98bc968dda385f2532b139411184eae1a1b188a8
[libfirm] / ir / tr / entity.h
1 /*
2 *  Copyright (C) 1998 - 2000 by Universitaet Karlsruhe
3 *  All rights reserved.
4 *
5 */
6
7 /**
8 *  @file entity.h
9 *
10 *  Entities represent all program known objects.
11 *
12 *  @author Martin Trapp, Christian Schaefer
13 *  @author Goetz Lindenmaier
14 *
15 *  An entity is the representation of program known objects in Firm.
16 *  The primary concept of entities is to represent members of complex
17 *  types, i.e., fields and methods of classes.  As not all programming
18 *  language model all variables and methods as members of some class,
19 *  the concept of entities is extended to cover also local and global
20 *  variables, and arbitrary procedures.
21 *
22 *  An entity always specifies the type of the object it represents and
23 *  the type of the object it is a part of, the owner of the entity.
24 *  Originally this is the type of the class of which the entity is a
25 *  member.
26 *  The owner of local variables is the procedure they are defined in.
27 *  The owner of global variables and procedures visible in the whole
28 *  program is a universally defined class type "GlobalType".  The owner
29 *  of procedures defined in the scope of an other procedure is the
30 *  enclosing procedure.
31 *
32 *  In detail the datastructure entity has the following fields:
33 *
34 *  - ident *name:    Name of this entity as specified in the source code.
35 *                    Only unequivocal in conjuction with scope.
36 *  - ident *ld_name: Unique name of this entity, i.e., the mangled
37 *                    name.  E.g., for a class `A' with field `a' this
38 *                    is the ident for `A_a'.
39 *  - type *type:     The type of this entity, e.g., a method type, a
40 *                    basic type of the language or a class itself.
41 *  - type *owner:    The class this entity belongs to.  In case of local
42 *                    variables the method they are defined in.
43 *  - int offset:     Offset in byte for this entity.  Fixed when layout
44 *                    of owner is determined.
45 *  - ir_graph *irg:  If (type == method_type) this is the corresponding irg.
46 *                    The ir_graph constructor automatically sets this field.
47 *                    If (type != method_type) access of this field will cause
48 *                    an assertion.
49 */
50
51 /* $Id$ */
52
53 # ifndef _ENTITY_H_
54 # define _ENTITY_H_
55
56 # include "ident.h"
57 # include "type.h"
58 # include "dbginfo.h"
59
60 /*-----------------------------------------------------------------*/
61 /* general                                                         */
62 /*-----------------------------------------------------------------*/
63
64 /** Initalize entity module. */
65 void init_entity (void);
66
67 /*-----------------------------------------------------------------*/
68 /* ENTITY                                                          */
69 /*-----------------------------------------------------------------*/
70
71 /* to resolve recursion between entity.h and irgraph.h */
72 #ifndef _IR_GRAPH_TYPEDEF_
73 #define _IR_GRAPH_TYPEDEF_
74 typedef struct ir_graph ir_graph;
75 #endif
76
77 /**
78  *
79  *   An abstract data type to represent program entites.
80  *
81  *   @param owner      A compound type this entity is a part of.
82  *   @param type       The type of this entity.
83  *   @param name       The string that represents this entity in the source program.
84  *   @param allocation A flag saying whether the entity is dynamically or statically
85  *              allocated (values: dynamic_allocated,  static_allocated,
86  *              automatic_allocated).
87  *   @param visibility A flag indicating the visibility of this entity (values: local,
88  *              external_visible,  external_allocated)
89  *   @param variability A flag indicating the variability of this entity (values:
90  *              uninitialized, initalized, part_constant, constant)
91  *   @param volatility @@@
92  *   @param offset     The offset of the entity within the compound object.  Only set
93  *              if the owner in the state "layout_fixed".
94  *   @param overwrites A list of entities overwritten by this entity.  This list is only
95  *              existent if the owner of this entity is a class.  The members in
96  *              this list must be entities of super classes.
97  *   @param overwrittenby A list of entities that overwrite this entity.  This list is only
98  *              existent if the owner of this entity is a class.  The members in
99  *              this list must be entities of sub classes.
