_name) of the entity. */
1010 ident *default_mangle_inherited_name(ir_entity *ent, ir_type *clss);
1011
1012 /** Type of argument functions for inheritance resolver.
1013  *
1014  * @param ent     The entity in the super type that will be overwritten
1015  *                by the newly generated entity, for which this name is
1016  *                used.
1017  * @param clss    The class type in which the new entity will be placed.
1018  */
1019 typedef ident *mangle_inherited_name_func(ir_entity *ent, ir_type *clss);
1020
1021 /** Resolve implicit inheritance.
1022  *
1023  *  Resolves the implicit inheritance supplied by firm.  Firm defines,
1024  *  that each entity that is not overwritten in a subclass is
1025  *  inherited to this subclass without change implicitly.  This
1026  *  function generates entities that explicitly represent this
1027  *  inheritance.  It generates for each entity overwriting entities in
1028  *  all subclasses of the owner of the entity, if the entity is not
1029  *  overwritten in that subclass.
1030  *
1031  *  The name of the new entity is generated with the function passed.
1032  *  If the function is NULL, the default_mangle_inherited_name() is
1033  *  used.
1034  *
1035  *  This function was moved here from firmlower 3/2005.
1036  */
1037 void resolve_inheritance(mangle_inherited_name_func *mfunc);
1038
1039
1040 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1041 /* The transitive closure of the subclass/superclass and                   */
1042 /* overwrites/overwrittenby relation.                                      */
1043 /*                                                                         */
1044 /* A walk over the ir (O(#types+#entities)) computes the transitive        */
1045 /* closure.  Adding a new type/entity or changing the basic relations in   */
1046 /* some other way invalidates the transitive closure, i.e., it is not      */
1047 /* updated by the basic functions.                                         */
1048 /*                                                                         */
1049 /* The transitive edges are held in a set, not in an array as the          */
1050 /* underlying relation.                                                    */
1051 /*                                                                         */
1052 /* Do the sets contain the node itself?  I assume NOT!                     */
1053 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1054
1055 /** The state of the transitive closure.
1056  *
1057  *  @todo: we could manage the state for each relation separately.  Invalidating
1058  *  the entity relations does not mean invalidating the class relation. */
1059 typedef enum {
1060         inh_transitive_closure_none,       /**<  Closure is not computed, can not be accessed. */
1061         inh_transitive_closure_valid,      /**<  Closure computed and valid. */
1062         inh_transitive_closure_invalid,    /**<  Closure invalid, but can be accessed. */
1063         inh_transitive_closure_max         /**<  Invalid value. */
1064 } inh_transitive_closure_state;
1065
1066 void                         set_irp_inh_transitive_closure_state(inh_transitive_closure_state s);
1067 void                         invalidate_irp_inh_transitive_closure_state(void);
1068 inh_transitive_closure_state get_irp_inh_transitive_closure_state(void);
1069
1070
1071 /** Compute transitive closure of the subclass/superclass and
1072  * overwrites/overwrittenby relation.
1073  *
1074  * This function walks over the ir (O(#types+#entities)) to compute the
1075  * transitive closure.    */
1076 void compute_inh_transitive_closure(void);
1077
1078 /** Free memory occupied by the transitive closure information. */
1079 void free_inh_transitive_closure(void);
1080
1081
1082 /* - subtype ------------------------------------------------------------- */
1083
1084 /** Iterate over all transitive subtypes. */
1085 ir_type *get_class_trans_subtype_first(const ir_type *tp);
1086 ir_type *get_class_trans_subtype_next(const ir_type *tp);
1087 int is_class_trans_subtype(const ir_type *tp, const ir_type *subtp);
1088
1089 /* - supertype ----------------------------------------------------------- */
1090
1091 /** Iterate over all transitive supertypes. */
1092 ir_type *get_class_trans_supertype_first(const ir_type *tp);
1093 ir_type *get_class_trans_supertype_next(const ir_type *tp);
1094
1095 /* - overwrittenby ------------------------------------------------------- */
1096
1097 /** Iterate over all entities that transitive overwrite this entities. */
1098 ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_first(const ir_entity *ent);
1099 ir_entity *get_entity_trans_overwrittenby_next(const ir_entity *ent);
1100
1101 /* - overwrites ---------------------------------------------------------- */
1102
1103 /** Iterate over all transitive overwritten entities. */
1104 ir_entity *get_entity_trans_overwrites_first(const ir_entity *ent);
1105 ir_entity *get_entity_trans_overwrites_next(const ir_entity *ent);
1106
1107
1108 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1109 /** The state of Cast operations that cast class types or pointers to class
1110  *  types.
1111  *
1112  * The state expresses, how far Cast operations conform with the class
1113  * hierarchy.
1114  *
1115  *   class A {}
1116  *   class B1 extends A {}
1117  *   class B2 extends A {}
1118  *   class C  extends B1 {}
1119  * normalized:  Cast operations conform with the inheritance relation.
1120  *   I.e., the type of the operand of a Cast is either a super= or a sub-
1121  *   type of the type casted to. Example: (A)((B2) (new C())).
1122  * transitive:  Cast operations conform with the transitive inheritance
1123  *   relation. Example: (A)(new C()).
1124  * any:  Cast operations do not conform with the transitive inheritance
1125  *   relation.  Example: (B2)(new B1())
1126  *
1127  *  @see: tropt.h
1128  */
1129 /* ----------------------------------------------------------------------- */
1130
1131 /** Flags for class cast state.
1132  *
1133  * The state in irp is always smaller or equal to the state of any
1134  * irg.
1135  *
1136  * We rely on the ordering of the enum. */
1137 typedef enum {
1138         ir_class_casts_any        = 0, /**< There are class casts that do not cast in conformance with
1139                                             the class hierarchy.  @@@ So far this does not happen in Firm. */
1140         ir_class_casts_transitive = 1, /**< Class casts conform to transitive inheritance edges. Default. */
1141         ir_class_casts_normalized = 2, /**< Class casts conform to inheritance edges. */
1142         ir_class_casts_state_max
1143 } ir_class_cast_state;
1144 char *get_class_cast_state_string(ir_class_cast_state s);
1145
1146 void                set_irg_class_cast_state(ir_graph *irg, ir_class_cast_state s);
1147 ir_class_cast_state get_irg_class_cast_state(ir_graph *irg);
1148 void                set_irp_class_cast_state(ir_class_cast_state s);
1149 ir_class_cast_state get_irp_class_cast_state(void);
1150
1151 /** Verify the class cast state of an irg.
1152  *
1153  *  Asserts if state is to high, outputs warning if state is to low
1154  *  and firm verbosity is set.
1155  */
1156 void verify_irg_class_cast_state(ir_graph *irg);
1157
1158 /**
1159  * possible trvrfy() error codes
1160  */
1161 enum trvrfy_error_codes {
1162         no_error = 0,                      /**< no error */
1163         error_ent_not_cont,                /**< overwritten entity not in superclass */
1164         error_null_mem,                    /**< compound contains NULL member */
1165         error_const_on_wrong_irg,          /**< constant placed on wrong IRG */
1166         error_existent_entity_without_irg, /**< Method entities with pecularity_exist must have an irg */
1167         error_wrong_ent_overwrites,        /**< number of entity overwrites exceeds number of class overwrites */
1168         error_inherited_ent_without_const, /**< inherited method entity not pointing to existent entity */
1169         error_glob_ent_allocation,         /**< wrong allocation of a global entity */
1170         error_ent_const_mode,              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
1171         error_ent_wrong_owner              /**< Mode of constant in entity did not match entities type. */
1172 };
1173
1174 /**
1175  * Checks a type.
1176  *
1177  * @return
1178  *  0   if no error encountered
1179  */
1180 int check_type(ir_type *tp);
1181
1182 /**
1183  * Check an entity. Currently, we check only if initialized constants
1184  * are build on the const irg graph.
1185  *
1186  * @return
1187  *  0   if no error encountered
1188  *  != 0    a trvrfy_error_codes code
1189  */
1190 int check_entity(ir_entity *ent);
1191
1192 /**
1193  * Walks the type information and performs a set of sanity checks.
