rework architecture specific type handling
[cparser] / type.h
1 /*
2  * This file is part of cparser.
3  * Copyright (C) 2007-2009 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 #ifndef TYPE_H
21 #define TYPE_H
22
23 #include <stdio.h>
24 #include <stdbool.h>
25 #include "ast.h"
26 #include "symbol.h"
27
28 /** Type used to express sizes. */
29 typedef unsigned long il_size_t;
30 typedef unsigned char il_alignment_t;
31
32 /* note that the constant values represent the rank of the types as defined
33  * in § 6.3.1 */
34 typedef enum atomic_type_kind_t {
35         ATOMIC_TYPE_INVALID = 0,
36         ATOMIC_TYPE_VOID,
37         ATOMIC_TYPE_WCHAR_T,
38         ATOMIC_TYPE_CHAR,
39         ATOMIC_TYPE_SCHAR,
40         ATOMIC_TYPE_UCHAR,
41         ATOMIC_TYPE_SHORT,
42         ATOMIC_TYPE_USHORT,
43         ATOMIC_TYPE_INT,
44         ATOMIC_TYPE_UINT,
45         ATOMIC_TYPE_LONG,
46         ATOMIC_TYPE_ULONG,
47         ATOMIC_TYPE_LONGLONG,
48         ATOMIC_TYPE_ULONGLONG,
49         ATOMIC_TYPE_FLOAT,
50         ATOMIC_TYPE_DOUBLE,
51         ATOMIC_TYPE_LONG_DOUBLE,
52         ATOMIC_TYPE_BOOL,
53
54         ATOMIC_TYPE_LAST = ATOMIC_TYPE_BOOL
55 } atomic_type_kind_t;
56
57 typedef enum atomic_type_flag_t {
58         ATOMIC_TYPE_FLAG_NONE       = 0,
59         ATOMIC_TYPE_FLAG_SIGNED     = 1 << 0,
60         ATOMIC_TYPE_FLAG_INTEGER    = 1 << 1,
61         ATOMIC_TYPE_FLAG_FLOAT      = 1 << 2,
62         ATOMIC_TYPE_FLAG_ARITHMETIC = 1 << 3,
63         ATOMIC_TYPE_FLAG_COMPLEX    = 1 << 4,
64 } atomic_type_flag_t;
65
66 typedef enum type_qualifier_t {
67         TYPE_QUALIFIER_NONE     = 0,
68         TYPE_QUALIFIER_CONST    = 1 << 0,
69         TYPE_QUALIFIER_RESTRICT = 1 << 1,
70         TYPE_QUALIFIER_VOLATILE = 1 << 2,
71         /* microsoft extended qualifiers */
72         TYPE_QUALIFIER_W64      = 1 << 3,
73         TYPE_QUALIFIER_PTR32    = 1 << 4,
74         TYPE_QUALIFIER_PTR64    = 1 << 5,
75         TYPE_QUALIFIER_SPTR     = 1 << 6,
76         TYPE_QUALIFIER_UPTR     = 1 << 7,
77 } type_qualifier_t;
78 typedef unsigned short type_qualifiers_t;
79
80 typedef struct type_base_t           type_base_t;
81 typedef struct atomic_type_t         atomic_type_t;
82 typedef struct complex_type_t        complex_type_t;
83 typedef struct imaginary_type_t      imaginary_type_t;
84 typedef struct pointer_type_t        pointer_type_t;
85 typedef struct reference_type_t      reference_type_t;
86 typedef struct function_parameter_t  function_parameter_t;
87 typedef struct function_type_t       function_type_t;
88 typedef struct compound_type_t       compound_type_t;
89 typedef struct enum_type_t           enum_type_t;
90 typedef struct builtin_type_t        builtin_type_t;
91 typedef struct array_type_t          array_type_t;
92 typedef struct typedef_type_t        typedef_type_t;
93 typedef struct bitfield_type_t       bitfield_type_t;
94 typedef struct typeof_type_t         typeof_type_t;
95 typedef union  type_t                type_t;
96
97 /**
98  * Initializes the type system. Attempts to set some defaults on the atomic
99  * types based on a given machine size.
100  * These type properties are not final but you should adapt them to your system
101  * as your architecture and operating systems application binary interface (ABI)
102  * requires.
