286962899bd79cf42896cd19a87f2714b0c8bdc9
[libfirm] / ir / tr / type.h
1 /**
2  * @file type.h
3  *
4  * Project:     libFIRM                                                   <br>
5  * File name:   ir/tr/type.h                                              <br>
6  * Purpose:     Representation of types.                                  <br>
7  * Author:      Goetz Lindenmaier                                         <br>
8  * Modified by:                                                           <br>
9  * Created:                                                               <br>
10  * Copyright:   (c) 2001-2003 Universität Karlsruhe                       <br>
11  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE. <br>
12  * CVS-ID:      $Id$
13  *
14  *
15  *  Datastructure to hold type information.
16  *
17  *  This module supplies a datastructure to represent all types
18  *  known in the compiled program.  This includes types specified
19  *  in the program as well as types defined by the language.  In the
20  *  view of the intermediate representation there is no difference
21  *  between these types.  Finally it specifies some auxiliary types.
22  *
23  *  There exist several kinds of types, arranged by the structure of
24  *  the type.  A type is described by a set of attributes.  Some of
25  *  these attributes are common to all types, others depend on the
26  *  kind of the type.
27  *
28  *  Types are different from the modes defined in irmode:  Types are
29  *  on the level of the programming language, modes at the level of
30  *  the target processor.
31  *
32  *  @see  tpop.h
33  */
34
35 # ifndef _TYPE_H_
36 # define _TYPE_H_
37
38 #include <stdbool.h>
39
40 # include "firm_types.h"
41 # include "tpop.h"
42 # include "firm_common.h"
43 # include "ident.h"
44 # include "irmode.h"
45 # include "dbginfo.h"
46 # include "tr_inheritance.h"
47
48 /**
49  *  An abstract data type to represent types.
50  *
51  *  This is the abstract data type with which any type known in the
52  *  compiled program can be represented.  This includes types specified
53  *  in the program as well as types defined by the language.  In the
54  *  view of the intermediate representation there is no difference
55  *  between these types.
56  *
57  *  There exist several kinds of types, arranged by the structure of
58  *  the type.  These are distinguished by a type opcode.
59  *  A type is described by a set of attributes.  Some of these attributes
60  *  are common to all types, others depend on the kind of the type.
61  *
62  *  The following describes the common attributes.  They can only be
63  *  accessed by the functions given below.
64  *
65  *  The common fields are:
66  *
67  *  - firm_kind: A firm_kind tag containing k_type.  This is useful
68  *               for dynamically checking whether a node is a type node.
69  *  - type_op:   A tp_op specifying the kind of the type.
70  *  - mode:      The mode to be used to represent the type on a machine.
71  *  - name:      An identifier specifying the name of the type.  To be
72  *               set by the frontend.
73  *  - size:      The size of the type, i.e. an entity of this type will
74  *               occupy size bits in memory.  In several cases this is
75  *               determined when fixing the layout of this type (class,
76  *               struct, union, array, enumeration).
77  *  - alignment  The alignment of the type, i.e. an entity of this type will
78  *               be allocated an an address in memory with this alignment.
79  *               In several cases this is determined when fixing the layout
80  *               of this type (class, struct, union, array)
81  *  - state:     The state of the type.  The state represents whether the
82  *               layout of the type is undefined or fixed (values: layout_undefined
83  *               or layout_fixed).  Compound types can have an undefined
84  *               layout.  The layout of the basic types primitive and pointer
85  *               is always layout_fixed.  If the layout of
86  *               compound types is fixed all entities must have an offset
87  *               and the size of the type must be set.
88  *               A fixed layout for enumeration types means that each enumeration
89  *               is associated with an implementation value.
90  *  - visit:     A counter for walks of the type information.
91  *  - link:      A void* to associate some additional information with the type.
92  *
93  *  These fields can only be accessed via access functions.
94  *
95  *  Depending on the value of @c type_op, i.e., depending on the kind of the
96  *  type the adt contains further attributes.  These are documented below.
97  *
98  *  @see
99  *
100  *  @link class_type class @endlink, @link struct_type struct @endlink,
101  *  @link method_type method @endlink, @link union_type union @endlink,
102  *  @link array_type array @endlink, @link enumeration_type enumeration @endlink,
103  *  @link pointer_type pointer @endlink, @link primitive_type primitive @endlink
104  *
105  *  @todo
106  *      mode maybe not global field??
107  */
108 #ifndef _TYPE_TYPEDEF_
109 #define _TYPE_TYPEDEF_
110 typedef struct type type;
111 #endif
112
113 # include "type_or_entity.h"
114
115 /** frees all entities associated with a type.
116     Does not free array entity.
117     Warning: make sure these entities are not referenced anywhere else.
118 */
119 void        free_type_entities(type *tp);
120
121 /** Frees the memory used by the type.
122  *
123  * Removes the type from the type list. Does not free the entities
124  * belonging to the type, except for the array element entity.  Does
125  * not free if tp is "none" or "unknown".  Frees entities in value
126  * param subtypes of method types!!! Make sure these are not
127  * referenced any more.  Further make sure there is no pointer type
128  * that refers to this type.                           */
129 void        free_type(type *tp);
130
131 const tp_op*get_type_tpop(const type *tp);
132 ident*      get_type_tpop_nameid(const type *tp);
133 const char* get_type_tpop_name(const type *tp);
134 tp_opcode   get_type_tpop_code(const type *tp);
135
136 ident*      get_type_ident(const type *tp);
137 void        set_type_ident(type *tp, ident* id);
138 const char* get_type_name(const type *tp);
139
140 /** This enumeration flags the visibility of entities and types.