1194  *
1195  * Currently, the following checks are executed:
1196  * - values of initialized entities must be allocated on the constant IRG
1197  * - class types: doesn't have NULL members
1198  * - class types: all overwrites are existent in the super type
1199  *
1200  * @return
1201  *    0 if graph is correct
1202  *    else error code.
1203  */
1204 int tr_vrfy(void);
1205
1206 /**
1207  * If NDEBUG is defined performs nothing, else calls the tr_vrfy() function.
1208  */
1209 #ifdef NDEBUG
1210 #define TR_VRFY()       0
1211 #else
1212 #define TR_VRFY()       tr_vrfy()
1213 #endif
1214
1215 /**
1216  *
1217  * @file typegmod.h
1218  *  This module supplies routines that support changing the type graph.
1219  */
1220
1221 /** Replaces one type by the other.
1222  *
1223  *  Old type is replaced by new_type.  All references to old_type
1224  *  now point to new_type.  The memory for the old type is destroyed,
1225  *  but still used.  Therefore it is not freed.
1226  *  All referenced to this memory will be lost after a certain while.
1227  *  An exception is the list of types in irp (irprog.h).
1228  *  In the future there might be a routine to recover the memory, but
1229  *  this will be at considerable runtime cost.
1230  *
1231  *  @param old_type  - The old type that shall be replaced by the new type.
1232  *  @param new_type  - The new type that will replace old_type.
1233  *
1234  */
1235 void exchange_types(ir_type *old_type, ir_type *new_type);
1236
1237 /** Skip id types until a useful type is reached.
1238  *
1239  *  @param tp - A type of arbitrary kind.
1240  *
1241  *  @return
1242  *    tp if it is not an id type.
1243  *    If tp is an id type returns the real type it stands for.
1244  */
1245 ir_type *skip_tid(ir_type *tp);
1246
1247 /**
1248  * @page type   representation of types
1249  *
1250  *  Datastructure to hold type information.
1251  *
1252  *  This module supplies a datastructure to represent all types
1253  *  known in the compiled program.  This includes types specified
1254  *  in the program as well as types defined by the language.  In the
1255  *  view of the intermediate representation there is no difference
1256  *  between these types.  Finally it specifies some auxiliary types.
1257  *
1258  *  There exist several kinds of types, arranged by the structure of
1259  *  the type.  A type is described by a set of attributes.  Some of
1260  *  these attributes are common to all types, others depend on the
1261  *  kind of the type.
1262  *
1263  *  Types are different from the modes defined in irmode:  Types are
1264  *  on the level of the programming language, modes at the level of
1265  *  the target processor.
1266  *
1267  *  @see  tpop.h
1268  */
1269
1270 #include "typerep.h"
1271
1272 /** Frees all entities associated with a type.
1273  *  Does not free the array entity.
1274  *  Warning: ensure these entities are not referenced anywhere else.
1275  */
1276 void free_type_entities(ir_type *tp);
1277
1278 /** Frees the memory used by the type.
1279  *
1280  * Removes the type from the type list. Does not free the entities
1281  * belonging to the type, except for the array element entity.  Does
1282  * not free if tp is "none" or "unknown".  Frees entities in value
1283  * param subtypes of method types!!! Make sure these are not
1284  * referenced any more.  Further make sure there is no pointer type
1285  * that refers to this type.                           */
1286 void free_type(ir_type *tp);
1287
1288 const tp_op *get_type_tpop(const ir_type *tp);
1289 ident *get_type_tpop_nameid(const ir_type *tp);
1290 const char *get_type_tpop_name(const ir_type *tp);
1291 tp_opcode get_type_tpop_code(const ir_type *tp);
1292
1293 ident *get_type_ident(const ir_type *tp);
1294 void set_type_ident(ir_type *tp, ident* id);
1295 const char *get_type_name(const ir_type *tp);
1296
1297 /** The visibility of a type.
1298  *
1299  *  The visibility of a type indicates, whether entities of this type
1300  *  are accessed or allocated in external code.
1301  *
1302  *  An entity of a type is allocated in external code, if the external
1303  *  code declares a variable of this type, or dynamically allocates
1304  *  an entity of this type.  If the external code declares a (compound)
1305  *  type, that contains entities of this type, the visibility also
1306  *  must be external_allocated.
1307  *
1308  *  The visibility must be higher than that of all entities, if the
1309  *  type is a compound.  Here it is questionable, what happens with
1310  *  static entities.  If these are accessed external by direct reference,
1311  *  (a static call to a method, that is also in the dispatch table)
1312  *  it should not affect the visibility of the type.
1313  *
1314  *
1315  * @@@ Do we need a visibility for types?
1316  * I change the layout of types radically when doing type splitting.
1317  * I need to know, which fields of classes are accessed in the RTS,
1318  * e.g., [_length.  I may not move [_length to the split part.
1319  * The layout though, is a property of the type.
1320  *
1321  * One could also think of changing the mode of a type ...
1322  *
1323  * But, we could also output macros to access the fields, e.g.,
1324  *  ACCESS_[_length (X)   X->length              // conventional
1325  *  ACCESS_[_length (X)   X->_split_ref->length  // with type splitting
1326  *
1327  * For now I implement this function, that returns the visibility
1328  * based on the visibility of the entities of a compound ...
1329  *
1330  * This function returns visibility_external_visible if one or more
1331  * entities of a compound type have visibility_external_visible.
1332  * Entities of types are never visibility_external_allocated (right?).
1333  * Else returns visibility_local.
1334  */
1335 ir_visibility get_type_visibility(const ir_type *tp);
1336 void          set_type_visibility(ir_type *tp, ir_visibility v);
1337
1338
1339
1340 /** The state of the type layout. */
1341 typedef enum {
1342         layout_undefined,    /**< The layout of this type is not defined.
1343                                   Address computation to access fields is not
1344                                   possible, fields must be accessed by Sel
1345                                   nodes.  Enumeration constants might be undefined.
1346                                   This is the default value except for
1347                                   pointer, primitive and method types. */
1348         layout_fixed         /**< The layout is fixed, all component/member entities
1349                                   have an offset assigned.  Size of the type is known.
1350                                   Arrays can be accessed by explicit address
1351                                   computation.  Enumeration constants must be defined.
1352                                   Default for pointer, primitive and method types. */
1353 } ir_type_state;
1354
1355 /** Returns a human readable string for the enum entry. */
1356 const char *get_type_state_name(ir_type_state s);
1357
1358 /** Returns the type layout state of a type. */
1359 ir_type_state get_type_state(const ir_type *tp);
1360
1361 /** Sets the type layout state of a type.
1362  *
1363  * For primitives, pointer and method types the layout is always fixed.
1364  * This call is legal but has no effect.
1365  */
1366 void set_type_state(ir_type *tp, ir_type_state state);
1367
1368 /** Returns the mode of a type.
1369  *
1370  * Returns NULL for all non atomic types.
1371  */
1372 ir_mode *get_type_mode(const ir_type *tp);
1373
1374 /** Sets the mode of a type.
1375  *
1376  * Only has an effect on primitive, enumeration and pointer types.
1377  */
1378 void set_type_mode(ir_type *tp, ir_mode* m);
1379
1380 /** Returns the size of a type in bytes. */
1381 unsigned get_type_size_bytes(const ir_type *tp);
1382
1383 /** Sets the size of a type in bytes.
1384  *
1385  * For primitive, enumeration, pointer and method types the size
1386  * is always fixed. This call is legal but has no effect.
1387  */
1388 void set_type_size_bytes(ir_type *tp, unsigned size);
1389
1390 /** Returns the alignment of a type in bytes.
1391  *
1392  *  Returns -1 if the alignment is NOT
1393  *  a byte size, i.e. not dividable by 8. Calls get_type_alignment_bits(). */
1394 unsigned get_type_alignment_bytes(ir_type *tp);
1395
1396 /** Returns the alignment of a type in bits.
1397  *
1398  *  If the alignment of a type is
1399  *  not set, it is calculated here according to the following rules:
1400  *  -#.) if a type has a mode, the alignment is the mode size.
1401  *  -#.) compound types have the alignment of there biggest member.
1402  *  -#.) array types have the alignment of there element type.
