Remove redundant test from is_type_real() (is_type_float() checks this, too).
[cparser] / type.c
1 /*
2  * This file is part of cparser.
3  * Copyright (C) 2007-2008 Matthias Braun <matze@braunis.de>
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License
7  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
8  * of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
18  * 02111-1307, USA.
19  */
20 #include <config.h>
21
22 #include <stdio.h>
23 #include <assert.h>
24
25 #include "type_t.h"
26 #include "symbol_t.h"
27 #include "type_hash.h"
28 #include "adt/error.h"
29 #include "lang_features.h"
30
31 static struct obstack   _type_obst;
32 static FILE            *out;
33 struct obstack         *type_obst                 = &_type_obst;
34 static int              type_visited              = 0;
35 static bool             print_implicit_array_size = false;
36
37 static void intern_print_type_pre(const type_t *type, bool top);
38 static void intern_print_type_post(const type_t *type, bool top);
39
40 typedef struct atomic_type_properties_t atomic_type_properties_t;
41 struct atomic_type_properties_t {
42         unsigned   size;              /**< type size in bytes */
43         unsigned   alignment;         /**< type alignment in bytes */
44         unsigned   flags;             /**< type flags from atomic_type_flag_t */
45 };
46
47 static atomic_type_properties_t atomic_type_properties[ATOMIC_TYPE_LAST+1] = {
48         //ATOMIC_TYPE_INVALID = 0,
49         [ATOMIC_TYPE_VOID] = {
50                 .size       = 0,
51                 .alignment  = 0,
52                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_NONE
53         },
54         [ATOMIC_TYPE_CHAR] = {
55                 .size       = 1,
56                 .alignment  = 1,
57                 /* signed flag will be set when known */
58                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC,
59         },
60         [ATOMIC_TYPE_SCHAR] = {
61                 .size       = 1,
62                 .alignment  = 1,
63                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
64                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED,
65         },
66         [ATOMIC_TYPE_UCHAR] = {
67                 .size       = 1,
68                 .alignment  = 1,
69                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC,
70         },
71         [ATOMIC_TYPE_SHORT] = {
72                 .size       = 2,
73                 .alignment  = 2,
74                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
75                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED
76         },
77         [ATOMIC_TYPE_USHORT] = {
78                 .size       = 2,
79                 .alignment  = 2,
80                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC,
81         },
82         [ATOMIC_TYPE_INT] = {
83                 .size       = (unsigned) -1,
84                 .alignment  = (unsigned) -1,
85                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
86                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED,
87         },
88         [ATOMIC_TYPE_UINT] = {
89                 .size       = (unsigned) -1,
90                 .alignment  = (unsigned) -1,
91                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC,
92         },
93         [ATOMIC_TYPE_LONG] = {
94                 .size       = (unsigned) -1,
95                 .alignment  = (unsigned) -1,
96                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
97                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED,
98         },
99         [ATOMIC_TYPE_ULONG] = {
100                 .size       = (unsigned) -1,
101                 .alignment  = (unsigned) -1,
102                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC,
103         },
104         [ATOMIC_TYPE_LONGLONG] = {
105                 .size       = (unsigned) -1,
106                 .alignment  = (unsigned) -1,
107                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
108                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED,
109         },
110         [ATOMIC_TYPE_ULONGLONG] = {
111                 .size       = (unsigned) -1,
112                 .alignment  = (unsigned) -1,
113                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC,
114         },
115         [ATOMIC_TYPE_BOOL] = {
116                 .size       = (unsigned) -1,
117                 .alignment  = (unsigned) -1,
118                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC,
119         },
120         [ATOMIC_TYPE_FLOAT] = {
121                 .size       = 4,
122                 .alignment  = (unsigned) -1,
123                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_FLOAT | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
124                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED,
125         },
126         [ATOMIC_TYPE_DOUBLE] = {
127                 .size       = 8,
128                 .alignment  = (unsigned) -1,
129                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_FLOAT | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
130                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED,
131         },
132         [ATOMIC_TYPE_LONG_DOUBLE] = {
133                 .size       = 12,
134                 .alignment  = (unsigned) -1,
135                 .flags      = ATOMIC_TYPE_FLAG_FLOAT | ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC
136                               | ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED,
137         },
138         /* complex and imaginary types are set in init_types */
139 };
140
141 void init_types(void)
142 {
143         obstack_init(type_obst);
144
145         atomic_type_properties_t *props = atomic_type_properties;
146
147         if (char_is_signed) {
148                 props[ATOMIC_TYPE_CHAR].flags |= ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED;
149         }
150
151         unsigned int_size   = machine_size < 32 ? 2 : 4;
152         unsigned long_size  = machine_size < 64 ? 4 : 8;
153         unsigned llong_size = machine_size < 32 ? 4 : 8;
154
155         props[ATOMIC_TYPE_INT].size            = int_size;
156         props[ATOMIC_TYPE_INT].alignment       = int_size;
157         props[ATOMIC_TYPE_UINT].size           = int_size;
158         props[ATOMIC_TYPE_UINT].alignment      = int_size;
159         props[ATOMIC_TYPE_LONG].size           = long_size;
160         props[ATOMIC_TYPE_LONG].alignment      = long_size;
161         props[ATOMIC_TYPE_ULONG].size          = long_size;
162         props[ATOMIC_TYPE_ULONG].alignment     = long_size;
163         props[ATOMIC_TYPE_LONGLONG].size       = llong_size;
164         props[ATOMIC_TYPE_LONGLONG].alignment  = llong_size;
165         props[ATOMIC_TYPE_ULONGLONG].size      = llong_size;
166         props[ATOMIC_TYPE_ULONGLONG].alignment = llong_size;
167
168         /* TODO: backend specific, need a way to query the backend for this.