100  *   @param link       A void* to associate some additional information with the entity.
101  *   @param irg        If the entity is a method this is the ir graph that represents the
102  *              code of the method.
103  *   @param peculiarity The peculiarity of the entity.  If the entity is a method this
104  *              indicates whether the entity represents
105  *              a real method or whether it only exists to describe an interface.
106  *              In that case there nowhere exists code for this entity and this entity
107  *              is never dynamically used in the code.
108  *              Values: description, existent.  Default: existent.
109  *   @param visited   visited flag.  Master flag is type_visited.
110  *
111  *  @param These fields can only be accessed via access functions.
112  *
113  * @see  type
114  */
115
116 /* to resolve recursion between entity.h and type.h */
117 /** the type of an entity */
118 #ifndef _ENTITY_TYPEDEF_
119 #define _ENTITY_TYPEDEF_
120 typedef struct entity entity;
121 #endif
122
123 /**
124  * Creates a new entity.
125  *
126  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
127  * Entity is automatic_allocated and uninitialize except if the type
128  * is type_method, then it is static_allocated and constant.  The constant
129  * value is a pointer to the method.
130  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
131  */
132 entity     *new_entity (type *owner, ident *name, type *tp);
133
134 /**
135  * Creates a new entity.
136  *
137  * Automatically inserts the entity as a member of owner.
138  * Entity is automatic_allocated and uninitialize except if the type
139  * is type_method, then it is static_allocated and constant.  The constant
140  * value is a pointer to the method.
141  * Visibility is local, offset -1, and it is not volatile.
142  */
143 entity     *new_d_entity (type *owner, ident *name, type *tp, dbg_info *db);
144
145 /**
146  * Copies the entity if the new_owner is different from the
147  * owner of the old entity,  else returns the old entity.
148  *
149  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
150  * Resets the overwrites/overwritten_by fields.
151  */
152 entity     *copy_entity_own (entity *old, type *new_owner);
153
154 /**
155  * Copies the entity if the new_name is different from the
156  * name of the old entity, else returns the old entity.
157  *
158  * Automatically inserts the new entity as a member of owner.
159  * The mangled name ld_name is set to NULL.
160  */
161 entity     *copy_entity_name (entity *old, ident *new_name);
162
163 /**
164  * Frees the entity.
165  *
166  * The owner will still contain the pointer to this
167  * entity, as well as all other references!
168  */
169 void        free_entity (entity *ent);
170
171 /** Returns the name of an entity. */
172 const char *get_entity_name     (entity *ent);
173
174 /** Returns the ident of an entity. */
175 ident      *get_entity_ident    (entity *ent);
176
177 /** Returns the mangled name of the entity.
178  *
179  * If the mangled name is set it returns the existing name.
180  * Else it generates a name with mangle_entity()
181  * and remembers this new name internally.
182  */
183 ident      *get_entity_ld_ident (entity *ent);
184
185 /** Sets the mangled name of the entity. */
186 void        set_entity_ld_ident (entity *ent, ident *ld_ident);
187
188 /** Returns the mangled name of the entity as a string. */
189 const char *get_entity_ld_name (entity *end);
190
191 /** Returns the owner of the entity. */
192 type       *get_entity_owner (entity *ent);
193
194 /** Sets the owner field in entity to owner.  Don't forget to add
195    ent to owner!! */
196 void        set_entity_owner (entity *ent, type *owner);
197
198 /** Asserts if the type owner is neither a compound type or an array */
199 INLINE void assert_legal_owner_of_ent(type *owner);
200
201 /** Returns the type of an entity. */
202 type     *get_entity_type (entity *ent);
203
204 /** Sets the type of an entity. */
205 void      set_entity_type (entity *ent, type *tp);
206
207 /** The allocation type. */
208 typedef enum {
209   automatic_allocated, /**< The entity is allocated during runtime, implicitly
210                           as component of a compound type.   This is the default. */
211   parameter_allocated, /**< The entity is a parameter.  It is also automatic allocated.