1403  *  -#.) method types return 0 here.
1404  *  -#.) all other types return 1 here (i.e. aligned at byte).
1405  */
1406 void set_type_alignment_bytes(ir_type *tp, unsigned align);
1407
1408 /** Returns the visited count of a type. */
1409 unsigned long get_type_visited(const ir_type *tp);
1410 /** Sets the visited count of a type to num. */
1411 void set_type_visited(ir_type *tp, unsigned long num);
1412 /** Sets visited field in type to type_visited. */
1413 void mark_type_visited(ir_type *tp);
1414 /** Returns non-zero if the type is already visited */
1415 int type_visited(const ir_type *tp);
1416 /** Returns non-zero if the type is not yet visited */
1417 int type_not_visited(const ir_type *tp);
1418
1419 /** Returns the associated link field of a type. */
1420 void *get_type_link(const ir_type *tp);
1421 /** Sets the associated link field of a type. */
1422 void set_type_link(ir_type *tp, void *l);
1423
1424 /**
1425  * Visited flag to traverse the type information.
1426  *
1427  * Increase this flag by one before traversing the type information
1428  * using inc_master_type_visited().
1429  * Mark type nodes as visited by mark_type_visited(ir_type).
1430  * Check whether node was already visited by type_visited(ir_type)
1431  * and type_not_visited(ir_type).
1432  * Or use the function to walk all types.
1433  *
1434  * @see  typewalk
1435  */
1436 void          set_master_type_visited(unsigned long val);
1437 unsigned long get_master_type_visited(void);
1438 void          inc_master_type_visited(void);
1439
1440 /**
1441  * Sets the debug information of a type.
1442  *
1443  * @param tp  The type.
1444  * @param db  The debug info.
1445  */
1446 void set_type_dbg_info(ir_type *tp, dbg_info *db);
1447
1448 /**
1449  * Returns the debug information of a type.
1450  *
1451  * @param tp  The type.
1452  */
1453 dbg_info *get_type_dbg_info(const ir_type *tp);
1454
1455 /**
1456  * Checks whether a pointer points to a type.
1457  *
1458  * @param thing     an arbitrary pointer
1459  *
1460  * @return
1461  *     true if the thing is a type, else false
1462  */
1463 int is_type(const void *thing);
1464
1465 /**
1466  *   Checks whether two types are structurally equal.
1467  *
1468  *   @param typ1  the first type
1469  *   @param typ2  the second type
1470  *
1471  *   @return
1472  *    true if the types are equal, else false.
1473  *
1474  *   Types are equal if :
1475  *    - they are the same type kind
1476  *    - they have the same name
1477  *    - they have the same mode (if applicable)
1478  *    - they have the same type_state and, ev., the same size
1479  *    - they are class types and have:
1480  *      - the same members (see same_entity in entity.h)
1481  *      - the same supertypes -- the C-pointers are compared --> no recursive call.
1482  *      - the same number of subtypes.  Subtypes are not compared,
1483  *        as this could cause a cyclic test.
1484  *      - the same peculiarity
1485  *    - they are structure types and have the same members
1486  *    - they are method types and have
1487  *      - the same parameter types
1488  *      - the same result types
1489  *    - they are union types and have the same members
1490  *    - they are array types and have
1491  *      - the same number of dimensions
1492  *      - the same dimension bounds
1493  *      - the same dimension order
1494  *      - the same element type
1495  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1496  *    - they are pointer types and have the identical points_to type
1497  *      (i.e., the same C-struct to represent the type, type_id is skipped.
1498  *       This is to avoid endless recursions; with pointer types cyclic
1499  *       type graphs are possible.)
1500  */
1501 int equal_type(ir_type *typ1, ir_type *typ2);
1502
1503 /**
1504  *   Checks whether two types are structural comparable.
1505  *
1506  *   @param st pointer type
1507  *   @param lt pointer type
1508  *
1509  *   @return
1510  *    true if type st is smaller than type lt, i.e. whenever
1511  *    lt is expected a st can be used.
1512  *    This is true if
1513  *    - they are the same type kind
1514  *    - mode(st) < mode (lt)  (if applicable)
1515  *    - they are class types and st is (transitive) subtype of lt,
1516  *    - they are structure types and
1517  *       - the members of st have exactly one counterpart in lt with the same name,
1518  *       - the counterpart has a bigger type.
1519  *    - they are method types and have
1520  *      - the same number of parameter and result types,
1521  *      - the parameter types of st are smaller than those of lt,
1522  *      - the result types of st are smaller than those of lt
1523  *    - they are union types and have the members of st have exactly one
1524  *      @return counterpart in lt and the type is smaller
1525  *    - they are array types and have
1526  *      - the same number of dimensions
1527  *      - all bounds of lt are bound of st
1528  *      - the same dimension order
1529  *      - the same element type
1530  *      @return or
1531  *      - the element type of st is smaller than that of lt
1532  *      - the element types have the same size and fixed layout.
1533  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
1534  *    - they are pointer types and have the points_to type of st is
1535  *      @return smaller than the points_to type of lt.
1536  *
1537  */
1538 int smaller_type(ir_type *st, ir_type *lt);
1539
1540 /**
1541  *  @page class_type    Representation of a class type
1542  *
1543  *  If the type opcode is set to type_class the type represents class
1544  *  types.  A list of fields and methods is associated with a class.
1545  *  Further a class can inherit from and bequest to other classes.
1546  *
1547  *  The following attributes are private to this type kind:
1548  *  - member:     All entities belonging to this class.  This are method entities
1549  *                which have type_method or fields that can have any of the
1550  *                following type kinds: type_class, type_struct, type_union,
1551  *                type_array, type_enumeration, type_pointer, type_primitive.
1552  *
1553  *  The following two are dynamic lists that can be grown with an "add_" function,
1554  *  but not shrinked:
1555  *
1556  *  - subtypes:    A list of direct subclasses.
1557  *
1558  *  - supertypes:  A list of direct superclasses.
1559  *
1560  *  - peculiarity: The peculiarity of this class.  If the class is of peculiarity
1561  *                 "description" it only is a description of requirements to a class,
1562  *                 as, e.g., a Java interface.  The class will never be allocated.
1563  *                 Peculiarity inherited is only possible for entities.  An entity
1564  *                 is of peculiarity inherited if the compiler generated the entity
1565  *                 to explicitly resolve inheritance.  An inherited method entity has
1566  *                 no value for irg.
1567  *                 Values: description, existent, inherited.  Default: existent.
1568  *
1569  *  - type_info:   An entity representing the type information of this class.
1570  *                 This entity can be of arbitrari type, Firm did not use it yet.
1571  *                 It allows to express the coupling of a type with an entity
1572  *                 representing this type.  This information is useful for lowering
1573  *                 of InstOf and TypeChk nodes.  Default: NULL
1574  *
1575  *  - vtable_size: The size of this class virtual function table.
1576  *                 Default:  0
1577  *
1578  *  - final:       A final class is always a leaf in the class hierarchy.  Final
1579  *                 classes cannot be super classes of other ones.  As this information
1580  *                 can only be computed in whole world compilations, we allow to
1581  *                 set this flag.  It is used in optimizations if get_opt_closed_world()
1582  *                 is false.  Default:  false
1583  *
1584  *  - interface:   The class represents an interface.  This flag can be set to distinguish
1585  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1586  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1587  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1588  *
1589  *  - abstract :   The class represents an abstract class.  This flag can be set to distinguish
1590  *                 between interfaces, abstract classes and other classes that all may
1591  *                 have the peculiarity peculiarity_description.  Depending on this flag
1592  *                 the lowering might do different actions.  Default:  false
1593  */
1594
1595 /** Creates a new class type. */
1596 ir_type *new_type_class(ident *name);
1597
1598 /** Creates a new class type with debug information. */
1599 ir_type *new_d_type_class(ident *name, dbg_info *db);
1600
1601 /* --- manipulate private fields of class type  --- */
1602
1603 /** Adds the entity as member of the class.  */
1604 void add_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member);
1605
1606 /** Returns the number of members of this class. */
1607 int get_class_n_members(const ir_type *clss);
1608
1609 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
1610 ir_entity *get_class_member(const ir_type *clss, int pos);
1611
1612 /** Returns index of mem in clss, -1 if not contained. */
1613 int get_class_member_index(const ir_type *clss, ir_entity *mem);
1614
1615 /** Finds the member with name 'name'. If several members with the same
1616  *  name returns one of them.  Returns NULL if no member found. */
1617 ir_entity *get_class_member_by_name(ir_type *clss, ident *name);
1618
1619 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
1620  *  the passed entity. */
1621 void set_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member, int pos);
1622
1623 /** Replaces complete member list in class type by the list passed.