169          * The following are good settings for x86 */
170         props[ATOMIC_TYPE_FLOAT].alignment       = 4;
171         props[ATOMIC_TYPE_DOUBLE].alignment      = 4;
172         props[ATOMIC_TYPE_LONG_DOUBLE].alignment = 4;
173         props[ATOMIC_TYPE_LONGLONG].alignment    = 4;
174         props[ATOMIC_TYPE_ULONGLONG].alignment   = 4;
175
176         props[ATOMIC_TYPE_BOOL] = props[ATOMIC_TYPE_UINT];
177 }
178
179 void exit_types(void)
180 {
181         obstack_free(type_obst, NULL);
182 }
183
184 void type_set_output(FILE *stream)
185 {
186         out = stream;
187 }
188
189 void inc_type_visited(void)
190 {
191         type_visited++;
192 }
193
194 void print_type_qualifiers(type_qualifiers_t qualifiers)
195 {
196         int first = 1;
197         if (qualifiers & TYPE_QUALIFIER_CONST) {
198                 fputs(" const" + first,    out);
199                 first = 0;
200         }
201         if (qualifiers & TYPE_QUALIFIER_VOLATILE) {
202                 fputs(" volatile" + first, out);
203                 first = 0;
204         }
205         if (qualifiers & TYPE_QUALIFIER_RESTRICT) {
206                 fputs(" restrict" + first, out);
207                 first = 0;
208         }
209 }
210
211 /**
212  * Prints the name of an atomic type kinds.
213  *
214  * @param kind  The type kind.
215  */
216 static
217 void print_atomic_kinds(atomic_type_kind_t kind)
218 {
219         const char *s = "INVALIDATOMIC";
220         switch(kind) {
221         case ATOMIC_TYPE_INVALID:                               break;
222         case ATOMIC_TYPE_VOID:        s = "void";               break;
223         case ATOMIC_TYPE_BOOL:        s = "_Bool";              break;
224         case ATOMIC_TYPE_CHAR:        s = "char";               break;
225         case ATOMIC_TYPE_SCHAR:       s = "signed char";        break;
226         case ATOMIC_TYPE_UCHAR:       s = "unsigned char";      break;
227         case ATOMIC_TYPE_INT:         s = "int";                break;
228         case ATOMIC_TYPE_UINT:        s = "unsigned int";       break;
229         case ATOMIC_TYPE_SHORT:       s = "short";              break;
230         case ATOMIC_TYPE_USHORT:      s = "unsigned short";     break;
231         case ATOMIC_TYPE_LONG:        s = "long";               break;
232         case ATOMIC_TYPE_ULONG:       s = "unsigned long";      break;
233         case ATOMIC_TYPE_LONGLONG:    s = "long long";          break;
234         case ATOMIC_TYPE_ULONGLONG:   s = "unsigned long long"; break;
235         case ATOMIC_TYPE_LONG_DOUBLE: s = "long double";        break;
236         case ATOMIC_TYPE_FLOAT:       s = "float";              break;
237         case ATOMIC_TYPE_DOUBLE:      s = "double";             break;
238         }
239         fputs(s, out);
240 }
241
242 /**
243  * Prints the name of an atomic type.
244  *
245  * @param type  The type.
246  */
247 static
248 void print_atomic_type(const atomic_type_t *type)
249 {
250         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
251         if (type->base.qualifiers != 0)
252                 fputc(' ', out);
253         print_atomic_kinds(type->akind);
254 }
255
256 /**
257  * Prints the name of a complex type.
258  *
259  * @param type  The type.
260  */
261 static
262 void print_complex_type(const complex_type_t *type)
263 {
264         int empty = type->base.qualifiers == 0;
265         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
266         fputs(" _Complex " + empty, out);
267         print_atomic_kinds(type->akind);
268 }
269
270 /**
271  * Prints the name of an imaginary type.
272  *
273  * @param type  The type.
274  */
275 static
276 void print_imaginary_type(const imaginary_type_t *type)
277 {
278         int empty = type->base.qualifiers == 0;
279         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
280         fputs(" _Imaginary " + empty, out);
281         print_atomic_kinds(type->akind);
282 }
283
284 /**
285  * Print the first part (the prefix) of a type.
286  *
287  * @param type   The type to print.
288  * @param top    true, if this is the top type, false if it's an embedded type.
289  */
290 static void print_function_type_pre(const function_type_t *type, bool top)
291 {
292         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
293         if (type->base.qualifiers != 0)
294                 fputc(' ', out);
295
296
297         intern_print_type_pre(type->return_type, false);
298
299         switch (type->calling_convention) {
300         case CC_CDECL:
301                 fputs("__cdecl ", out);
302                 break;
303         case CC_STDCALL:
304                 fputs("__stdcall ", out);
305                 break;
306         case CC_FASTCALL:
307                 fputs("__fastcall ", out);
308                 break;
309         case CC_THISCALL:
310                 fputs("__thiscall ", out);
311                 break;
312         case CC_DEFAULT:
313                 break;
314         }
315
316         /* don't emit parenthesis if we're the toplevel type... */
317         if (!top)
318                 fputc('(', out);
319 }
320
321 /**
322  * Print the second part (the postfix) of a type.
323  *
324  * @param type   The type to print.
325  * @param top    true, if this is the top type, false if it's an embedded type.