212                           We distinguish the allocation of paramters from the allocation
213                           of local variables as their placement depends on the calling
214                           conventions. */
215   dynamic_allocated,   /**< The entity is allocated during runtime, explicitly
216                           by an Alloc node. */
217   static_allocated     /**< The entity is allocated statically.  We can use a
218                           SymConst(?) as address of the entity. */
219 } ent_allocation;
220
221 /** Returns the allocation type of an entity. */
222 ent_allocation get_entity_allocation (entity *ent);
223
224 /** Sets the allocation type of an entity. */
225 void           set_entity_allocation (entity *ent, ent_allocation al);
226
227 /**
228  * This enumeration flags the visibility of entities.  This is necessary
229  * for partial compilation.
230  */
231 typedef enum {
232   local,              /**< The entity is only visible locally.  This is the default. */
233   external_visible,   /**< The entity is visible to other external program parts, but
234                          it is defined here.  It may not be optimized away.  The entity must
235                          be static_allocated. */
236   external_allocated  /**< The entity is defined and allocated externally.  This compilation
237                          must not allocate memory for this entity. The entity must
238                          be static_allocated.  This can also be an external defined
239                          method. */
240 } ent_visibility;
241
242 /** Returns the visibility of an entity. */
243 ent_visibility get_entity_visibility (entity *ent);
244
245 /** Sets the visibility of an entity. */
246 void           set_entity_visibility (entity *ent, ent_visibility vis);
247
248 /** This enumeration flags the variability of entities. */
249 typedef enum {
250   uninitialized,    /**< The content of the entity is completely unknown. */
251   initialized,      /**< After allocation the entity is initalized with the
252                        value given somewhere in the entity. */
253   part_constant,    /**< For entities of compound types.  Some members of the entity
254                        are constant.  The others are uninitialized.  Those members
255                        given a value for are constant. */
256   constant          /**< The entity is constant. */
257 } ent_variability;
258
259 /** Returns the variability of an entity. */
260 ent_variability get_entity_variability (entity *ent);
261
262 /** Sets the variability of an entity. */
263 void            set_entity_variability (entity *ent, ent_variability var);
264
265 /** Return the name of the variablity. */
266 const char *get_variablity_name(ent_variability var);
267
268 /** This enumeration flags the volatility of entities. */
269 typedef enum {
270   non_volatile,    /**< The entity is not volatile */
271   is_volatile      /**< The entity is volatile */
272 } ent_volatility;
273
274 /** Returns the volatility of an entity. */
275 ent_volatility get_entity_volatility (entity *ent);
276
277 /** Sets the volatility of an entity. */
278 void           set_entity_volatility (entity *ent, ent_volatility vol);
279
280 /* Return the name of the volatility. */
281 const char *get_volatility_name(ent_volatility var);
282
283 /** Returns the offset of an entity (in a compound). Only set if layout = fixed. */
284 int       get_entity_offset (entity *ent);
285
286 /** Sets the offset of an entity (in a compound). */
287 void      set_entity_offset (entity *ent, int offset);
288
289 /** Returns the stored intermediate information. */
290 void*   get_entity_link(entity *ent);
291
292 /** Stores new intermediate information. */
293 void    set_entity_link(entity *ent, void *l);
294
295 /* -- Fields of method entities -- */
296 /* The entity knows the corresponding irg if the entity is a method.
297    This allows to get from a Call to the called irg.
298    Only entities of peculiarity "existent" can have a corresponding irg,
299    else the field is fixed to NULL.  (Get returns NULL, set asserts.) */
300 ir_graph *get_entity_irg(entity *ent);
301 void      set_entity_irg(entity *ent, ir_graph *irg);
302
303 /** Return the peculiarity of an entity. */
304 peculiarity get_entity_peculiarity (entity *ent);
305
306 /** Sets the peculiarity of an entity. */
307 void        set_entity_peculiarity (entity *ent, peculiarity pec);
308
309 /** Return the name of the peculiarity. */
310 const char *get_peculiarity_name(peculiarity var);
311
312 /* -- Representation of constant values of entites -- */
313 /* Set current_ir_graph to get_const_code_irg() to generate a constant
314    expression. */
315 /* Copies a firm subgraph that complies to the restrictions for
316    constant expressions to current_block in current_ir_graph. */
317 ir_node *copy_const_value(ir_node *n);
318
319 /* Set has no effect for entities of type method. */
320 ir_node *get_atomic_ent_value(entity *ent);
321 void     set_atomic_ent_value(entity *ent, ir_node *val);
322
323 /* A value of a compound entity is a pair of a value and the corresponding
324    member of the compound. */
325 void     add_compound_ent_value(entity *ent, ir_node *val, entity *member);
326 int      get_compound_ent_n_values(entity *ent);
327 ir_node *get_compound_ent_value(entity *ent, int pos);
328 entity  *get_compound_ent_value_member(entity *ent, int pos);
329 void     set_compound_ent_value(entity *ent, ir_node *val, entity *member, int pos);
330 void     remove_compound_ent_value(entity *ent, entity *value_ent);
331
332 /** Inits the entity ent witch must be of a one dimensional
333    array type with the values given in the values array.
