gcc/cp/friend.c

   1 /* Help friends in C++.
   2    Copyright (C) 1997 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4 This file is part of GNU CC.
   5
   6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   9 any later version.
  10
  11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
  18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
  19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20
  21 #include "config.h"
  22 #include "system.h"
  23 #include "tree.h"
  24 #include "rtl.h"
  25 #include "cp-tree.h"
  26 #include "flags.h"
  27 #include "output.h"
  28 #include "toplev.h"
  29
  30 static void add_friend PROTO((tree, tree));
  31 static void add_friends PROTO((tree, tree, tree));
  32
  33 /* Friend data structures are described in cp-tree.h.  */
  34
  35 int
  36 is_friend (type, supplicant)
  37      tree type, supplicant;
  38 {
  39   int declp;
  40   register tree list;
  41   tree context;
  42
  43   if (supplicant == NULL_TREE || type == NULL_TREE)
  44     return 0;
  45
  46   declp = (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (supplicant)) == 'd');
  47
  48   if (declp)
  49     /* It's a function decl.  */
  50     {
  51       tree list = DECL_FRIENDLIST (TYPE_MAIN_DECL (type));
  52       tree name = DECL_NAME (supplicant);
  53       tree ctype;
  54
  55       if (DECL_FUNCTION_MEMBER_P (supplicant))
  56         ctype = DECL_CLASS_CONTEXT (supplicant);
  57       else
  58         ctype = NULL_TREE;
  59
  60       for (; list ; list = TREE_CHAIN (list))
  61         {
  62           if (name == TREE_PURPOSE (list))
  63             {
  64               tree friends = TREE_VALUE (list);
  65               for (; friends ; friends = TREE_CHAIN (friends))
  66                 {
  67                   if (comptypes (ctype, TREE_PURPOSE (friends), 1))
  68                     return 1;
  69
  70                   if (TREE_VALUE (friends) == NULL_TREE)
  71                     continue;
  72
  73                   if (supplicant == TREE_VALUE (friends))
  74                     return 1;
  75
  76                   /* With -fguiding-decls we are more lenient about
  77                      friendship.  This is bogus in general since two
  78                      specializations of a template with non-type
  79                      template parameters may have the same type, but
  80                      be different.
  81
  82                      Temporarily, we are also more lenient to deal
  83                      with nested friend functions, for which there can
  84                      be more than one FUNCTION_DECL, despite being the
  85                      same function.  When that's fixed, the
  86                      FUNCTION_MEMBER_P bit can go.  */
  87                   if ((flag_guiding_decls
  88                        || DECL_FUNCTION_MEMBER_P (supplicant))
  89                       && comptypes (TREE_TYPE (supplicant),
  90                                     TREE_TYPE (TREE_VALUE (friends)), 1))
  91                     return 1;
  92
  93                   if (TREE_CODE (TREE_VALUE (friends)) == TEMPLATE_DECL
  94                       && is_specialization_of (supplicant,
  95                                                TREE_VALUE (friends)))
  96                     return 1;
  97                 }
  98               break;
  99             }
 100         }
 101     }
 102   else
 103     /* It's a type.  */
 104     {
 105       if (type == supplicant)
 106         return 1;
 107
 108       list = CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES (TREE_TYPE (TYPE_MAIN_DECL (type)));
 109       for (; list ; list = TREE_CHAIN (list))
 110         {
 111           tree t = TREE_VALUE (list);
 112
 113           if (TREE_CODE (t) == TEMPLATE_DECL ?
 114               is_specialization_of (TYPE_MAIN_DECL (supplicant), t) :
 115               comptypes (supplicant, t, 1))
 116             return 1;
 117         }
 118     }
 119
 120   if (declp && DECL_FUNCTION_MEMBER_P (supplicant))
 121     context = DECL_CLASS_CONTEXT (supplicant);
 122   else if (! declp)
 123     /* Local classes have the same access as the enclosing function.  */
 124     context = hack_decl_function_context (TYPE_MAIN_DECL (supplicant));
 125   else
 126     context = NULL_TREE;
 127
 128   /* A namespace is not friend to anybody. */
 129   if (context && TREE_CODE (context) == NAMESPACE_DECL)
 130     context = NULL_TREE;
 131
 132   if (context)
 133     return is_friend (type, context);
 134
 135   return 0;
 136 }
 137
 138 /* Add a new friend to the friends of the aggregate type TYPE.