141  *
142  * This is necessary for partial compilation.
143  * We rely on the ordering of the flags.
144  */
145 typedef enum {
146   visibility_local,              /**< The entity is only visible locally.  This is the default for
147                                       entities.
148                                       The type is only visible locally.  All instances are allocated
149                                       locally, and no pointer to entities of this type are passed
150                                       out of this compilation unit. */
151   visibility_external_visible,   /**< The entity is visible to other external program parts, but
152                                       it is defined here.  It may not be optimized away.  The entity must
153                                       be static_allocated.
154                                       For types:  entities of this type can be accessed externally.  No
155                                       instances of this type are allocated externally.  */
156   visibility_external_allocated  /**< The entity is defined and allocated externally.  This compilation
157                                       must not allocate memory for this entity. The entity must
158                                       be static_allocated.  This can also be an external defined
159                                       method.
160                                       For types:  entities of this type are allocated and accessed from
161                                       external code.  Default for types.  */
162 } visibility;
163
164 /** The visibility of a type.
165  *
166  *  The visibility of a type indicates, whether entities of this type
167  *  are accessed or allocated in external code.
168  *
169  *  An entity of a type is allocated in external code, if the external
170  *  code declares a variable of this type, or dynamically allocates
171  *  an entity of this type.  If the external code declares a (compound)
172  *  type, that contains entities of this type, the visibility also
173  *  must be external_allocated.
174  *
175  *  The visibility must be higher than that of all entities, if the
176  *  type is a compound.  Here it is questionable, what happens with
177  *  static entities.  If these are accessed external by direct reference,
178  *  (a static call to a method, that is also in the dispatch table)
179  *  it should not affect the visibility of the type.
180  *
181  *
182  * @@@ Do we need a visibility for types?
183  * I change the layout of types radically when doing type splitting.
184  * I need to know, which fields of classes are accessed in the RTS,
185  * e.g., [_length.  I may not move [_length to the split part.
186  * The layout though, is a property of the type.
187  *
188  * One could also think of changing the mode of a type ...
189  *
190  * But, we could also output macros to access the fields, e.g.,
191  *  ACCESS_[_length (X)   X->length              // conventional
192  *  ACCESS_[_length (X)   X->_split_ref->length  // with type splitting
193  *
194  * For now I implement this function, that returns the visibility
195  * based on the visibility of the entities of a compound ...
196  *
197  * This function returns visibility_external_visible if one or more
198  * entities of a compound type have visibility_external_visible.
199  * Entities of types are never visibility_external_allocated (right?).
200  * Else returns visibility_local.
201  */
202 visibility get_type_visibility (const type *tp);
203 void       set_type_visibility (type *tp, visibility v);
204
205
206
207 /** The state of the type layout. */
208 typedef enum {
209   layout_undefined,    /**< The layout of this type is not defined.
210               Address computation to access fields is not
211               possible, fields must be accessed by Sel
212               nodes.  This is the default value except for
213               pointer, primitive and method types. */
214   layout_fixed         /**< The layout is fixed, all component/member entities
215               have an offset assigned.  Size of the type is known.
216               Arrays can be accessed by explicit address
217               computation. Default for pointer, primitive and method
218               types.  */
219 } type_state;
220
221 /** Returns a human readable string for the enum entry. */
222 const char *get_type_state_name(type_state s);
223
224 /** Returns the type layout state of a type. */
225 type_state  get_type_state(const type *tp);
226
227 /** Sets the type layout state of a type.
228  *
229  * For primitives, pointer and method types the layout is always fixed.
230  * This call is legal but has no effect.
231  */
232 void        set_type_state(type *tp, type_state state);
233
234 /** Returns the mode of a type.
235  *
236  * Returns NULL for all non atomic types.
237  */
238 ir_mode*    get_type_mode(const type *tp);
239
240 /** Sets the mode of a type.
241  *
242  * Only has an effect on primitive, enumeration and pointer types.
243  */
244 void        set_type_mode(type *tp, ir_mode* m);
245
246 /** Returns the size of a type in bytes, returns -1 if the size is NOT
247  *  a byte size, i.e. not dividable by 8. */
248 int         get_type_size_bytes(const type *tp);
249
250 /** Returns the size of a type in bits. */
251 int         get_type_size_bits(const type *tp);
252
253 /** Sets the size of a type in bytes.
254  *
255  * For primitive, enumeration, pointer and method types the size
256  * is always fixed. This call is legal but has no effect.
257  */
258 void        set_type_size_bytes(type *tp, int size);
259
260 /** Sets the size of a type in bits.
261  *
262  * For primitive, enumeration, pointer and method types the size
263  * is always fixed. This call is legal but has no effect.
264  */
265 void        set_type_size_bits(type *tp, int size);
266
267 /** Returns the alignment of a type in bytes.
268  *
269  *  Returns -1 if the alignment is NOT
270  *  a byte size, i.e. not dividable by 8. Calls get_type_alignment_bits(). */
271 int         get_type_alignment_bytes(type *tp);
272
273 /** Returns the alignment of a type in bits.