326  */
327 static void print_function_type_post(const function_type_t *type,
328                                      const scope_t *scope, bool top)
329 {
330         /* don't emit parenthesis if we're the toplevel type... */
331         if (!top)
332                 fputc(')', out);
333
334         fputc('(', out);
335         bool first = true;
336         if (scope == NULL) {
337                 function_parameter_t *parameter = type->parameters;
338                 for( ; parameter != NULL; parameter = parameter->next) {
339                         if (first) {
340                                 first = false;
341                         } else {
342                                 fputs(", ", out);
343                         }
344                         print_type(parameter->type);
345                 }
346         } else {
347                 declaration_t *parameter = scope->declarations;
348                 for( ; parameter != NULL; parameter = parameter->next) {
349                         if (first) {
350                                 first = false;
351                         } else {
352                                 fputs(", ", out);
353                         }
354                         print_type_ext(parameter->type, parameter->symbol,
355                                        &parameter->scope);
356                 }
357         }
358         if (type->variadic) {
359                 if (first) {
360                         first = false;
361                 } else {
362                         fputs(", ", out);
363                 }
364                 fputs("...", out);
365         }
366         if (first && !type->unspecified_parameters) {
367                 fputs("void", out);
368         }
369         fputc(')', out);
370
371         intern_print_type_post(type->return_type, false);
372 }
373
374 /**
375  * Prints the prefix part of a pointer type.
376  *
377  * @param type   The pointer type.
378  */
379 static void print_pointer_type_pre(const pointer_type_t *type)
380 {
381         intern_print_type_pre(type->points_to, false);
382         fputs("*", out);
383         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
384         if (type->base.qualifiers != 0)
385                 fputc(' ', out);
386 }
387
388 /**
389  * Prints the postfix part of a pointer type.
390  *
391  * @param type   The pointer type.
392  */
393 static void print_pointer_type_post(const pointer_type_t *type)
394 {
395         intern_print_type_post(type->points_to, false);
396 }
397
398 /**
399  * Prints the prefix part of an array type.
400  *
401  * @param type   The array type.
402  */
403 static void print_array_type_pre(const array_type_t *type)
404 {
405         intern_print_type_pre(type->element_type, false);
406 }
407
408 /**
409  * Prints the postfix part of an array type.
410  *
411  * @param type   The array type.
412  */
413 static void print_array_type_post(const array_type_t *type)
414 {
415         fputc('[', out);
416         if (type->is_static) {
417                 fputs("static ", out);
418         }
419         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
420         if (type->base.qualifiers != 0)
421                 fputc(' ', out);
422         if (type->size_expression != NULL
423                         && (print_implicit_array_size || !type->has_implicit_size)) {
424                 print_expression(type->size_expression);
425         }
426         fputc(']', out);
427         intern_print_type_post(type->element_type, false);
428 }
429
430 /**
431  * Prints the postfix part of a bitfield type.
432  *
433  * @param type   The array type.
434  */
435 static void print_bitfield_type_post(const bitfield_type_t *type)
436 {
437         fputs(" : ", out);
438         print_expression(type->size_expression);
439         intern_print_type_post(type->base_type, false);
440 }
441
442 /**
443  * Prints an enum definition.
444  *
445  * @param declaration  The enum's type declaration.
446  */
447 void print_enum_definition(const declaration_t *declaration)
448 {
449         fputs("{\n", out);
450
451         change_indent(1);
452
453         declaration_t *entry = declaration->next;
454         for( ; entry != NULL && entry->storage_class == STORAGE_CLASS_ENUM_ENTRY;
455                entry = entry->next) {
456
457                 print_indent();
458                 fprintf(out, "%s", entry->symbol->string);
459                 if (entry->init.initializer != NULL) {
460                         fprintf(out, " = ");
461
462                         /* skip the implicit cast */
463                         expression_t *expression = entry->init.enum_value;
464                         if (expression->kind == EXPR_UNARY_CAST_IMPLICIT) {
465                                 expression = expression->unary.value;
466                         }
467                         print_expression(expression);
468                 }
469                 fprintf(out, ",\n");
470         }
471
472         change_indent(-1);
473         print_indent();
474         fputs("}", out);
475 }
476
477 /**
478  * Prints an enum type.
479  *
480  * @param type  The enum type.
481  */
482 static void print_type_enum(const enum_type_t *type)
483 {
484         int empty = type->base.qualifiers == 0;
485         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
486         fputs(" enum " + empty, out);
487
488         declaration_t *declaration = type->declaration;
489         symbol_t      *symbol      = declaration->symbol;
490         if (symbol != NULL) {
491                 fputs(symbol->string, out);
492         } else {
493                 print_enum_definition(declaration);
494         }
495 }
496
497 /**
498  * Print the compound part of a compound type.
499  *
500  * @param declaration  The declaration of the compound type.
501  */
502 void print_compound_definition(const declaration_t *declaration)
503 {
504         fputs("{\n", out);
505         change_indent(1);
506
507         declaration_t *iter = declaration->scope.declarations;
508         for( ; iter != NULL; iter = iter->next) {
509                 print_indent();
510                 print_declaration(iter);
511                 fputc('\n', out);
512         }
513
514         change_indent(-1);
515         print_indent();
516         fputs("}", out);
517 }
518
519 /**
520  * Prints a compound type.
521  *
522  * @param type  The compound type.
523  */
524 static void print_compound_type(const compound_type_t *type)
525 {
526         int empty = type->base.qualifiers == 0;
527         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
528
529         if (type->base.kind == TYPE_COMPOUND_STRUCT) {
530                 fputs(" struct " + empty, out);
531         } else {
532                 assert(type->base.kind == TYPE_COMPOUND_UNION);
533                 fputs(" union " + empty, out);
534         }
535
536         declaration_t *declaration = type->declaration;
537         symbol_t      *symbol      = declaration->symbol;
538         if (symbol != NULL) {
539                 fputs(symbol->string, out);
540         } else {
541                 print_compound_definition(declaration);
542         }
543 }
544
545 /**
546  * Prints the prefix part of a typedef type.
547  *
548  * @param type   The typedef type.
549  */
550 static void print_typedef_type_pre(const typedef_type_t *const type)
551 {
552         print_type_qualifiers(type->base.qualifiers);
553         if (type->base.qualifiers != 0)
554                 fputc(' ', out);
555         fputs(type->declaration->symbol->string, out);
556 }
557
558 /**
559  * Prints the prefix part of a typeof type.