1624  *
1625  *  Copies the list passed. This function is necessary to reduce the number of members.
1626  *  members is an array of entities, num the size of this array.  Sets all
1627  *  owners of the members passed to clss. */
1628 void set_class_members(ir_type *clss, ir_entity *members[], int arity);
1629
1630 /** Finds member in the list of members and removes it.
1631  *
1632  *  Shrinks the member list, so iterate from the end!!!
1633  *  Does not deallocate the entity.  */
1634 void remove_class_member(ir_type *clss, ir_entity *member);
1635
1636
1637 /** Adds subtype as subtype to clss.
1638  *
1639  *  Checks whether clss is a supertype of subtype.  If not
1640  *  adds also clss as supertype to subtype.  */
1641 void add_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1642
1643 /** Returns the number of subtypes */
1644 int get_class_n_subtypes(const ir_type *clss);
1645
1646 /** Gets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype. */
1647 ir_type *get_class_subtype(ir_type *clss, int pos);
1648
1649 /** Returns the index to access subclass as subtype of class.
1650  *
1651  *  If subclass is no direct subtype of class returns -1.
1652  */
1653 int get_class_subtype_index(ir_type *clss, const ir_type *subclass);
1654
1655 /** Sets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype.
1656  *
1657  *  Does not set the corresponding supertype relation for subtype: this might
1658  *  be a different position! */
1659 void set_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype, int pos);
1660
1661 /** Finds subtype in the list of subtypes and removes it  */
1662 void remove_class_subtype(ir_type *clss, ir_type *subtype);
1663
1664 /* Convenience macros */
1665 #define add_class_derived_type(clss, drvtype)       add_class_subtype(clss, drvtype)
1666 #define get_class_n_derived_types(clss)             get_class_n_subtypes(clss)
1667 #define get_class_derived_type(clss, pos)           get_class_subtype(clss, pos)
1668 #define get_class_derived_type_index(clss, drvtype) get_class_subtype_index(clss, drvtype)
1669 #define set_class_derived_type(clss, drvtype, pos)  set_class_subtype(clss, drvtype, pos)
1670 #define remove_class_derived_type(clss, drvtype)    remove_class_subtype(clss, drvtype)
1671
1672 /** Adds supertype as supertype to class.
1673  *
1674  *  Checks whether clss is a subtype of supertype.  If not
1675  *  adds also clss as subtype to supertype.  */
1676 void add_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
1677
1678 /** Returns the number of supertypes */
1679 int get_class_n_supertypes(const ir_type *clss);
1680
1681 /** Returns the index to access superclass as supertype of class.
1682  *
1683  *  If superclass is no direct supertype of class returns -1.
1684  */
1685 int get_class_supertype_index(ir_type *clss, ir_type *super_clss);
1686
1687 /** Gets the supertype at position pos,  0 <= pos < n_supertype. */
1688 ir_type *get_class_supertype(ir_type *clss, int pos);
1689
1690 /** Sets the supertype at position pos, 0 <= pos < n_supertype.
1691  *
1692  *  Does not set the corresponding subtype relation for supertype: this might
1693  *  be at a different position! */
1694 void set_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype, int pos);
1695
1696 /** Finds supertype in the list of supertypes and removes it */
1697 void remove_class_supertype(ir_type *clss, ir_type *supertype);
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 /** Convenience macro */
1708 #define add_class_base_type(clss, basetype)        add_class_supertype(clss, basetype)
1709 #define get_class_n_base_types(clss)               get_class_n_supertypes(clss)
1710 #define get_class_base_type_index(clss, base_clss) get_class_supertype_index(clss, base_clss)
1711 #define get_class_base_type(clss, pos)             get_class_supertype(clss, pos)
1712 #define set_class_base_type(clss, basetype, pos)   set_class_supertype(clss, basetype, pos)
1713 #define remove_class_base_type(clss, basetype)     remove_class_supertype(clss, basetype)
1714
1715 /** Returns a human readable string for a peculiarity. */
1716 const char *get_peculiarity_name(ir_peculiarity p);
1717
1718 /** Returns the peculiarity of the class. */
1719 ir_peculiarity get_class_peculiarity(const ir_type *clss);
1720 /** Sets the peculiarity of the class. */
1721 void set_class_peculiarity(ir_type *clss, ir_peculiarity pec);
1722
1723 /** Returns the type info entity of a class. */
1724 ir_entity *get_class_type_info(const ir_type *clss);
1725
1726 /** Set a type info entity for the class. */
1727 void set_class_type_info(ir_type *clss, ir_entity *ent);
1728
1729 /** Returns the size of the virtual function table. */
1730 unsigned get_class_vtable_size(const ir_type *clss);
1731
1732 /** Sets a new size of the virtual function table. */
1733 void set_class_vtable_size(ir_type *clss, unsigned size);
1734
1735 /** Returns non-zero if a class is final. */
1736 int is_class_final(const ir_type *clss);
1737
1738 /** Sets the class final flag. */
1739 void set_class_final(ir_type *clss, int flag);
1740
1741 /** Return non-zero if a class is an interface */
1742 int is_class_interface(const ir_type *clss);
1743
1744 /** Sets the class interface flag. */
1745 void set_class_interface(ir_type *clss, int flag);
1746
1747 /** Return non-zero if a class is an abstract class. */
1748 int is_class_abstract(const ir_type *clss);
1749
1750 /** Sets the class abstract flag. */
1751 void set_class_abstract(ir_type *clss, int flag);
1752
1753 /** Set and get a class' dfn --
1754    @todo This is an undocumented field, subject to change! */
1755 void set_class_dfn(ir_type *clss, int dfn);
1756 int  get_class_dfn(const ir_type *clss);
1757
1758 /** Returns true if a type is a class type. */
1759 int is_Class_type(const ir_type *clss);
1760
1761 /**
1762  *  @page struct_type   Representation of a struct type
1763  *
1764  *  A struct type represents aggregate types that consist of a list
1765  *  of fields.
1766  *
1767  *  The following attributes are private to this type kind:
1768  *  - member:  All entities belonging to this class.  This are the fields
1769  *             that can have any of the following types:  type_class,
1770  *             type_struct, type_union, type_array, type_enumeration,
1771  *             type_pointer, type_primitive.
1772  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1773  *             but not shrinked.
1774  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
1775  *             but not shrinked.
1776  */
1777 /** Creates a new type struct */
1778 ir_type *new_type_struct(ident *name);
1779 /** Creates a new type struct with debug information. */
1780 ir_type *new_d_type_struct(ident *name, dbg_info* db);
1781
1782 /* --- manipulate private fields of struct --- */
1783
1784 /** Adds the entity as member of the struct.  */
1785 void add_struct_member(ir_type *strct, ir_entity *member);
1786
1787 /** Returns the number of members of this struct. */
1788 int get_struct_n_members(const ir_type *strct);
1789
1790 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
1791 ir_entity *get_struct_member(const ir_type *strct, int pos);
1792
1793 /** Returns index of member in strct, -1 if not contained. */
1794 int get_struct_member_index(const ir_type *strct, ir_entity *member);
1795
1796 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
1797    the passed entity. */
1798 void set_struct_member(ir_type *strct, int pos, ir_entity *member);
1799
1800 /** Finds member in the list of members and removes it. */
1801 void remove_struct_member(ir_type *strct, ir_entity *member);
1802
1803 /** Returns true if a type is a struct type. */
1804 int is_Struct_type(const ir_type *strct);
1805
1806 /**
1807  * @page method_type    Representation of a method type
1808  *
1809  * A method type represents a method, function or procedure type.