274  *
275  *  If the alignment of a type is
276  *  not set, it is calculated here according to the following rules:
277  *  -#.) if a type has a mode, the alignment is the mode size.
278  *  -#.) compound types have the alignment of there biggest member.
279  *  -#.) array types have the alignment of there element type.
280  *  -#.) method types return 0 here.
281  *  -#.) all other types return 8 here (i.e. aligned at byte).
282  */
283 int         get_type_alignment_bits(type *tp);
284
285 /** Sets the alignment of a type in bytes. */
286 void        set_type_alignment_bytes(type *tp, int size);
287
288 /** Sets the alignment of a type in bits.
289  *
290  * For method types the alignment is always fixed.
291  * This call is legal but has no effect.
292  */
293 void        set_type_alignment_bits(type *tp, int size);
294
295 unsigned long get_type_visited(const type *tp);
296 void          set_type_visited(type *tp, unsigned long num);
297 /* Sets visited field in type to type_visited. */
298 void          mark_type_visited(type *tp);
299 int           type_visited(const type *tp);
300 int           type_not_visited(const type *tp);
301
302 /** Returns the associated link field of a type. */
303 void*         get_type_link(const type *tp);
304 /** Sets the associated link field of a type. */
305 void          set_type_link(type *tp, void *l);
306
307 /**
308  * Visited flag to traverse the type information.
309  *
310  * Increase this flag by one before traversing the type information
311  * using inc_master_type_visited().
312  * Mark type nodes as visited by mark_type_visited(type).
313  * Check whether node was already visited by type_visited(type)
314  * and type_not_visited(type).
315  * Or use the function to walk all types.
316  *
317  * @see  typewalk
318  */
319 void          set_master_type_visited(unsigned long val);
320 unsigned long get_master_type_visited(void);
321 void          inc_master_type_visited(void);
322
323 /**
324  * Checks whether a pointer points to a type.
325  *
326  * @param thing     an arbitrary pointer
327  *
328  * @return
329  *     true if the thing is a type, else false
330  */
331 int is_type            (const void *thing);
332
333 /**
334  *   Checks whether two types are structurally equal.
335  *
336  *   @param typ1  the first type
337  *   @param typ2  the second type
338  *
339  *   @return
340  *    true if the types are equal, else false.
341  *
342  *   Types are equal if :
343  *    - they are the same type kind
344  *    - they have the same name
345  *    - they have the same mode (if applicable)
346  *    - they have the same type_state and, ev., the same size
347  *    - they are class types and have:
348  *      - the same members (see same_entity in entity.h)
349  *      - the same supertypes -- the C-pointers are compared --> no recursive call.
350  *      - the same number of subtypes.  Subtypes are not compared,
351  *        as this could cause a cyclic test.
352  *      - the same peculiarity
353  *    - they are structure types and have the same members
354  *    - they are method types and have
355  *      - the same parameter types
356  *      - the same result types
357  *    - they are union types and have the same members
358  *    - they are array types and have
359  *      - the same number of dimensions
360  *      - the same dimension bounds
361  *      - the same dimension order
362  *      - the same element type
363  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
364  *    - they are pointer types and have the identical points_to type
365  *      (i.e., the same C-struct to represent the type, type_id is skipped.
366  *       This is to avoid endless recursions; with pointer types cyclic
367  *       type graphs are possible.)
368  */
369 int equal_type(type *typ1, type *typ2);
370
371 /**
372  *   Checks whether two types are structural comparable.
373  *
374  *   @param st pointer type
375  *   @param lt pointer type
376  *
377  *   @return
378  *    true if type st is smaller than type lt, i.e. whenever
379  *    lt is expected a st can be used.
380  *    This is true if
381  *    - they are the same type kind
382  *    - mode(st) < mode (lt)  (if applicable)
383  *    - they are class types and st is (transitive) subtype of lt,
384  *    - they are structure types and
385  *       - the members of st have exactly one counterpart in lt with the same name,
386  *       - the counterpart has a bigger type.
387  *    - they are method types and have
388  *      - the same number of parameter and result types,
389  *      - the parameter types of st are smaller than those of lt,
390  *      - the result types of st are smaller than those of lt
391  *    - they are union types and have the members of st have exactly one
392  *      @return counterpart in lt and the type is smaller
393  *    - they are array types and have
394  *      - the same number of dimensions
395  *      - all bounds of lt are bound of st
396  *      - the same dimension order
397  *      - the same element type
398  *      @return or
399  *      - the element type of st is smaller than that of lt
400  *      - the element types have the same size and fixed layout.
401  *    - they are enumeration types and have the same enumerator names
402  *    - they are pointer types and have the points_to type of st is
403  *      @return smaller than the points_to type of lt.
404  *
405  */
406 int smaller_type (type *st, type *lt);
407
408 /**
409  *  @page class_type    Representation of a class type
410  *
411  *  If the type opcode is set to type_class the type represents class
412  *  types.  A list of fields and methods is associated with a class.
413  *  Further a class can inherit from and bequest to other classes.
414  *  @@@ value class???
415  *  The following attributes are private to this type kind:
416  *  - member:     All entities belonging to this class.  This are method entities
417  *                which have type_method or fields that can have any of the
418  *                following type kinds: type_class, type_struct, type_union,
419  *                type_array, type_enumeration, type_pointer, type_primitive.