103  */
104 void init_types(unsigned machine_size);
105 void exit_types(void);
106
107 void print_type(const type_t *type);
108
109 /**
110  * prints a human readable form of @p type. prints an abstract typename
111  * if symbol is NULL
112  */
113 void print_type_ext(const type_t *type, const symbol_t *symbol,
114                     const scope_t *parameters);
115
116 typedef enum QualifierSeparators {
117         QUAL_SEP_NONE  = 0,
118         QUAL_SEP_START = 1U << 0,
119         QUAL_SEP_END   = 1U << 1
120 } QualifierSeparators;
121
122 void print_type_qualifiers(type_qualifiers_t qualifiers, QualifierSeparators);
123
124 void print_enum_definition(const enum_t *enume);
125 void print_compound_definition(const compound_t *compound);
126
127 void inc_type_visited(void);
128
129 /**
130  * returns true if type contains integer numbers
131  */
132 bool is_type_integer(const type_t *type);
133
134 /**
135  * Returns true if the given type is an enum type.
136  */
137 bool is_type_enum(const type_t *type);
138
139 /**
140  * return true if type contains signed numbers
141  */
142 bool is_type_signed(const type_t *type);
143
144 /**
145  * returns true if type contains floating point numbers
146  */
147 bool is_type_float(const type_t *type);
148
149 /**
150  * returns true if type contains complex numbers
151  */
152 bool is_type_complex(const type_t *type);
153
154 bool is_type_real(const type_t *type);
155
156 /**
157  * returns true if the type is valid. A type is valid if it contains no
158  * unresolved references anymore and is not of TYPE_INVALID.
159  */
160 bool type_valid(const type_t *type);
161
162 /**
163  * returns true if the type is an arithmetic type (§6.2.5 clause 18)
164  */
165 bool is_type_arithmetic(const type_t *type);
166
167 /**
168  * returns true if the type is a scalar type (§6.2.5 clause 21)
169  */
170 bool is_type_scalar(const type_t *type);
171
172 bool is_type_incomplete(const type_t *type);
173
174 bool is_type_object(const type_t *type);
175
176 bool types_compatible(const type_t *type1, const type_t *type2);
177
178 type_t *get_unqualified_type(type_t *type);
179 type_t *get_qualified_type(type_t*, type_qualifiers_t);
180 type_t *skip_typeref(type_t *type);
181
182 /**
183  * Return the type qualifier set of a type. If skip_array_type
184  * is true, skip all array types.
185  */
186 type_qualifiers_t get_type_qualifier(const type_t *type, bool skip_array_type);
187
188 /**
189  * returns size of an atomic type kind in bytes
190  */
191 unsigned get_atomic_type_size(atomic_type_kind_t kind);
192
193 /**
194  * returns alignment of an atomic type kind in bytes
195  */
196 unsigned get_atomic_type_alignment(atomic_type_kind_t kind);
197
198 unsigned         get_type_alignment(type_t *type);
199 unsigned         get_type_size(type_t *type);
200 decl_modifiers_t get_type_modifiers(const type_t *type);
201
202 /**
203  * get alignment of a type when used inside a compound.
204  * Some ABIs are broken and alignment inside a compound is different from
205  * recommended alignment of a type
206  */
207 unsigned         get_type_alignment_compound(type_t *type);
208
209 /**
210  * returns flags of an atomic type kind
211  */
212 unsigned get_atomic_type_flags(atomic_type_kind_t kind);
213
214 /**
215  * Find the atomic type kind representing a given size (signed).
216  */
217 atomic_type_kind_t find_signed_int_atomic_type_kind_for_size(unsigned size);
218
219 /**
220  * Find the atomic type kind representing a given size (unsigned).
221  */
222 atomic_type_kind_t find_unsigned_int_atomic_type_kind_for_size(unsigned size);
223
224 const char *get_atomic_kind_name(atomic_type_kind_t kind);
225
226 /**
227  * Finish the construction of a struct type by calculating its size, offsets,
228  * alignment.
229  */
230 void layout_struct_type(compound_type_t *type);
231
232 /**
233  * Finish the construction of an union type by calculating
234  * its size and alignment.
235  */
236 void layout_union_type(compound_type_t *type);
237
238 #endif