1810  * It contains a list of the parameter and result types, as these
1811  * are part of the type description.  These lists should not
1812  * be changed by a optimization, as a change creates a new method
1813  * type.  Therefore optimizations should allocated new method types.
1814  * The set_ routines are only for construction by a frontend.
1815  *
1816  * - n_params:   Number of parameters to the procedure.
1817  *               A procedure in FIRM has only call by value parameters.
1818  *
1819  * - param_type: A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1820  *               The nth type in this list corresponds to the nth element
1821  *               in the parameter tuple that is a result of the start node.
1822  *               (See ircons.h for more information.)
1823  *
1824  * - value_param_ents
1825  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
1826  *               method type) that represent parameters passed by value.
1827  *
1828  * - n_res:      The number of results of the method.  In general, procedures
1829  *               have zero results, functions one.
1830  *
1831  * - res_type:   A list with the types of parameters.  This list is ordered.
1832  *               The nth type in this list corresponds to the nth input to
1833  *               Return nodes.  (See ircons.h for more information.)
1834  *
1835  * - value_res_ents
1836  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
1837  *               method type) that represent results passed by value.
1838  */
1839
1840 /* These macros define the suffixes for the types and entities used
1841    to represent value parameters / results. */
1842 #define VALUE_PARAMS_SUFFIX  "val_param"
1843 #define VALUE_RESS_SUFFIX    "val_res"
1844
1845 /** Create a new method type.
1846  *
1847  * @param name      the name (ident) of this type
1848  * @param n_param   the number of parameters
1849  * @param n_res     the number of results
1850  *
1851  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1852  * the constructor.
1853  */
1854 ir_type *new_type_method(ident *name, int n_param, int n_res);
1855
1856 /** Create a new method type with debug information.
1857  *
1858  * @param name      the name (ident) of this type
1859  * @param n_param   the number of parameters
1860  * @param n_res     the number of results
1861  * @param db        user defined debug information
1862  *
1863  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
1864  * the constructor.
1865  */
1866 ir_type *new_d_type_method(ident *name, int n_param, int n_res, dbg_info *db);
1867
1868 /** Clone an existing method type.
1869  *
1870  * @param tp      the method type to clone.
1871  * @param prefix  if non-null, will be the prefix for the name of
1872  *                the cloned type
1873  *
1874  * @return the cloned method type.
1875  */
1876 ir_type *clone_type_method(ir_type *tp, ident *prefix);
1877
1878 /* -- manipulate private fields of method. -- */
1879
1880 /** Returns the number of parameters of this method. */
1881 int get_method_n_params(const ir_type *method);
1882
1883 /** Returns the type of the parameter at position pos of a method. */
1884 ir_type *get_method_param_type(ir_type *method, int pos);
1885 /** Sets the type of the parameter at position pos of a method.
1886     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
1887     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
1888 void set_method_param_type(ir_type *method, int pos, ir_type *tp);
1889 /** Returns an entity that represents the copied value argument.  Only necessary
1890    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
1891 ir_entity *get_method_value_param_ent(ir_type *method, int pos);
1892 /**
1893  * Returns a type that represents the copied value arguments if one
1894  * was allocated, else NULL.
1895  */
1896 ir_type *get_method_value_param_type(const ir_type *method);
1897 /** Returns an ident representing the parameters name. Returns NULL if not set.
1898     For debug support only. */
1899 ident *get_method_param_ident(ir_type *method, int pos);
1900 /** Returns a string representing the parameters name. Returns NULL if not set.
1901     For debug support only. */
1902 const char *get_method_param_name(ir_type *method, int pos);
1903 /** Sets an ident representing the parameters name. For debug support only. */
1904 void set_method_param_ident(ir_type *method, int pos, ident *id);
1905
1906 /** Returns the number of results of a method type. */
1907 int get_method_n_ress(const ir_type *method);
1908 /** Returns the return type of a method type at position pos. */
1909 ir_type *get_method_res_type(ir_type *method, int pos);
1910 /** Sets the type of the result at position pos of a method.
1911     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
1912     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
1913 void set_method_res_type(ir_type *method, int pos, ir_type *tp);
1914 /** Returns an entity that represents the copied value result.  Only necessary
1915    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
1916 ir_entity *get_method_value_res_ent(ir_type *method, int pos);
1917
1918 /**
1919  * Returns a type that represents the copied value results.
1920  */
1921 ir_type *get_method_value_res_type(const ir_type *method);
1922
1923 /**
1924  * This enum flags the variadicity of methods (methods with a
1925  * variable amount of arguments (e.g. C's printf). Default is
1926  * non_variadic.
1927  */
1928 typedef enum variadicity {
1929   variadicity_non_variadic, /**< non variadic */
1930   variadicity_variadic      /**< variadic */
1931 } variadicity;
1932
1933 /** Returns the null-terminated name of this variadicity. */
1934 const char *get_variadicity_name(variadicity vari);
1935
1936 /** Returns the variadicity of a method. */
1937 variadicity get_method_variadicity(const ir_type *method);
1938
1939 /** Sets the variadicity of a method. */
1940 void set_method_variadicity(ir_type *method, variadicity vari);
1941
1942 /**
1943  * Returns the first variadic parameter index of a type.
1944  * If this index was NOT set, the index of the last parameter
1945  * of the method type plus one is returned for variadic functions.
1946  * Non-variadic function types always return -1 here.
1947  */
1948 int get_method_first_variadic_param_index(const ir_type *method);
1949
1950 /**
1951  * Sets the first variadic parameter index. This allows to specify
1952  * a complete call type (containing the type of all parameters)
1953  * but still have the knowledge, which parameter must be passed as
1954  * variadic one.
1955  */
1956 void set_method_first_variadic_param_index(ir_type *method, int index);
1957
1958 /** Returns the mask of the additional graph properties. */
1959 unsigned get_method_additional_properties(const ir_type *method);
1960
1961 /** Sets the mask of the additional graph properties. */
1962 void set_method_additional_properties(ir_type *method, unsigned property_mask);
1963
1964 /** Sets one additional graph property. */
1965 void set_method_additional_property(ir_type *method, mtp_additional_property flag);
1966
1967 /**
1968  * Calling conventions: lower 24 bits are the number of register parameters,
1969  * upper 8 encode the calling conventions.
1970  */
1971 typedef enum {
1972         cc_reg_param           = 0x01000000, /**< Transmit parameters in registers, else the stack is used.
1973                                                   This flag may be set as default on some architectures. */
1974         cc_last_on_top         = 0x02000000, /**< The last non-register parameter is transmitted on top of
1975                                                   the stack. This is equivalent to the pascal
1976                                                   calling convention. If this flag is not set, the first
1977                                                   non-register parameter is used (stdcall or cdecl
1978                                                   calling convention) */
1979         cc_callee_clear_stk    = 0x04000000, /**< The callee clears the stack. This forbids variadic
1980                                                   function calls (stdcall). */
1981         cc_this_call           = 0x08000000, /**< The first parameter is a this pointer and is transmitted
1982                                                   in a special way. */
1983         cc_compound_ret        = 0x10000000, /**< The method returns a compound type. */
1984         cc_frame_on_caller_stk = 0x20000000, /**< The method did not allocate an own stack frame, instead the
1985                                                   caller must reserve size on its own stack. */
1986         cc_fpreg_param         = 0x40000000, /**< Transmit floating point parameters in registers, else the stack is used. */
1987         cc_bits                = (0xFF << 24)/**< The calling convention bits. */
1988 } calling_convention;
1989
1990 /* some often used cases: made as defines because firmjni cannot handle two
1991    equal enum values. */
1992
1993 /** cdecl calling convention */
1994 #define cc_cdecl_set    (0)
1995 /** stdcall calling convention */
1996 #define cc_stdcall_set  cc_callee_clear_stk
1997 /** fastcall calling convention */
1998 #define cc_fastcall_set (cc_reg_param|cc_callee_clear_stk)
1999
2000 /** Returns the default calling convention for method types. */
2001 unsigned get_default_cc_mask(void);
2002
2003 /**
2004  * check for the CDECL calling convention
2005  */
2006 #define IS_CDECL(cc_mask)     (((cc_mask) & cc_bits) == cc_cdecl_set)
2007
2008 /**
2009  * check for the STDCALL calling convention
2010  */
2011 #define IS_STDCALL(cc_mask)   (((cc_mask) & cc_bits) == cc_stdcall_set)
2012
2013 /**
2014  * check for the FASTCALL calling convention
2015  */
2016 #define IS_FASTCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & cc_bits) == cc_fastcall_set)
2017
2018 /**
2019  * Sets the CDECL convention bits.