560  *
561  * @param type   The typeof type.
562  */
563 static void print_typeof_type_pre(const typeof_type_t *const type)
564 {
565         fputs("typeof(", out);
566         if (type->expression != NULL) {
567                 assert(type->typeof_type == NULL);
568                 print_expression(type->expression);
569         } else {
570                 print_type(type->typeof_type);
571         }
572         fputc(')', out);
573 }
574
575 /**
576  * Prints the prefix part of a type.
577  *
578  * @param type   The type.
579  * @param top    true if we print the toplevel type, false else.
580  */
581 static void intern_print_type_pre(const type_t *const type, const bool top)
582 {
583         switch(type->kind) {
584         case TYPE_ERROR:
585                 fputs("<error>", out);
586                 return;
587         case TYPE_INVALID:
588                 fputs("<invalid>", out);
589                 return;
590         case TYPE_ENUM:
591                 print_type_enum(&type->enumt);
592                 return;
593         case TYPE_ATOMIC:
594                 print_atomic_type(&type->atomic);
595                 return;
596         case TYPE_COMPLEX:
597                 print_complex_type(&type->complex);
598                 return;
599         case TYPE_IMAGINARY:
600                 print_imaginary_type(&type->imaginary);
601                 return;
602         case TYPE_COMPOUND_STRUCT:
603         case TYPE_COMPOUND_UNION:
604                 print_compound_type(&type->compound);
605                 return;
606         case TYPE_BUILTIN:
607                 fputs(type->builtin.symbol->string, out);
608                 return;
609         case TYPE_FUNCTION:
610                 print_function_type_pre(&type->function, top);
611                 return;
612         case TYPE_POINTER:
613                 print_pointer_type_pre(&type->pointer);
614                 return;
615         case TYPE_BITFIELD:
616                 intern_print_type_pre(type->bitfield.base_type, top);
617                 return;
618         case TYPE_ARRAY:
619                 print_array_type_pre(&type->array);
620                 return;
621         case TYPE_TYPEDEF:
622                 print_typedef_type_pre(&type->typedeft);
623                 return;
624         case TYPE_TYPEOF:
625                 print_typeof_type_pre(&type->typeoft);
626                 return;
627         }
628         fputs("unknown", out);
629 }
630
631 /**
632  * Prints the postfix part of a type.
633  *
634  * @param type   The type.
635  * @param top    true if we print the toplevel type, false else.
636  */
637 static void intern_print_type_post(const type_t *const type, const bool top)
638 {
639         switch(type->kind) {
640         case TYPE_FUNCTION:
641                 print_function_type_post(&type->function, NULL, top);
642                 return;
643         case TYPE_POINTER:
644                 print_pointer_type_post(&type->pointer);
645                 return;
646         case TYPE_ARRAY:
647                 print_array_type_post(&type->array);
648                 return;
649         case TYPE_BITFIELD:
650                 print_bitfield_type_post(&type->bitfield);
651                 return;
652         case TYPE_ERROR:
653         case TYPE_INVALID:
654         case TYPE_ATOMIC:
655         case TYPE_COMPLEX:
656         case TYPE_IMAGINARY:
657         case TYPE_ENUM:
658         case TYPE_COMPOUND_STRUCT:
659         case TYPE_COMPOUND_UNION:
660         case TYPE_BUILTIN:
661         case TYPE_TYPEOF:
662         case TYPE_TYPEDEF:
663                 break;
664         }
665 }
666
667 /**
668  * Prints a type.
669  *
670  * @param type   The type.
671  */
672 void print_type(const type_t *const type)
673 {
674         print_type_ext(type, NULL, NULL);
675 }
676
677 void print_type_ext(const type_t *const type, const symbol_t *symbol,
678                     const scope_t *scope)
679 {
680         if (type == NULL) {
681                 fputs("nil type", out);
682                 return;
683         }
684
685         intern_print_type_pre(type, true);
686         if (symbol != NULL) {
687                 fputc(' ', out);
688                 fputs(symbol->string, out);
689         }
690         if (type->kind == TYPE_FUNCTION) {
691                 print_function_type_post(&type->function, scope, true);
692         } else {
693                 intern_print_type_post(type, true);
694         }
695 }
696
697 /**
698  * Return the size of a type AST node.
699  *
700  * @param type  The type.
701  */
702 static size_t get_type_size(const type_t *type)
703 {
704         switch(type->kind) {
705         case TYPE_ATOMIC:          return sizeof(atomic_type_t);
706         case TYPE_COMPLEX:         return sizeof(complex_type_t);
707         case TYPE_IMAGINARY:       return sizeof(imaginary_type_t);
708         case TYPE_COMPOUND_STRUCT:
709         case TYPE_COMPOUND_UNION:  return sizeof(compound_type_t);
710         case TYPE_ENUM:            return sizeof(enum_type_t);
711         case TYPE_FUNCTION:        return sizeof(function_type_t);
712         case TYPE_POINTER:         return sizeof(pointer_type_t);
713         case TYPE_ARRAY:           return sizeof(array_type_t);
714         case TYPE_BUILTIN:         return sizeof(builtin_type_t);
715         case TYPE_TYPEDEF:         return sizeof(typedef_type_t);
716         case TYPE_TYPEOF:          return sizeof(typeof_type_t);
717         case TYPE_BITFIELD:        return sizeof(bitfield_type_t);
718         case TYPE_ERROR:           panic("error type found");
719         case TYPE_INVALID:         panic("invalid type found");
720         }
721         panic("unknown type found");
722 }
723
724 /**
725  * Duplicates a type.
726  *
727  * @param type  The type to copy.
728  * @return A copy of the type.
729  *
730  * @note This does not produce a deep copy!