420  *
421  *  The following two are dynamic lists that can be grown with an "add_" function,
422  *  but not shrinked:
423  *
424  *  - subtypes:   A list of direct subclasses.
425  *
426  *  - supertypes: A list of direct superclasses.
427  *
428  *  - peculiarity: The peculiarity of this class.  If the class is of peculiarity
429  *                 "description" it only is a description of requirements to a class,
430  *                 as, e.g., a Java interface.  The class will never be allocated.
431  *                 Peculiarity inherited is only possible for entities.  An entity
432  *                 is of peculiarity inherited if the compiler generated the entity
433  *                 to explicitly resolve inheritance.  An inherited method entity has
434  *                 no value for irg.
435  *                 Values: description, existent, inherited.  Default: existent.
436  *
437  */
438
439 /** Creates a new class type. */
440 type   *new_type_class (ident *name);
441
442 /** Creates a new class type with debug information. */
443 type   *new_d_type_class (ident *name, dbg_info *db);
444
445 /* --- manipulate private fields of class type  --- */
446
447 /** Adds the entity as member of the class.  */
448 void    add_class_member   (type *clss, entity *member);
449
450 /** Returns the number of members of this class. */
451 int     get_class_n_members (const type *clss);
452
453 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
454 entity *get_class_member   (const type *clss, int pos);
455
456 /** Returns index of mem in clss, -1 if not contained. */
457 int     get_class_member_index(type *clss, entity *mem);
458
459 /** Finds the member with name 'name'. If several members with the same
460  *  name returns one of them.  Returns NULL if no member found. */
461 entity *get_class_member_by_name(type *clss, ident *name);
462
463 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
464  *  the passed entity. */
465 void    set_class_member   (type *clss, entity *member, int pos);
466
467 /** Replaces complete member list in class type by the list passed.
468  *
469  *  Copies the list passed. This function is necessary to reduce the number of members.
470  *  members is an array of entities, num the size of this array.  Sets all
471  *  owners of the members passed to clss. */
472 void    set_class_members  (type *clss, entity *members[], int arity);
473
474 /** Finds member in the list of members and removes it.
475  *
476  *  Shrinks the member list, so iterate from the end!!!
477  *  Does not deallocate the entity.  */
478 void    remove_class_member(type *clss, entity *member);
479
480
481 /** Adds subtype as subtype to clss.
482  *
483  *  Checks whether clss is a supertype of subtype.  If not
484  *  adds also clss as supertype to subtype.  */
485 void    add_class_subtype   (type *clss, type *subtype);
486
487 /** Returns the number of subtypes */
488 int     get_class_n_subtypes (const type *clss);
489
490 /** Gets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype. */
491 type   *get_class_subtype   (type *clss, int pos);
492
493 /** Returns the index to access subclass as subtype of class.
494  *
495  *  If subclass is no direct subtype of class returns -1.
496  */
497 int get_class_subtype_index(type *clss, const type *subclass);
498
499 /** Sets the subtype at position pos, 0 <= pos < n_subtype.
500  *
501  *  Does not set the corresponding supertype relation for subtype: this might
502  *  be a different position! */
503 void    set_class_subtype   (type *clss, type *subtype, int pos);
504
505 /** Finds subtype in the list of subtypes and removes it  */
506 void    remove_class_subtype(type *clss, type *subtype);
507
508 /* Convenience macros */
509 #define add_class_derived_type(clss, drvtype)       add_class_subtype(clss, drvtype)
510 #define get_class_n_derived_types(clss)             get_class_n_subtypes(clss)
511 #define get_class_derived_type(clss, pos)           get_class_subtype(clss, pos)
512 #define get_class_derived_type_index(clss, drvtype) get_class_subtype_index(clss, drvtype)
513 #define set_class_derived_type(clss, drvtype, pos)  set_class_subtype(clss, drvtype, pos)
514 #define remove_class_derived_type(clss, drvtype)    remove_class_subtype(clss, drvtype)
515
516 /** Adds supertype as supertype to class.
517  *
518  *  Checks whether clss is a subtype of supertype.  If not
519  *  adds also clss as subtype to supertype.  */
520 void    add_class_supertype   (type *clss, type *supertype);
521
522 /** Returns the number of supertypes */
523 int     get_class_n_supertypes (const type *clss);
524
525 /** Returns the index to access superclass as supertype of class.
526  *
527  *  If superclass is no direct supertype of class returns -1.
528  */
529 int     get_class_supertype_index(type *clss, type *super_clss);
530
531 /** Gets the supertype at position pos,  0 <= pos < n_supertype. */
532 type   *get_class_supertype   (type *clss, int pos);
533
534 /** Sets the supertype at position pos, 0 <= pos < n_supertype.