2020  */
2021 #define SET_CDECL(cc_mask)    (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_cdecl_set)
2022
2023 /**
2024  * Set. the STDCALL convention bits.
2025  */
2026 #define SET_STDCALL(cc_mask)  (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_stdcall_set)
2027
2028 /**
2029  * Sets the FASTCALL convention bits.
2030  */
2031 #define SET_FASTCALL(cc_mask) (((cc_mask) & ~cc_bits) | cc_fastcall_set)
2032
2033 /** Returns the calling convention of an entities graph. */
2034 unsigned get_method_calling_convention(const ir_type *method);
2035
2036 /** Sets the calling convention of an entities graph. */
2037 void set_method_calling_convention(ir_type *method, unsigned cc_mask);
2038
2039 /** Returns the number of registers parameters, 0 means default. */
2040 unsigned get_method_n_regparams(ir_type *method);
2041
2042 /** Sets the number of registers parameters, 0 means default. */
2043 void set_method_n_regparams(ir_type *method, unsigned n_regs);
2044
2045 /** Returns true if a type is a method type. */
2046 int is_Method_type(const ir_type *method);
2047
2048 /**
2049  *   @page union_type   Representation of a union (variant) type.
2050  *
2051  *   The union type represents union types.  Note that this representation
2052  *   resembles the C union type.  For tagged variant types like in Pascal or Modula
2053  *   a combination of a struct and a union type must be used.
2054  *
2055  *   - n_types:     Number of unioned types.
2056  *   - members:     Entities for unioned types.  Fixed length array.
2057  *                  This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
2058  *                  but not shrinked.
2059  */
2060 /** Creates a new type union. */
2061 ir_type *new_type_union(ident *name);
2062
2063 /** Creates a new type union with debug information. */
2064 ir_type *new_d_type_union(ident *name, dbg_info* db);
2065
2066 /* --- manipulate private fields of struct --- */
2067
2068 /** Returns the number of unioned types of this union */
2069 int get_union_n_members(const ir_type *uni);
2070
2071 /** Adds a new entity to a union type */
2072 void add_union_member(ir_type *uni, ir_entity *member);
2073
2074 /** Returns the entity at position pos of a union */
2075 ir_entity *get_union_member(const ir_type *uni, int pos);
2076
2077 /** Returns index of member in uni, -1 if not contained. */
2078 int get_union_member_index(const ir_type *uni, ir_entity *member);
2079
2080 /** Overwrites a entity at position pos in a union type. */
2081 void set_union_member(ir_type *uni, int pos, ir_entity *member);
2082
2083 /** Finds member in the list of members and removes it. */
2084 void remove_union_member(ir_type *uni, ir_entity *member);
2085
2086 /** Returns true if a type is a union type. */
2087 int is_Union_type(const ir_type *uni);
2088
2089 /**
2090  * @page array_type Representation of an array type
2091  *
2092  * The array type represents rectangular multi dimensional arrays.
2093  * The constants representing the bounds must be allocated to
2094  * get_const_code_irg() by setting current_ir_graph accordingly.
2095  *
2096  * - n_dimensions:    Number of array dimensions.
2097  * - *lower_bound:    Lower bounds of dimensions.  Usually all 0.
2098  * - *upper_bound:    Upper bounds or dimensions.
2099  * - *element_type:   The type of the array elements.
2100  * - *element_ent:    An entity for the array elements to be used for
2101  *                      element selection with Sel.
2102  * @todo
2103  *   Do we need several entities?  One might want
2104  *   to select a dimension and not a single element in case of multi
2105  *   dimensional arrays.
2106  */
2107
2108 /** Create a new type array.
2109  *
2110  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
2111  * Initializes order to the order of the dimensions.
2112  * The entity for array elements is built automatically.
2113  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
2114  */
2115 ir_type *new_type_array(ident *name, int n_dims, ir_type *element_type);
2116
2117 /** Create a new type array with debug information.
2118  *
2119  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
2120  * Initializes order to the order of the dimensions.
2121  * The entity for array elements is built automatically.
2122  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
2123  * A legal array type must have at least one dimension set.
2124  */
2125 ir_type *new_d_type_array(ident *name, int n_dims, ir_type *element_type, dbg_info* db);
2126
2127 /* --- manipulate private fields of array type --- */
2128
2129 /** Returns the number of array dimensions of this type. */
2130 int get_array_n_dimensions(const ir_type *array);
2131
2132 /**
2133  * Allocates Const nodes of mode_Is for one array dimension.
2134  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
2135  */
2136 void set_array_bounds_int(ir_type *array, int dimension, int lower_bound,
2137                                                          int upper_bound);
2138 /**
2139  * Sets the bounds for one array dimension.
2140  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
2141  */
2142 void set_array_bounds(ir_type *array, int dimension, ir_node *lower_bound,
2143                                                      ir_node *upper_bound);
2144 /** Sets the lower bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
2145 void set_array_lower_bound(ir_type *array, int dimension, ir_node *lower_bound);
2146
2147 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the lower bound of an array
2148     dimension, i.e. [lower,upper[ */
2149 void set_array_lower_bound_int(ir_type *array, int dimension, int lower_bound);
2150
2151 /** Sets the upper bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
2152 void set_array_upper_bound(ir_type *array, int dimension, ir_node *upper_bound);
2153
2154 /** Allocates Const nodes of mode_Is for the upper bound of an array
2155     dimension, i.e. [lower,upper[. */
2156 void set_array_upper_bound_int(ir_type *array, int dimension, int upper_bound);
2157
2158 /** Returns true if lower bound != Unknown. */
2159 int has_array_lower_bound(const ir_type *array, int dimension);
2160 /** Returns the lower bound of an array. */
2161 ir_node *get_array_lower_bound(const ir_type *array, int dimension);
2162 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
2163 long get_array_lower_bound_int(const ir_type *array, int dimension);
2164 /** returns true if lower bound != Unknown */
2165 int has_array_upper_bound(const ir_type *array, int dimension);
2166 /** Returns the upper bound of an array. */
2167 ir_node *get_array_upper_bound(const ir_type *array, int dimension);
2168 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
2169 long get_array_upper_bound_int(const ir_type *array, int dimension);
2170
2171 /** Sets an array dimension to a specific order. */
2172 void set_array_order(ir_type *array, int dimension, int order);
2173
2174 /** Returns the order of an array dimension. */
2175 int get_array_order(const ir_type *array, int dimension);
2176
2177 /** Find the array dimension that is placed at order order. */
2178 int find_array_dimension(const ir_type *array, int order);
2179
2180 /** Sets the array element type. */
2181 void set_array_element_type(ir_type *array, ir_type* tp);
2182
2183 /** Gets the array element type. */
2184 ir_type *get_array_element_type(ir_type *array);
2185
2186 /** Sets the array element entity. */
2187 void set_array_element_entity(ir_type *array, ir_entity *ent);
2188
2189 /** Get the array element entity. */
2190 ir_entity *get_array_element_entity(const ir_type *array);
2191
2192 /** Returns true if a type is an array type. */
2193 int is_Array_type(const ir_type *array);
2194
2195 /**
2196  * @page enumeration_type   Representation of an enumeration type
2197  *
2198  * Enumeration types need not necessarily be represented explicitly
2199  * by Firm types, as the frontend can lower them to integer constants as
2200  * well.  For debugging purposes or similar tasks this information is useful.
2201  * The type state layout_fixed is set, if all enumeration constant have
2202  * there tarvals assigned.  Until then
2203  *
2204  * - *const:        The target values representing the constants used to
2205  *                  represent individual enumerations.