334    The array must have a lower and an upper bound.  Keeps the
335    order of values. Does not test whether the number of values
336    fits into the given array size.  Does not test whether the
337    values have the proper mode for the array. */
338 void set_array_entity_values(entity *ent, tarval **values, int num_vals);
339
340 /* --- Fields of entities with a class type as owner --- */
341 /* Overwrites is a field that specifies that an access to the overwritten
342    entity in the supertype must use this entity.  It's a list as with
343    multiple inheritance several enitites can be overwritten.  This field
344    is mostly useful for method entities.
345    If a Sel node selects an entity that is overwritten by other entities it
346    must return a pointer to the entity of the dynamic type of the pointer
347    that is passed to it.  Lowering of the Sel node must assure this.
348    Overwrittenby is the inverse of overwrites.  Both add routines add
349    both relations, they only differ in the order of arguments. */
350 void    add_entity_overwrites   (entity *ent, entity *overwritten);
351 int     get_entity_n_overwrites (entity *ent);
352 int     get_entity_overwrites_index(entity *ent, entity *overwritten);
353 entity *get_entity_overwrites   (entity *ent, int pos);
354 void    set_entity_overwrites   (entity *ent, int pos, entity *overwritten);
355 void    remove_entity_overwrites(entity *ent, entity *overwritten);
356
357 void    add_entity_overwrittenby   (entity *ent, entity *overwrites);
358 int     get_entity_n_overwrittenby (entity *ent);
359 int     get_entity_overwrittenby_index(entity *ent, entity *overwrites);
360 entity *get_entity_overwrittenby   (entity *ent, int pos);
361 void    set_entity_overwrittenby   (entity *ent, int pos, entity *overwrites);
362 void    remove_entity_overwrittenby(entity *ent, entity *overwrites);
363
364 /**
365  *   Checks whether a pointer points to an entity.
366  *
367  *   @param thing     an arbitrary pointer
368  *
369  *   @return
370  *       true if the thing is an entity, else false
371  */
372 int is_entity (void *thing);
373
374 /** Returns true if the type of the entity is a primitive, pointer
375    enumeration or method type. */
376 int is_atomic_entity(entity *ent);
377 /** Returns true if the type of the entity is a class, structure,
378    array or union type. */
379 int is_compound_entity(entity *ent);
380
381 /** Returns true if ent1 and ent2 have are equal except for their owner.
382    Two entities are equal if
383     - they have the same type (the same C-struct)
384     - ...?
385 */
386 bool equal_entity(entity *ent1, entity *ent2);
387
388
389 /** Outputs a unique number for this entity if libfirm is compiled for
390    debugging, (configure with --enable-debug) else returns 0. */
391 INLINE long get_entity_nr(entity *ent);
392
393 /** Returns the entitys visited count. */
394 unsigned long get_entity_visited(entity *ent);
395
396 /** Sets the entitys visited count. */
397 void        set_entity_visited(entity *ent, unsigned long num);
398
399 /** Sets visited field in entity to entity_visited. */
400 void        mark_entity_visited(entity *ent);
401
402 /** Returns true if this entity was visited. */
403 bool        entity_visited(entity *ent);
404
405 /** Returns true if this entity was not visited. */
406 bool        entity_not_visited(entity *ent);
407
408 # endif /* _ENTITY_H_ */