731  */
732 type_t *duplicate_type(const type_t *type)
733 {
734         size_t size = get_type_size(type);
735
736         type_t *copy = obstack_alloc(type_obst, size);
737         memcpy(copy, type, size);
738
739         return copy;
740 }
741
742 /**
743  * Returns the unqualified type of a given type.
744  *
745  * @param type  The type.
746  * @returns The unqualified type.
747  */
748 type_t *get_unqualified_type(type_t *type)
749 {
750         assert(!is_typeref(type));
751
752         if (type->base.qualifiers == TYPE_QUALIFIER_NONE)
753                 return type;
754
755         type_t *unqualified_type          = duplicate_type(type);
756         unqualified_type->base.qualifiers = TYPE_QUALIFIER_NONE;
757
758         type_t *result = typehash_insert(unqualified_type);
759         if (result != unqualified_type) {
760                 obstack_free(type_obst, unqualified_type);
761         }
762
763         return result;
764 }
765
766 type_t *get_qualified_type(type_t *orig_type, type_qualifiers_t const qual)
767 {
768         type_t *type = skip_typeref(orig_type);
769
770         type_t *copy;
771         if (is_type_array(type)) {
772                 /* For array types the element type has to be adjusted */
773                 type_t *element_type      = type->array.element_type;
774                 type_t *qual_element_type = get_qualified_type(element_type, qual);
775
776                 if (qual_element_type == element_type)
777                         return orig_type;
778
779                 copy                     = duplicate_type(type);
780                 copy->array.element_type = qual_element_type;
781         } else if (is_type_valid(type)) {
782                 if ((type->base.qualifiers & qual) == qual)
783                         return orig_type;
784
785                 copy                   = duplicate_type(type);
786                 copy->base.qualifiers |= qual;
787         } else {
788                 return type;
789         }
790
791         type = typehash_insert(copy);
792         if (type != copy)
793                 obstack_free(type_obst, copy);
794
795         return type;
796 }
797
798 /**
799  * Check if a type is valid.
800  *
801  * @param type  The type to check.
802  * @return true if type represents a valid type.
803  */
804 bool type_valid(const type_t *type)
805 {
806         return type->kind != TYPE_INVALID;
807 }
808
809 static bool test_atomic_type_flag(atomic_type_kind_t kind,
810                                   atomic_type_flag_t flag)
811 {
812         assert(kind <= ATOMIC_TYPE_LAST);
813         return (atomic_type_properties[kind].flags & flag) != 0;
814 }
815
816 /**
817  * Returns true if the given type is an integer type.
818  *
819  * @param type  The type to check.
820  * @return True if type is an integer type.
821  */
822 bool is_type_integer(const type_t *type)
823 {
824         assert(!is_typeref(type));
825
826         if (type->kind == TYPE_ENUM)
827                 return true;
828         if (type->kind == TYPE_BITFIELD)
829                 return true;
830
831         if (type->kind != TYPE_ATOMIC)
832                 return false;
833
834         return test_atomic_type_flag(type->atomic.akind, ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER);
835 }
836
837 /**
838  * Returns true if the given type is an enum type.
839  *
840  * @param type  The type to check.
841  * @return True if type is an enum type.
842  */
843 bool is_type_enum(const type_t *type)
844 {
845         assert(!is_typeref(type));
846         return type->kind == TYPE_ENUM;
847 }
848
849 /**
850  * Returns true if the given type is an floating point type.
851  *
852  * @param type  The type to check.
853  * @return True if type is a floating point type.
854  */
855 bool is_type_float(const type_t *type)
856 {
857         assert(!is_typeref(type));
858
859         if (type->kind != TYPE_ATOMIC)
860                 return false;
861
862         return test_atomic_type_flag(type->atomic.akind, ATOMIC_TYPE_FLAG_FLOAT);
863 }
864
865 /**
866  * Returns true if the given type is an complex type.
867  *
868  * @param type  The type to check.
869  * @return True if type is a complex type.
870  */
871 bool is_type_complex(const type_t *type)
872 {
873         assert(!is_typeref(type));
874
875         if (type->kind != TYPE_ATOMIC)
876                 return false;
877
878         return test_atomic_type_flag(type->atomic.akind, ATOMIC_TYPE_FLAG_COMPLEX);
879 }
880
881 /**
882  * Returns true if the given type is a signed type.
883  *
884  * @param type  The type to check.
885  * @return True if type is a signed type.
886  */
887 bool is_type_signed(const type_t *type)
888 {
889         assert(!is_typeref(type));
890
891         /* enum types are int for now */
892         if (type->kind == TYPE_ENUM)
893                 return true;
894         if (type->kind == TYPE_BITFIELD)
895                 return is_type_signed(type->bitfield.base_type);
896
897         if (type->kind != TYPE_ATOMIC)
898                 return false;
899
900         return test_atomic_type_flag(type->atomic.akind, ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED);
901 }
902
903 /**
904  * Returns true if the given type represents an arithmetic type.
905  *
906  * @param type  The type to check.
907  * @return True if type represents an arithmetic type.
908  */
909 bool is_type_arithmetic(const type_t *type)
910 {
911         assert(!is_typeref(type));
912
913         switch(type->kind) {
914         case TYPE_BITFIELD:
915         case TYPE_ENUM:
916                 return true;
917         case TYPE_ATOMIC:
918                 return test_atomic_type_flag(type->atomic.akind, ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC);
919         case TYPE_COMPLEX:
920                 return test_atomic_type_flag(type->complex.akind, ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC);
921         case TYPE_IMAGINARY:
922                 return test_atomic_type_flag(type->imaginary.akind, ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC);
923         default:
924                 return false;
925         }
926 }
927
928 /**
929  * Returns true if the given type is an integer or float type.
930  *
931  * @param type  The type to check.
932  * @return True if type is an integer or float type.