535  *
536  *  Does not set the corresponding subtype relation for supertype: this might
537  *  be at a different position! */
538 void    set_class_supertype   (type *clss, type *supertype, int pos);
539
540 /** Finds supertype in the list of supertypes and removes it */
541 void    remove_class_supertype(type *clss, type *supertype);
542
543 /** Convenience macro */
544 #define add_class_base_type(clss, basetype)  add_class_supertype(clss, basetype)
545 #define get_class_n_base_types(clss)  get_class_n_supertypes(clss)
546 #define get_class_base_type_index(clss, base_clss) get_class_supertype_index(clss, base_clss)
547 #define get_class_base_type(clss, pos)  get_class_supertype(clss, pos)
548 #define set_class_base_type(clss, basetype, pos) set_class_supertype(clss, basetype, pos)
549 #define remove_class_base_type(clss, basetype)  remove_class_supertype(clss, basetype)
550
551 /** Convenience macro */
552 #define add_class_base_type(clss, basetype)        add_class_supertype(clss, basetype)
553 #define get_class_n_base_types(clss)               get_class_n_supertypes(clss)
554 #define get_class_base_type_index(clss, base_clss) get_class_supertype_index(clss, base_clss)
555 #define get_class_base_type(clss, pos)             get_class_supertype(clss, pos)
556 #define set_class_base_type(clss, basetype, pos)   set_class_supertype(clss, basetype, pos)
557 #define remove_class_base_type(clss, basetype)     remove_class_supertype(clss, basetype)
558
559 /** This enumeration flags the peculiarity of entities and types. */
560 typedef enum peculiarity {
561   peculiarity_description,     /**< Represents only a description.  The entity/type is never
562                             allocated, no code/data exists for this entity/type.
563                         @@@ eventually rename to descriptive (adjective as the others!)*/
564   peculiarity_inherited,       /**< Describes explicitly that other entities are
565                             inherited to the owner of this entity.
566                             Overwrites must refer to at least one other
567                             entity.  If this is a method entity there exists
568                             no irg for this entity, only for one of the
569                             overwritten ones.
570                         Only for entity. */
571   peculiarity_existent         /**< The entity/type (can) exist.
572                     @@@ eventually rename to 'real' i.e., 'echt'
573                         This serves better as opposition to description _and_ inherited.*/
574 } peculiarity;
575 const char *get_peculiarity_string(peculiarity p);
576
577 /** Returns the peculiarity of the class. */
578 peculiarity get_class_peculiarity (const type *clss);
579 /** Sets the peculiarity of the class. */
580 void        set_class_peculiarity (type *clss, peculiarity pec);
581
582 /* Set and get a class' dfn --
583    @todo This is an undocumented field, subject to change! */
584 void set_class_dfn (type *clss, int dfn);
585 int  get_class_dfn (const type *clss);
586
587 /** Returns true if a type is a class type. */
588 int is_Class_type(const type *clss);
589
590 /**
591  *  @page struct_type   Representation of a struct type
592  *
593  *  Type_strct represents aggregate types that consist of a list
594  *  of fields.
595  *  The following attributes are private to this type kind:
596  *  - member:  All entities belonging to this class.  This are the fields
597  *             that can have any of the following types:  type_class,
598  *             type_struct, type_union, type_array, type_enumeration,
599  *             type_pointer, type_primitive.
600  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
601  *             but not shrinked.
602  *             This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
603  *             but not shrinked.
604  */
605 /** Creates a new type struct */
606 type   *new_type_struct (ident *name);
607 /** Creates a new type struct with debug information. */
608 type   *new_d_type_struct (ident *name, dbg_info* db);
609
610 /* --- manipulate private fields of struct --- */
611
612 /** Adds the entity as member of the struct.  */
613 void    add_struct_member   (type *strct, entity *member);
614
615 /** Returns the number of members of this struct. */
616 int     get_struct_n_members (const type *strct);
617
618 /** Returns the member at position pos, 0 <= pos < n_member */
619 entity *get_struct_member   (const type *strct, int pos);
620
621 /** Returns index of member in strct, -1 if not contained. */
622 int     get_struct_member_index(type *strct, entity *member);
623
624 /** Overwrites the member at position pos, 0 <= pos < n_member with
625    the passed entity. */
626 void    set_struct_member   (type *strct, int pos, entity *member);
627
628 /** Finds member in the list of members and removes it. */
629 void    remove_struct_member (type *strct, entity *member);
630
631 /** Returns true if a type is a struct type. */
632 int     is_Struct_type(const type *strct);
633
634 /**
635  * @page method_type    Representation of a method type
636  *
637  * A method type represents a method, function or procedure type.
638  * It contains a list of the parameter and result types, as these
639  * are part of the type description.  These lists should not
640  * be changed by a optimization, as a change creates a new method
641  * type.  Therefore optimizations should allocated new method types.
642  * The set_ routines are only for construction by a frontend.
643  *
644  * - n_params:   Number of parameters to the procedure.
645  *               A procedure in FIRM has only call by value parameters.
646  *
647  * - param_type: A list with the types of parameters.  This list is ordered.
648  *               The nth type in this list corresponds to the nth element
649  *               in the parameter tuple that is a result of the start node.
650  *               (See ircons.h for more information.)
651  *
652  * - value_param_ents
653  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
654  *               method type) that represent parameters passed by value.
655  *
656  * - n_res:      The number of results of the method.  In general, procedures
657  *               have zero results, functions one.
658  *
659  * - res_type:   A list with the types of parameters.  This list is ordered.
660  *               The nth type in this list corresponds to the nth input to
661  *               Return nodes.  (See ircons.h for more information.)
662  *
663  * - value_res_ents
664  *               A list of entities (whose owner is a struct private to the
665  *               method type) that represent results passed by value.
666  */
667
668 /* These macros define the suffixes for the types and entities used
669    to represent value parameters / results. */
670 #define VALUE_PARAMS_SUFFIX  "val_param"
671 #define VALUE_RESS_SUFFIX    "val_res"
672
673 /** Create a new method type.