2206  */
2207
2208 /** Create a new type enumeration -- set the enumerators independently. */
2209 ir_type *new_type_enumeration(ident *name, int n_enums);
2210
2211 /** Create a new type enumeration with debug information -- set the enumerators independently. */
2212 ir_type *new_d_type_enumeration(ident *name, int n_enums, dbg_info *db);
2213
2214 /* --- manipulate fields of enumeration type. --- */
2215
2216 /** Set an enumeration constant to a enumeration type at a given position. */
2217 void set_enumeration_const(ir_type *enumeration, int pos, ident *nameid, tarval *con);
2218
2219 /** Returns the number of enumeration values of this enumeration */
2220 int get_enumeration_n_enums(const ir_type *enumeration);
2221
2222 /** Returns the enumeration constant at a given position. */
2223 ir_enum_const *get_enumeration_const(const ir_type *enumeration, int pos);
2224
2225 /** Returns the enumeration type owner of an enumeration constant. */
2226 ir_type *get_enumeration_owner(const ir_enum_const *enum_cnst);
2227
2228 /** Sets the enumeration constant value. */
2229 void set_enumeration_value(ir_enum_const *enum_cnst, tarval *con);
2230
2231 /** Returns the enumeration constant value. */
2232 tarval *get_enumeration_value(const ir_enum_const *enum_cnst);
2233
2234 /** Assign an ident to an enumeration constant. */
2235 void set_enumeration_nameid(ir_enum_const *enum_cnst, ident *id);
2236
2237 /** Returns the assigned ident of an enumeration constant. */
2238 ident *get_enumeration_nameid(const ir_enum_const *enum_cnst);
2239
2240 /** Returns the assigned name of an enumeration constant. */
2241 const char *get_enumeration_name(const ir_enum_const *enum_cnst);
2242
2243 /** Returns true if a type is a enumeration type. */
2244 int is_Enumeration_type(const ir_type *enumeration);
2245
2246 /**
2247  * @page pointer_type   Representation of a pointer type
2248  *
2249  * The mode of the pointer type must be a reference mode.
2250  *
2251  * Pointer types:
2252  * - points_to:      The type of the entity this pointer points to.
2253  */
2254
2255 /** Creates a new type pointer. */
2256 ir_type *new_type_pointer(ident *name, ir_type *points_to, ir_mode *ptr_mode);
2257
2258 /** Creates a new type pointer with debug information. */
2259 ir_type *new_d_type_pointer(ident *name, ir_type *points_to, ir_mode *ptr_mode, dbg_info* db);
2260
2261 /* --- manipulate fields of type_pointer --- */
2262
2263 /** Sets the type to which a pointer points to. */
2264 void  set_pointer_points_to_type(ir_type *pointer, ir_type *tp);
2265
2266 /** Returns the type to which a pointer points to. */
2267 ir_type *get_pointer_points_to_type(ir_type *pointer);
2268
2269 /** Returns true if a type is a pointer type. */
2270 int is_Pointer_type(const ir_type *pointer);
2271
2272 /** Returns the first pointer type that has as points_to tp.
2273  *  Not efficient: O(#types).
2274  *  If not found returns firm_unknown_type. */
2275 ir_type *find_pointer_type_to_type(ir_type *tp);
2276
2277 /**
2278  * @page primitive_type Representation of a primitive type
2279  *
2280  * Primitive types are types that represent atomic data values that
2281  * map directly to modes.  They don't have private attributes.  The
2282  * important information they carry is held in the common mode field.
2283  */
2284 /** Creates a new primitive type. */
2285 ir_type *new_type_primitive(ident *name, ir_mode *mode);
2286
2287 /** Creates a new primitive type with debug information. */
2288 ir_type *new_d_type_primitive(ident *name, ir_mode *mode, dbg_info* db);
2289
2290 /** Returns true if a type is a primitive type. */
2291 int is_Primitive_type(const ir_type *primitive);
2292
2293 /** Return the base type of a primitive (bitfield) type or NULL if none. */
2294 ir_type *get_primitive_base_type(ir_type *tp);
2295
2296 /** Sets the base type of a primitive (bitfield) type. */
2297 void set_primitive_base_type(ir_type *tp, ir_type *base_tp);
2298
2299 /**
2300  * @page none_type The None type
2301  *
2302  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
2303  *
2304  *  The none type represents that there is no type.  The type can be used to
2305  *  initialize fields of type* that actually can not contain a type or that
2306  *  are initialized for an analysis. There exists exactly one type none.
2307  *  This type is not on the type list in ir_prog. It is
2308  *  allocated when initializing the type module.
2309  *
2310  *  The following values are set:
2311  *    - mode:  mode_BAD
2312  *    - name:  "type_none"
2313  *    - state: layout_fixed
2314  *    - size:  0
2315  */
2316 /** A variable that contains the only none type. */
2317 extern ir_type *firm_none_type;
2318
2319 /** Returns the none type. */
2320 ir_type *get_none_type(void);
2321
2322 /**
2323  * @page unknown_type  The Unknown type
2324  *
2325  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
2326  *
2327  *  The unknown type represents that there could be a type, but it is not
2328  *  known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
2329  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
2330  *  exactly one type unknown. This type is not on the type list in ir_prog.  It is
2331  *  allocated when initializing the type module.
2332  *
2333  *  The following values are set:
2334  *    - mode:  mode_ANY
2335  *    - name:  "type_unknown"
2336  *    - state: layout_fixed
2337  *    - size:  0
2338  */
2339 /** A variable that contains the only unknown type. */
2340 extern ir_type *firm_unknown_type;
2341
2342 /** Returns the unknown type. */
2343 ir_type *get_unknown_type(void);
2344
2345
2346 /**
2347  *  Checks whether a type is atomic.
2348  *  @param tp   any type
2349  *  @return true if type is primitive, pointer or enumeration
2350  */
2351 int is_atomic_type(const ir_type *tp);
2352
2353 /* --- Support for compound types --- */
2354
2355 /**
2356  * Gets the number of elements in a Firm compound type.
2357  *
2358  * This is just a comfortability function, because structs and
2359  * classes can often be treated be the same code, but they have
2360  * different access functions to their members.
2361  *
2362  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2363  *
2364  * @return Number of members in the compound type.
2365  */
2366 int get_compound_n_members(const ir_type *tp);
2367
2368 /**
2369  * Gets the member of a Firm compound type at position pos.
2370  *
2371  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
2372  * @param pos The number of the member.
2373  *
2374  * @return The member entity at position pos.
2375  *
2376  * @see get_compound_n_members() for justification of existence.
2377  */
2378 ir_entity *get_compound_member(const ir_type *tp, int pos);
2379
2380 /** Returns index of member in tp, -1 if not contained. */
2381 int get_compound_member_index(const ir_type *tp, ir_entity *member);
2382
2383 /**
2384  * Checks whether a type is a compound type.
2385  *
2386  * @param tp - any type
2387  *
2388  * @return true if the type is class, structure, union or array type.
2389  */
2390 int is_compound_type(const ir_type *tp);
2391
2392 /**
2393  * Checks, whether a type is a frame type.
2394  */
2395 int is_frame_type(const ir_type *tp);
2396
2397 /**
2398  * Checks, whether a type is a value parameter type.
2399  */
2400 int is_value_param_type(const ir_type *tp);
2401
2402 /**
2403  * Checks, whether a type is a lowered type.
2404  */
2405 int is_lowered_type(const ir_type *tp);
2406
2407 /**
2408  * Makes a new frame type. Frame types are class types,
2409  * so all class access functions work.
2410  * Frame types are not in the global list of types.
2411  */
2412 ir_type *new_type_frame(ident *name);
2413
2414 /**
2415  * Makes a clone of a frame type.
2416  * Sets entity links from old frame entities to new onces and
2417  * vice versa.
2418  */
2419 ir_type *clone_frame_type(ir_type *type);
2420
2421 /**
2422  * Sets a lowered type for a type. This sets both associations
2423  * and marks lowered_type as a "lowered" one.
2424  */
2425 void set_lowered_type(ir_type *tp, ir_type *lowered_type);
2426
2427 /**
2428  * Gets the lowered/unlowered type of a type or NULL if this type
2429  * has no lowered/unlowered one.