933  */
934 bool is_type_real(const type_t *type)
935 {
936         /* 6.2.5 (17) */
937         return is_type_integer(type) || is_type_float(type);
938 }
939
940 /**
941  * Returns true if the given type represents a scalar type.
942  *
943  * @param type  The type to check.
944  * @return True if type represents a scalar type.
945  */
946 bool is_type_scalar(const type_t *type)
947 {
948         assert(!is_typeref(type));
949
950         switch (type->kind) {
951                 case TYPE_POINTER: return true;
952                 case TYPE_BUILTIN: return is_type_scalar(type->builtin.real_type);
953                 default:           break;
954         }
955
956         return is_type_arithmetic(type);
957 }
958
959 /**
960  * Check if a given type is incomplete.
961  *
962  * @param type  The type to check.
963  * @return True if the given type is incomplete (ie. just forward).
964  */
965 bool is_type_incomplete(const type_t *type)
966 {
967         assert(!is_typeref(type));
968
969         switch(type->kind) {
970         case TYPE_COMPOUND_STRUCT:
971         case TYPE_COMPOUND_UNION: {
972                 const compound_type_t *compound_type = &type->compound;
973                 declaration_t         *declaration   = compound_type->declaration;
974                 return !declaration->init.complete;
975         }
976         case TYPE_ENUM: {
977                 const enum_type_t *enum_type   = &type->enumt;
978                 declaration_t     *declaration = enum_type->declaration;
979                 return !declaration->init.complete;
980         }
981
982         case TYPE_ARRAY:
983                 return type->array.size_expression == NULL
984                         && !type->array.size_constant;
985
986         case TYPE_ATOMIC:
987                 return type->atomic.akind == ATOMIC_TYPE_VOID;
988
989         case TYPE_COMPLEX:
990                 return type->complex.akind == ATOMIC_TYPE_VOID;
991
992         case TYPE_IMAGINARY:
993                 return type->imaginary.akind == ATOMIC_TYPE_VOID;
994
995         case TYPE_BITFIELD:
996         case TYPE_FUNCTION:
997         case TYPE_POINTER:
998         case TYPE_BUILTIN:
999         case TYPE_ERROR:
1000                 return false;
1001
1002         case TYPE_TYPEDEF:
1003         case TYPE_TYPEOF:
1004                 panic("is_type_incomplete called without typerefs skipped");
1005         case TYPE_INVALID:
1006                 break;
1007         }
1008
1009         panic("invalid type found");
1010 }
1011
1012 bool is_type_object(const type_t *type)
1013 {
1014         return !is_type_function(type) && !is_type_incomplete(type);
1015 }
1016
1017 /**
1018  * Check if two function types are compatible.
1019  */
1020 static bool function_types_compatible(const function_type_t *func1,
1021                                       const function_type_t *func2)
1022 {
1023         const type_t* const ret1 = skip_typeref(func1->return_type);
1024         const type_t* const ret2 = skip_typeref(func2->return_type);
1025         if (!types_compatible(ret1, ret2))
1026                 return false;
1027
1028         /* can parameters be compared? */
1029         if (func1->unspecified_parameters || func2->unspecified_parameters)
1030                 return true;
1031
1032         if (func1->variadic != func2->variadic)
1033                 return false;
1034
1035         if (func1->calling_convention != func2->calling_convention)
1036                 return false;
1037
1038         /* TODO: handling of unspecified parameters not correct yet */
1039
1040         /* all argument types must be compatible */
1041         function_parameter_t *parameter1 = func1->parameters;
1042         function_parameter_t *parameter2 = func2->parameters;
1043         for ( ; parameter1 != NULL && parameter2 != NULL;
1044                         parameter1 = parameter1->next, parameter2 = parameter2->next) {
1045                 type_t *parameter1_type = skip_typeref(parameter1->type);
1046                 type_t *parameter2_type = skip_typeref(parameter2->type);
1047
1048                 parameter1_type = get_unqualified_type(parameter1_type);
1049                 parameter2_type = get_unqualified_type(parameter2_type);
1050
1051                 if (!types_compatible(parameter1_type, parameter2_type))
1052                         return false;
1053         }
1054         /* same number of arguments? */
1055         if (parameter1 != NULL || parameter2 != NULL)
1056                 return false;
1057
1058         return true;
1059 }
1060
1061 /**
1062  * Check if two array types are compatible.
1063  */
1064 static bool array_types_compatible(const array_type_t *array1,
1065                                    const array_type_t *array2)
1066 {
1067         type_t *element_type1 = skip_typeref(array1->element_type);
1068         type_t *element_type2 = skip_typeref(array2->element_type);
1069         if (!types_compatible(element_type1, element_type2))
1070                 return false;
1071
1072         if (!array1->size_constant || !array2->size_constant)
1073                 return true;
1074
1075         return array1->size == array2->size;
1076 }
1077
1078 /**
1079  * Check if two types are compatible.