674  *
675  * @param name      the name (ident) of this type
676  * @param n_param   the number of parameters
677  * @param n_res     the number of results
678  *
679  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
680  * the constructor.
681  */
682 type *new_type_method (ident *name, int n_param, int n_res);
683
684 /** Create a new method type with debug information.
685  *
686  * @param name      the name (ident) of this type
687  * @param n_param   the number of parameters
688  * @param n_res     the number of results
689  * @param db        user defined debug information
690  *
691  * The arrays for the parameter and result types are not initialized by
692  * the constructor.
693  */
694 type *new_d_type_method (ident *name, int n_param, int n_res, dbg_info* db);
695
696 /* -- manipulate private fields of method. -- */
697
698 /** Returns the number of parameters of this method. */
699 int   get_method_n_params  (const type *method);
700
701 /** Returns the type of the parameter at position pos of a method. */
702 type *get_method_param_type(type *method, int pos);
703 /** Sets the type of the parameter at position pos of a method.
704     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
705     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
706 void  set_method_param_type(type *method, int pos, type* tp);
707 /** Returns an entity that represents the copied value argument.  Only necessary
708    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
709 entity *get_method_value_param_ent(type *method, int pos);
710 /**
711  * Returns a type that represents the copied value arguments.
712  */
713 type *get_method_value_param_type(const type *method);
714
715 /** Returns the number of results of a method type. */
716 int   get_method_n_ress   (const type *method);
717 /** Returns the return type of a method type at position pos. */
718 type *get_method_res_type(type *method, int pos);
719 /** Sets the type of the result at position pos of a method.
720     Also changes the type in the pass-by-value representation by just
721     changing the type of the corresponding entity if the representation is constructed. */
722 void  set_method_res_type(type *method, int pos, type* tp);
723 /** Returns an entity that represents the copied value result.  Only necessary
724    for compounds passed by value. This information is constructed only on demand. */
725 entity *get_method_value_res_ent(type *method, int pos);
726
727 /**
728  * Returns a type that represents the copied value results.
729  */
730 type *get_method_value_res_type(const type *method);
731
732 /**
733  * This enum flags the variadicity of methods (methods with a
734  * variable amount of arguments (e.g. C's printf). Default is
735  * non_variadic.
736  */
737 typedef enum variadicity {
738   variadicity_non_variadic, /**< non variadic */
739   variadicity_variadic      /**< variadic */
740 } variadicity;
741
742 /** Returns the null-terminated name of this variadicity. */
743 const char *get_variadicity_name(variadicity vari);
744
745 /** Returns the variadicity of a method. */
746 variadicity get_method_variadicity(const type *method);
747
748 /** Sets the variadicity of a method. */
749 void set_method_variadicity(type *method, variadicity vari);
750
751 /**
752  * Returns the first variadic parameter index of a type.
753  * If this index was NOT set, the index of the last parameter
754  * of the method type plus one is returned for variadic functions.
755  * Non-variadic function types always return -1 here.
756  */
757 int get_method_first_variadic_param_index(const type *method);
758
759 /**
760  * Sets the first variadic parameter index. This allows to specify
761  * a complete call type (containing the type of all parameters)
762  * but still have the knowledge, which parameter must be passed as
763  * variadic one.
764  */
765 void set_method_first_variadic_param_index(type *method, int index);
766
767 /** Returns true if a type is a method type. */
768 int   is_Method_type     (const type *method);
769
770 /**
771  *   @page union_type   Representation of a union type.
772  *
773  *   The union type represents union types.
774  *   - n_types:     Number of unioned types.
775  *   - members:     Entities for unioned types.  Fixed length array.
776  *                  This is a dynamic list that can be grown with an "add_" function,
777  *                  but not shrinked.
778  */
779 /** Creates a new type union. */
780 type   *new_type_union (ident *name);
781
782 /** Creates a new type union with debug information. */
783 type   *new_d_type_union (ident *name, dbg_info* db);
784
785 /* --- manipulate private fields of struct --- */
786
787 /** Returns the number of unioned types of this union */
788 int     get_union_n_members      (const type *uni);
789
790 /** Adds a new entity to a union type */
791 void    add_union_member (type *uni, entity *member);
792
793 /** Returns the entity at position pos of a union */
794 entity *get_union_member (const type *uni, int pos);
795
796 /** Overwrites a entity at position pos in a union type. */
797 void    set_union_member (type *uni, int pos, entity *member);
798
799 /** Finds member in the list of members and removes it. */
800 void    remove_union_member (type *uni, entity *member);
801
802 /** Returns true if a type is a union type. */
803 int     is_Union_type          (const type *uni);
804
805 /**
806  * @page array_type Representation of an array type
807  *
808  * The array type represents rectangular multi dimensional arrays.
809  * The constants representing the bounds must be allocated to
810  * get_const_code_irg() by setting current_ir_graph accordingly.
811  *
812  * - n_dimensions:    Number of array dimensions.
813  * - *lower_bound:    Lower bounds of dimensions.  Usually all 0.
814  * - *upper_bound:    Upper bounds or dimensions.
815  * - *element_type:   The type of the array elements.
816  * - *element_ent:    An entity for the array elements to be used for
817  *                      element selection with Sel.
818  * @todo
819  *   Do we need several entities?  One might want
820  *   to select a dimension and not a single element in case of multi
821  *   dimensional arrays.
822  */
823
824 /** Create a new type array.