2430  */
2431 ir_type *get_associated_type(const ir_type *tp);
2432
2433 /**
2434  * Allocate an area of size bytes aligned at alignment
2435  * at the start or the end of a frame type.
2436  * The frame type must already have a fixed layout.
2437  *
2438  * @param frame_type a frame type
2439  * @param size       the size of the entity
2440  * @param alignment  the alignment of the entity
2441  * @param at_start   if true, put the area at the frame type's start, else at end
2442  *
2443  * @return the entity representing the area
2444  */
2445 ir_entity *frame_alloc_area(ir_type *frame_type, int size, unsigned alignment, int at_start);
2446
2447 /*-----------------------------------------------------------------*/
2448 /** Debug aides                                                   **/
2449 /*-----------------------------------------------------------------*/
2450
2451 /**
2452  *  Outputs a unique number for this type if libfirm is compiled for
2453  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
2454  *  of the type cast to long.
2455  */
2456 long get_type_nr(const ir_type *tp);
2457
2458 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2459
2460 /**  Type for a function that compares two types.
2461  *
2462  *   @param tp1  The first type to compare.
2463  *   @param tp2  The second type to compare.
2464  */
2465 typedef int (compare_types_func_t)(const void *tp1, const void *tp2);
2466
2467 /** Compares two types by their name.
2468  *
2469  * Compares the opcode and the name of the types. If these are
2470  * equal returns 0, else non-zero.
2471  */
2472 int compare_names(const void *tp1, const void *tp2);
2473
2474 /** Compares two types strict.
2475  *
2476  * returns 0 if tp1 == tp2, else non-zero
2477  */
2478 int compare_strict(const void *tp1, const void *tp2);
2479
2480 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2481
2482 /**  Type for a function that computes a hash value for a type.
2483  *
2484  *   @param tp The type to compute a hash for.
2485  */
2486 typedef int (hash_types_func_t)(ir_type *tp);
2487
2488 /** Computes a hash value by the type name.
2489  *
2490  * Uses the name of the type and the type opcode to compute the hash.
2491  */
2492 int firm_hash_name(ir_type *tp);
2493
2494 /* ------------------------------------------------------------------------ */
2495
2496 /** Finalize type construction.
2497  *
2498  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2499  * distinguished from other types.  Mature_type hashes the type into a
2500  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2501  * types.
2502  *
2503  * If it finds a type identical to tp it returns this type.  It turns
2504  * tp into the Id type.  All places formerly pointing to tp will now
2505  * point to the found type.  All entities of tp now refer to the found
2506  * type as their owner, but they are not a member of this type.  This
2507  * is invalid firm -- the entities must be replaced by entities of the
2508  * found type.  The Id type will be removed from the representation
2509  * automatically, but within an unknown time span.  It occupies memory
2510  * for this time.
2511  *
2512  * @param tp     The type to mature.
2513  */
2514 ir_type *mature_type(ir_type *tp);
2515
2516 /** Finalize type construction.
2517  *
2518  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2519  * distinguished from other types.  mature_type() hashes the type into a
2520  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2521  * types.
2522  *
2523  * If it finds a type identical to tp it returns this type.  It frees
2524  * type tp and all its entities.
2525  *
2526  * @param tp     The type to mature.
2527  */
2528 ir_type *mature_type_free(ir_type *tp);
2529
2530 /** Finalize type construction.
2531  *
2532  * Indicate that a type is so far completed that it can be
2533  * distinguished from other types.  Mature_type hashes the type into a
2534  * table.  It uses the function in compare_types_func to compare the
2535  * types.
2536  *
2537  * If it find a type identical to tp it returns this type.  It frees
2538  * the entities and turns the type into an Id type.  All places
2539  * formerly pointing to tp will now point to the found type.  The Id
2540  * type will be removed from the representation automatically, but
2541  * within an unknown time span.  It occupies memory for this time.
2542  *
2543  * @param tp     The type to mature.
2544  */
2545 ir_type *mature_type_free_entities(ir_type *tp);
2546
2547 /**
2548  * The interface type for the type identify module;
2549  */
2550 typedef struct _type_identify_if_t {
2551         compare_types_func_t *cmp;    /**< The function that should be used to compare two types.
2552                                            If NULL, compare_strict() will be used. */
2553         hash_types_func_t *hash;      /**< The function that should be used to calculate a hash
2554                                            value of a type. If NULL, hash_name() will be used. */
2555 } type_identify_if_t;
2556
2557 /**
2558  * Initialise the type identifier module.
2559  *
2560  * @param ti_if    The interface functions for this module.
2561  *
2562  * If the parameter ti_if is NULL, the default functions compare_strict() and
2563  * firm_hash_name() will be used.
2564  */
2565 void init_type_identify(type_identify_if_t *ti_if);
2566
2567 /** A data type to treat types and entities as the same. */
2568 typedef union {
2569         ir_type   *typ;   /**< points to a type */
2570         ir_entity *ent;   /**< points to an entity */
2571 } type_or_ent;
2572
2573 /** Type of argument functions for type walkers.
2574  *
2575  * @param tore    points to the visited type or entity
2576  * @param env     free environment pointer
2577  */
2578 typedef void type_walk_func(type_or_ent tore, void *env);
2579
2580 /**  The class walk function
2581  *
2582  * @param clss    points to the visited class
2583  * @param env     free environment pointer
2584  */
2585 typedef void class_walk_func(ir_type *clss, void *env);
2586
2587 /** Touches every type and entity in unspecified order.  If new
2588  *  types/entities are created during the traversal these will
2589  *  be visited, too.
2590  *  Does not touch frame types or types for value params ... */
2591 void type_walk(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2592
2593 /** Walks over all type information reachable from an ir graph.
2594  *
2595  *  Walks over all type information reachable from irg, i.e., starts a
2596  *  type walk at the irgs entity, the irgs frame type and all types and
2597  *  entities that are attributes to firm nodes. */
2598 void type_walk_irg(ir_graph *irg, type_walk_func *pre, type_walk_func *post,
2599                    void *env);
2600
2601 /**
2602     Touches every class in specified order:
2603     - first the super class
2604     - second the class itself
2605     - third the sub classes.  If new classes are created
2606     during the traversal these will be visited, too.
2607
2608     @todo should be named class-walk
2609
2610     @deprecated will be removed?
2611 */
2612 void type_walk_super2sub(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2613
2614 /** Walker for class types in inheritance order.
2615  *
2616  *  Touches every class in specified order:
2617  *   - first the super class
2618  *   - second the class itself
2619  *   If new classes are created during the traversal these
2620  *   will be visited, too.
2621  * Starts the walk at arbitrary classes.
2622  * Executes pre when first visiting a class.  Executes post after
2623  * visiting all superclasses.
2624  *
2625  * The arguments pre, post, env may be NULL. */
2626 void type_walk_super(type_walk_func *pre, type_walk_func *post, void *env);
2627
2628 /** Same as type_walk_super2sub, but visits only class types.
2629    Executes pre for a class if all superclasses have been visited.
2630    Then iterates to subclasses.  Executes post after return from
2631    subclass.
2632    Does not visit global type, frame types.
2633
2634    @bug ?? something is wrong with this.
2635 */
2636 void class_walk_super2sub(class_walk_func *pre, class_walk_func *post,
2637                           void *env);
2638
2639 /**
2640  * the entity walk function.  A function type for entity walkers.
2641  *
2642  * @param ent     points to the visited entity
2643  * @param env     free environment pointer
2644  */
2645 typedef void entity_walk_func(ir_entity *ent, void *env);
2646
2647 /**
2648  * Walks over all entities in the type.
2649  *
2650  * @param tp    the type
2651  * @param doit  the entity walker function
2652  * @param env   environment, will be passed to the walker function
2653  */
2654 void walk_types_entities(ir_type *tp, entity_walk_func *doit, void *env);
2655
2656 /**
2657  * If we have the closed world assumption, we can calculate the
2658  * finalization of classes and entities by inspecting the class hierarchy.
2659  * After this is done, all classes and entities that are not overridden
2660  * anymore have the final property set.
2661  */
2662 void types_calc_finalization(void);
2663
2664 #endif