1080  */
1081 bool types_compatible(const type_t *type1, const type_t *type2)
1082 {
1083         assert(!is_typeref(type1));
1084         assert(!is_typeref(type2));
1085
1086         /* shortcut: the same type is always compatible */
1087         if (type1 == type2)
1088                 return true;
1089
1090         if (!is_type_valid(type1) || !is_type_valid(type2))
1091                 return true;
1092
1093         if (type1->base.qualifiers != type2->base.qualifiers)
1094                 return false;
1095         if (type1->kind != type2->kind)
1096                 return false;
1097
1098         switch (type1->kind) {
1099         case TYPE_FUNCTION:
1100                 return function_types_compatible(&type1->function, &type2->function);
1101         case TYPE_ATOMIC:
1102                 return type1->atomic.akind == type2->atomic.akind;
1103         case TYPE_COMPLEX:
1104                 return type1->complex.akind == type2->complex.akind;
1105         case TYPE_IMAGINARY:
1106                 return type1->imaginary.akind == type2->imaginary.akind;
1107         case TYPE_ARRAY:
1108                 return array_types_compatible(&type1->array, &type2->array);
1109
1110         case TYPE_POINTER: {
1111                 const type_t *const to1 = skip_typeref(type1->pointer.points_to);
1112                 const type_t *const to2 = skip_typeref(type2->pointer.points_to);
1113                 return types_compatible(to1, to2);
1114         }
1115
1116         case TYPE_COMPOUND_STRUCT:
1117         case TYPE_COMPOUND_UNION:
1118         case TYPE_ENUM:
1119         case TYPE_BUILTIN:
1120                 /* TODO: not implemented */
1121                 break;
1122
1123         case TYPE_BITFIELD:
1124                 /* not sure if this makes sense or is even needed, implement it if you
1125                  * really need it! */
1126                 panic("type compatibility check for bitfield type");
1127
1128         case TYPE_ERROR:
1129                 /* Hmm, the error type should be compatible to all other types */
1130                 return true;
1131         case TYPE_INVALID:
1132                 panic("invalid type found in compatible types");
1133         case TYPE_TYPEDEF:
1134         case TYPE_TYPEOF:
1135                 panic("typerefs not skipped in compatible types?!?");
1136         }
1137
1138         /* TODO: incomplete */
1139         return false;
1140 }
1141
1142 /**
1143  * Skip all typerefs and return the underlying type.
1144  */
1145 type_t *skip_typeref(type_t *type)
1146 {
1147         type_qualifiers_t qualifiers = TYPE_QUALIFIER_NONE;
1148         type_modifiers_t  modifiers  = TYPE_MODIFIER_NONE;
1149
1150         while (true) {
1151                 switch (type->kind) {
1152                 case TYPE_ERROR:
1153                         return type;
1154                 case TYPE_TYPEDEF: {
1155                         qualifiers |= type->base.qualifiers;
1156                         modifiers  |= type->base.modifiers;
1157                         const typedef_type_t *typedef_type = &type->typedeft;
1158                         if (typedef_type->resolved_type != NULL) {
1159                                 type = typedef_type->resolved_type;
1160                                 break;
1161                         }
1162                         type = typedef_type->declaration->type;
1163                         continue;
1164                 }
1165                 case TYPE_TYPEOF: {
1166                         const typeof_type_t *typeof_type = &type->typeoft;
1167                         if (typeof_type->typeof_type != NULL) {
1168                                 type = typeof_type->typeof_type;
1169                         } else {
1170                                 type = typeof_type->expression->base.type;
1171                         }
1172                         continue;
1173                 }
1174                 default:
1175                         break;
1176                 }
1177                 break;
1178         }
1179
1180         if (qualifiers != TYPE_QUALIFIER_NONE || modifiers != TYPE_MODIFIER_NONE) {
1181                 type_t *const copy = duplicate_type(type);
1182
1183                 /* for const with typedefed array type the element type has to be
1184                  * adjusted */
1185                 if (is_type_array(copy)) {
1186                         type_t *element_type           = copy->array.element_type;
1187                         element_type                   = duplicate_type(element_type);
1188                         element_type->base.qualifiers |= qualifiers;
1189                         element_type->base.modifiers  |= modifiers;
1190                         copy->array.element_type       = element_type;
1191                 } else {
1192                         copy->base.qualifiers |= qualifiers;
1193                         copy->base.modifiers  |= modifiers;
1194                 }
1195
1196                 type = typehash_insert(copy);
1197                 if (type != copy) {
1198                         obstack_free(type_obst, copy);
1199                 }
1200         }
1201
1202         return type;
1203 }
1204
1205 unsigned get_atomic_type_size(atomic_type_kind_t kind)
1206 {
1207         assert(kind <= ATOMIC_TYPE_LAST);
1208         return atomic_type_properties[kind].size;
1209 }
1210
1211 unsigned get_atomic_type_alignment(atomic_type_kind_t kind)
1212 {
1213         assert(kind <= ATOMIC_TYPE_LAST);
1214         return atomic_type_properties[kind].alignment;
1215 }
1216
1217 unsigned get_atomic_type_flags(atomic_type_kind_t kind)
1218 {
1219         assert(kind <= ATOMIC_TYPE_LAST);
1220         return atomic_type_properties[kind].flags;
1221 }
1222
1223 atomic_type_kind_t get_intptr_kind(void)
1224 {
1225         if (machine_size <= 32)
1226                 return ATOMIC_TYPE_INT;
1227         else if (machine_size <= 64)
1228                 return ATOMIC_TYPE_LONG;
1229         else
1230                 return ATOMIC_TYPE_LONGLONG;
1231 }
1232
1233 atomic_type_kind_t get_uintptr_kind(void)
1234 {
1235         if (machine_size <= 32)
1236                 return ATOMIC_TYPE_UINT;
1237         else if (machine_size <= 64)
1238                 return ATOMIC_TYPE_ULONG;
1239         else
1240                 return ATOMIC_TYPE_ULONGLONG;
1241 }
1242
1243 /**
1244  * Find the atomic type kind representing a given size (signed).
1245  */
1246 atomic_type_kind_t find_signed_int_atomic_type_kind_for_size(unsigned size) {
1247         static atomic_type_kind_t kinds[32];
1248
1249         assert(size < 32);
1250         atomic_type_kind_t kind = kinds[size];
1251         if (kind == ATOMIC_TYPE_INVALID) {
1252                 static const atomic_type_kind_t possible_kinds[] = {
1253                         ATOMIC_TYPE_SCHAR,
1254                         ATOMIC_TYPE_SHORT,
1255                         ATOMIC_TYPE_INT,
1256                         ATOMIC_TYPE_LONG,
1257                         ATOMIC_TYPE_LONGLONG
1258                 };
1259                 for(unsigned i = 0; i < sizeof(possible_kinds)/sizeof(possible_kinds[0]); ++i) {
1260                         if (get_atomic_type_size(possible_kinds[i]) == size) {
1261                                 kind = possible_kinds[i];
1262                                 break;
1263                         }
1264                 }
1265                 kinds[size] = kind;
1266         }
1267         return kind;
1268 }
1269
1270 /**
1271  * Find the atomic type kind representing a given size (signed).