825  *
826  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
827  * Initializes order to the order of the dimensions.
828  * The entity for array elements is built automatically.
829  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
830  */
831 type *new_type_array         (ident *name, int n_dimensions,
832                   type *element_type);
833
834 /** Create a new type array with debug information.
835  *
836  * Sets n_dimension to dimension and all dimension entries to NULL.
837  * Initializes order to the order of the dimensions.
838  * The entity for array elements is built automatically.
839  * Set dimension sizes after call to constructor with set_* routines.
840  * A legal array type must have at least one dimension set.
841  */
842 type *new_d_type_array         (ident *name, int n_dimensions,
843                   type *element_type, dbg_info* db);
844
845 /* --- manipulate private fields of array type --- */
846
847 /** Returns the number of array dimensions of this type. */
848 int   get_array_n_dimensions (const type *array);
849
850 /**
851  * Allocates Const nodes of mode_I for one array dimension.
852  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
853  */
854 void  set_array_bounds_int   (type *array, int dimension, int lower_bound,
855                                                           int upper_bound);
856 /**
857  * Sets the bounds for one array dimension.
858  * Upper bound in Firm is the element next to the last, i.e. [lower,upper[
859  */
860 void  set_array_bounds       (type *array, int dimension, ir_node *lower_bound,
861                                                           ir_node *upper_bound);
862 /** Sets the lower bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
863 void  set_array_lower_bound  (type *array, int dimension, ir_node *lower_bound);
864
865 /** Allocates Const nodes of mode_I for the lower bound of an array
866     dimension, i.e. [lower,upper[ */
867 void  set_array_lower_bound_int (type *array, int dimension, int lower_bound);
868
869 /** Sets the upper bound for one array dimension, i.e. [lower,upper[ */
870 void  set_array_upper_bound  (type *array, int dimension, ir_node *upper_bound);
871
872 /** Allocates Const nodes of mode_I for the upper bound of an array
873     dimension, i.e. [lower,upper[. */
874 void  set_array_upper_bound_int (type *array, int dimension, int upper_bound);
875
876 /** Returns true if lower bound != Unknown. */
877 int       has_array_lower_bound     (const type *array, int dimension);
878 /** Returns the lower bound of an array. */
879 ir_node * get_array_lower_bound     (const type *array, int dimension);
880 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
881 long      get_array_lower_bound_int (const type *array, int dimension);
882 /** returns true if lower bound != Unknown */
883 int       has_array_upper_bound     (const type *array, int dimension);
884 /** Returns the upper bound of an array. */
885 ir_node * get_array_upper_bound     (const type *array, int dimension);
886 /** Works only if bound is Const node with tarval that can be converted to long. */
887 long      get_array_upper_bound_int (const type *array, int dimension);
888
889 /** Sets an array dimension to a specific order. */
890 void set_array_order (type *array, int dimension, int order);
891
892 /** Returns the order of an array dimension. */
893 int  get_array_order (const type *array, int dimension);
894
895 /** Find the array dimension that is placed at order ord. */
896 int find_array_dimension(const type *array, int order);
897
898 /** Sets the array element type. */
899 void  set_array_element_type (type *array, type *tp);
900
901 /** Gets the array element type. */
902 type *get_array_element_type (type *array);
903
904 /** Sets the array element entity. */
905 void  set_array_element_entity (type *array, entity *ent);
906
907 /** Get the array element entity. */
908 entity *get_array_element_entity (const type *array);
909
910 /** Returns true if a type is an array type. */
911 int    is_Array_type(const type *array);
912
913 /**
914  * @page enumeration_type   Representation of an enumeration type
915  *
916  * Enumeration types need not necessarily be represented explicitly
917  * by Firm types, as the frontend can lower them to integer constants as
918  * well.  For debugging purposes or similar tasks this information is useful.
919  *
920  * - *enum:         The target values representing the constants used to
921  *                  represent individual enumerations.
922  * - *enum_nameid:  Idents containing the source program name of the enumeration
923  *                  constants
924  */
925 /** Create a new type enumeration -- set the enumerators independently. */
926 type   *new_type_enumeration    (ident *name, int n_enums);
927
928 /** Create a new type enumeration with debug information -- set the enumerators independently. */
929 type   *new_d_type_enumeration    (ident *name, int n_enums, dbg_info* db);
930
931 /* --- manipulate fields of enumeration type. --- */
932
933 /** Returns the number of enumeration values of this enumeration */
934 int     get_enumeration_n_enums (const type *enumeration);
935
936 /** Sets the enumeration value at a given position. */
937 void    set_enumeration_enum    (type *enumeration, int pos, tarval *con);
938
939 /** Returns the enumeration value at a given position. */
940 tarval *get_enumeration_enum    (const type *enumeration, int pos);
941
942 /** Assign an ident to an enumeration value at a given position. */
943 void    set_enumeration_nameid  (type *enumeration, int pos, ident *id);
944
945 /** Returns the assigned ident of an enumeration value at a given position. */
946 ident  *get_enumeration_nameid  (const type *enumeration, int pos);
947
948 /** Returns the assigned name of an enumeration value at a given position. */
949 const char *get_enumeration_name(const type *enumeration, int pos);
950
951 /** Returns true if a type is a enumeration type. */
952 int     is_Enumeration_type     (const type *enumeration);
953
954 /**
955  * @page pointer_type   Representation of a pointer type
956  *
957  * The mode of the pointer type must be a reference mode.