1272  */
1273 atomic_type_kind_t find_unsigned_int_atomic_type_kind_for_size(unsigned size) {
1274         static atomic_type_kind_t kinds[32];
1275
1276         assert(size < 32);
1277         atomic_type_kind_t kind = kinds[size];
1278         if (kind == ATOMIC_TYPE_INVALID) {
1279                 static const atomic_type_kind_t possible_kinds[] = {
1280                         ATOMIC_TYPE_UCHAR,
1281                         ATOMIC_TYPE_USHORT,
1282                         ATOMIC_TYPE_UINT,
1283                         ATOMIC_TYPE_ULONG,
1284                         ATOMIC_TYPE_ULONGLONG
1285                 };
1286                 for(unsigned i = 0; i < sizeof(possible_kinds)/sizeof(possible_kinds[0]); ++i) {
1287                         if (get_atomic_type_size(possible_kinds[i]) == size) {
1288                                 kind = possible_kinds[i];
1289                                 break;
1290                         }
1291                 }
1292                 kinds[size] = kind;
1293         }
1294         return kind;
1295 }
1296
1297 /**
1298  * Hash the given type and return the "singleton" version
1299  * of it.
1300  */
1301 static type_t *identify_new_type(type_t *type)
1302 {
1303         type_t *result = typehash_insert(type);
1304         if (result != type) {
1305                 obstack_free(type_obst, type);
1306         }
1307         return result;
1308 }
1309
1310 /**
1311  * Creates a new atomic type.
1312  *
1313  * @param akind       The kind of the atomic type.
1314  * @param qualifiers  Type qualifiers for the new type.
1315  */
1316 type_t *make_atomic_type(atomic_type_kind_t akind, type_qualifiers_t qualifiers)
1317 {
1318         type_t *type = obstack_alloc(type_obst, sizeof(atomic_type_t));
1319         memset(type, 0, sizeof(atomic_type_t));
1320
1321         type->kind            = TYPE_ATOMIC;
1322         type->base.size       = get_atomic_type_size(akind);
1323         type->base.alignment  = get_atomic_type_alignment(akind);
1324         type->base.qualifiers = qualifiers;
1325         type->atomic.akind    = akind;
1326
1327         return identify_new_type(type);
1328 }
1329
1330 /**
1331  * Creates a new complex type.
1332  *
1333  * @param akind       The kind of the atomic type.
1334  * @param qualifiers  Type qualifiers for the new type.
1335  */
1336 type_t *make_complex_type(atomic_type_kind_t akind, type_qualifiers_t qualifiers)
1337 {
1338         type_t *type = obstack_alloc(type_obst, sizeof(complex_type_t));
1339         memset(type, 0, sizeof(complex_type_t));
1340
1341         type->kind            = TYPE_COMPLEX;
1342         type->base.qualifiers = qualifiers;
1343         type->base.alignment  = get_atomic_type_alignment(akind);
1344         type->complex.akind   = akind;
1345
1346         return identify_new_type(type);
1347 }
1348
1349 /**
1350  * Creates a new imaginary type.
1351  *
1352  * @param akind       The kind of the atomic type.
1353  * @param qualifiers  Type qualifiers for the new type.
1354  */
1355 type_t *make_imaginary_type(atomic_type_kind_t akind, type_qualifiers_t qualifiers)
1356 {
1357         type_t *type = obstack_alloc(type_obst, sizeof(imaginary_type_t));
1358         memset(type, 0, sizeof(imaginary_type_t));
1359
1360         type->kind            = TYPE_IMAGINARY;
1361         type->base.qualifiers = qualifiers;
1362         type->base.alignment  = get_atomic_type_alignment(akind);
1363         type->imaginary.akind = akind;
1364
1365         return identify_new_type(type);
1366 }
1367
1368 /**
1369  * Creates a new pointer type.
1370  *
1371  * @param points_to   The points-to type for the new type.
1372  * @param qualifiers  Type qualifiers for the new type.
1373  */
1374 type_t *make_pointer_type(type_t *points_to, type_qualifiers_t qualifiers)
1375 {
1376         type_t *type = obstack_alloc(type_obst, sizeof(pointer_type_t));
1377         memset(type, 0, sizeof(pointer_type_t));
1378
1379         type->kind              = TYPE_POINTER;
1380         type->base.qualifiers   = qualifiers;
1381         type->base.alignment    = 0;
1382         type->pointer.points_to = points_to;
1383
1384         return identify_new_type(type);
1385 }
1386
1387 type_t *make_array_type(type_t *element_type, size_t size,
1388                         type_qualifiers_t qualifiers)
1389 {
1390         type_t *type = obstack_alloc(type_obst, sizeof(array_type_t));
1391         memset(type, 0, sizeof(array_type_t));
1392
1393         type->kind                = TYPE_ARRAY;
1394         type->base.qualifiers     = qualifiers;
1395         type->base.alignment      = 0;
1396         type->array.element_type  = element_type;
1397         type->array.size          = size;
1398         type->array.size_constant = true;
1399
1400         return identify_new_type(type);
1401 }
1402
1403 /**
1404  * Debug helper. Prints the given type to stdout.
1405  */
1406 static __attribute__((unused))
1407 void dbg_type(const type_t *type)
1408 {
1409         FILE *old_out = out;
1410         out = stderr;
1411         print_type(type);
1412         puts("\n");
1413         fflush(stderr);
1414         out = old_out;
1415 }