958  *
959  * Pointer types:
960  * - points_to:      The type of the entity this pointer points to.
961  */
962
963 /** Creates a new type pointer. */
964 type *new_type_pointer           (ident *name, type *points_to, ir_mode *ptr_mode);
965
966 /** Creates a new type pointer with debug information. */
967 type *new_d_type_pointer         (ident *name, type *points_to, ir_mode *ptr_mode, dbg_info* db);
968
969 /* --- manipulate fields of type_pointer --- */
970
971 /** Sets the type to which a pointer points to. */
972 void  set_pointer_points_to_type (type *pointer, type *tp);
973
974 /** Returns the type to which a pointer points to. */
975 type *get_pointer_points_to_type (type *pointer);
976
977 /** Returns true if a type is a pointer type. */
978 int   is_Pointer_type            (const type *pointer);
979
980 /** Returns the first pointer type that has as points_to tp.
981  *  Not efficient: O(#types).
982  *  If not found returns unknown_type. */
983 type *find_pointer_type_to_type (type *tp);
984
985 /**
986  * @page primitive_type Representation of a primitive type
987  *
988  * Primitive types are types that represent indivisible data values that
989  * map directly to modes.  They don't have a private attribute.  The
990  * important information they carry is held in the common mode field.
991 */
992 /** Creates a new primitive type. */
993 type *new_type_primitive (ident *name, ir_mode *mode);
994
995 /** Creates a new primitive type with debug information. */
996 type *new_d_type_primitive (ident *name, ir_mode *mode, dbg_info* db);
997
998 /** Returns true if a type is a primitive type. */
999 int  is_Primitive_type  (const type *primitive);
1000
1001
1002 /**
1003  * @page none_type
1004  *
1005  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
1006  *
1007  *  The none type represents that there is no type.  The type can be used to
1008  *  initialize fields of type* that actually can not contain a type or that
1009  *  are initialized for an analysis. There exists exactly one type none.
1010  *  This type is not on the type list in ir_prog. It is
1011  *  allocated when initializing the type module.
1012  *
1013  *  The following values are set:
1014  *    - mode:  mode_BAD
1015  *    - name:  "type_none"
1016  *    - state: layout_fixed
1017  *    - size:  0
1018  */
1019 /** A variable that contains the only none type. */
1020 extern type *firm_none_type;
1021 /** Returns the none type */
1022 type *get_none_type(void);
1023
1024 /**
1025  * @page unknown_type
1026  *
1027  *  This type is an auxiliary type dedicated to support type analyses.
1028  *
1029  *  The unknown type represents that there could be a type, but it is not
1030  *  known.  This type can be used to initialize fields before an analysis (not known
1031  *  yet) or to represent the top of a lattice (could not be determined).  There exists
1032  *  exactly one type unknown. This type is not on the type list in ir_prog.  It is
1033  *  allocated when initializing the type module.
1034  *
1035  *  The following values are set:
1036  *    - mode:  mode_ANY
1037  *    - name:  "type_unknown"
1038  *    - state: layout_fixed
1039  *    - size:  0
1040  */
1041 /** A variable that contains the only unknown type. */
1042 extern type *firm_unknown_type;
1043 /** Returns the unknown type */
1044 type *get_unknown_type(void);
1045
1046
1047 /**
1048  *  Checks whether a type is atomic.
1049  *  @param tp   any type
1050  *  @return true if type is primitive, pointer or enumeration
1051  */
1052 int is_atomic_type(const type *tp);
1053
1054 /* --- Support for compound types --- */
1055
1056 /**
1057  * Gets the number of elements in a firm compound type.
1058  *
1059  * This is just a comfortability function, because structs and
1060  * classes can often be treated be the same code, but they have
1061  * different access functions to their members.
1062  *
1063  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
1064  *
1065  * @return Number of members in the compound type.
1066  */
1067 int get_compound_n_members(const type *tp);
1068
1069 /**
1070  * Gets the member of a firm compound type at position pos.
1071  *
1072  * @param tp  The type (must be struct, union or class).
1073  * @param pos The number of the member.
1074  *
1075  * @return The member entity at position pos.
1076  *
1077  * @see get_compound_n_members() for justification of existence.
1078  */
1079 entity *get_compound_member(const type *tp, int pos);
1080
1081 /**
1082  * Checks whether a type is compound.
1083  *
1084  * @param tp - any type
1085  *
1086  * @return true if the type is class, structure, union or array type.
1087  */
1088 int is_compound_type(const type *tp);
1089
1090 /**
1091  * Checks, whether a type is a frame type
1092  */
1093 int is_frame_type(const type *tp);
1094
1095 /**
1096  * Makes a new frame type. Frame types are class types,
1097  * so all class access functions work.
1098  * Frame types are not in the global list of types.
1099  */
1100 type   *new_type_frame(ident *name);
1101
1102 /*-----------------------------------------------------------------*/
1103 /** Debug aides                                                   **/
1104 /*-----------------------------------------------------------------*/
1105
1106 /**
1107  *  Outputs a unique number for this type if libfirm is compiled for
1108  *  debugging, (configure with --enable-debug) else returns the address
1109  *  of the type cast to long.
1110  */
1111 long get_type_nr(const type *tp);
1112
1113
1114 # endif /* _TYPE_H_ */