 139    DECL is the FUNCTION_DECL of the friend being added.  */
 140
 141 static void
 142 add_friend (type, decl)
 143      tree type, decl;
 144 {
 145   tree typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
 146   tree list = DECL_FRIENDLIST (typedecl);
 147   tree name = DECL_NAME (decl);
 148
 149   while (list)
 150     {
 151       if (name == TREE_PURPOSE (list))
 152         {
 153           tree friends = TREE_VALUE (list);
 154           for (; friends ; friends = TREE_CHAIN (friends))
 155             {
 156               if (decl == TREE_VALUE (friends))
 157                 {
 158                   cp_warning ("`%D' is already a friend of class `%T'",
 159                               decl, type);
 160                   cp_warning_at ("previous friend declaration of `%D'",
 161                                  TREE_VALUE (friends));
 162                   return;
 163                 }
 164             }
 165           TREE_VALUE (list) = tree_cons (error_mark_node, decl,
 166                                          TREE_VALUE (list));
 167           return;
 168         }
 169       list = TREE_CHAIN (list);
 170     }
 171   DECL_FRIENDLIST (typedecl)
 172     = tree_cons (DECL_NAME (decl), build_tree_list (error_mark_node, decl),
 173                  DECL_FRIENDLIST (typedecl));
 174   if (DECL_NAME (decl) == ansi_opname[(int) MODIFY_EXPR])
 175     {
 176       tree parmtypes = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
 177       TYPE_HAS_ASSIGNMENT (TREE_TYPE (typedecl)) = 1;
 178       if (parmtypes && TREE_CHAIN (parmtypes))
 179         {
 180           tree parmtype = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (parmtypes));
 181           if (TREE_CODE (parmtype) == REFERENCE_TYPE
 182               && TREE_TYPE (parmtypes) == TREE_TYPE (typedecl))
 183             TYPE_HAS_ASSIGN_REF (TREE_TYPE (typedecl)) = 1;
 184         }
 185     }
 186 }
 187
 188 /* Declare that every member function NAME in FRIEND_TYPE
 189    (which may be NULL_TREE) is a friend of type TYPE.  */
 190
 191 static void
 192 add_friends (type, name, friend_type)
 193      tree type, name, friend_type;
 194 {
 195   tree typedecl = TYPE_MAIN_DECL (type);
 196   tree list = DECL_FRIENDLIST (typedecl);
 197
 198   while (list)
 199     {
 200       if (name == TREE_PURPOSE (list))
 201         {
 202           tree friends = TREE_VALUE (list);
 203           while (friends && TREE_PURPOSE (friends) != friend_type)
 204             friends = TREE_CHAIN (friends);
 205           if (friends)
 206             {
 207               if (friend_type)
 208                 warning ("method `%s::%s' is already a friend of class",
 209                          TYPE_NAME_STRING (friend_type),
 210                          IDENTIFIER_POINTER (name));
 211               else
 212                 warning ("function `%s' is already a friend of class `%s'",
 213                          IDENTIFIER_POINTER (name),
 214                          IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (typedecl)));
 215             }
 216           else
 217             TREE_VALUE (list) = tree_cons (friend_type, NULL_TREE,
 218                                            TREE_VALUE (list));
 219           return;
 220         }
 221       list = TREE_CHAIN (list);
 222     }
 223   DECL_FRIENDLIST (typedecl)
 224     = tree_cons (name,
 225                  build_tree_list (friend_type, NULL_TREE),
 226                  DECL_FRIENDLIST (typedecl));
 227   if (! strncmp (IDENTIFIER_POINTER (name),
 228                  IDENTIFIER_POINTER (ansi_opname[(int) MODIFY_EXPR]),
 229                  strlen (IDENTIFIER_POINTER (ansi_opname[(int) MODIFY_EXPR]))))
 230     {
 231       TYPE_HAS_ASSIGNMENT (TREE_TYPE (typedecl)) = 1;
 232       sorry ("declaring \"friend operator =\" will not find \"operator = (X&)\" if it exists");
 233     }
 234 }
 235
 236 /* Make FRIEND_TYPE a friend class to TYPE.  If FRIEND_TYPE has already
 237    been defined, we make all of its member functions friends of
 238    TYPE.  If not, we make it a pending friend, which can later be added
 239    when its definition is seen.  If a type is defined, then its TYPE_DECL's
 240    DECL_UNDEFINED_FRIENDS contains a (possibly empty) list of friend
 241    classes that are not defined.  If a type has not yet been defined,
 242    then the DECL_WAITING_FRIENDS contains a list of types
 243    waiting to make it their friend.  Note that these two can both
 244    be in use at the same time!  */
 245
 246 void
 247 make_friend_class (type, friend_type)
 248      tree type, friend_type;
 249 {
 250   tree classes;
 251   int is_template_friend;
 252
 253   if (IS_SIGNATURE (type))
 254     {
 255       error ("`friend' declaration in signature definition");
 256       return;
 257     }
 258   if (IS_SIGNATURE (friend_type))
 259     {
 260       error ("signature type `%s' declared `friend'",
 261              IDENTIFIER_POINTER (TYPE_IDENTIFIER (friend_type)));
 262       return;
 263     }
 264
 265   if (CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION (friend_type))
 266     {
 267       /* [temp.friend]
 268
 269          Friend declarations shall not declare partial
 270          specializations.
 271
 272          Note that CLASSTYPE_TEMPLATE_SPECIALIZATION is not set for
 273          full specializations.  */
 274       cp_error ("partial specialization `%T' declared `friend'",
 275                 friend_type);
 276       return;
 277     }
 278
 279   if (processing_template_decl > template_class_depth (type))
 280     /* If the TYPE is a template then it makes sense for it to be
 281        friends with itself; this means that each instantiation is
 282        friends with all other instantiations.  */
 283     is_template_friend = 1;
 284   else if (comptypes (type, friend_type, 1))
 285     {
 286       pedwarn ("class `%s' is implicitly friends with itself",
 287                TYPE_NAME_STRING (type));
 288       return;
 289     }
 290   else
 291     is_template_friend = 0;
 292
 293   GNU_xref_hier (type, friend_type, 0, 0, 1);
 294
 295   if (is_template_friend)
 296     friend_type = CLASSTYPE_TI_TEMPLATE (friend_type);
 297
 298   classes = CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES (type);
 299   while (classes
 300          /* Stop if we find the same type on the list.  */
 301          && !(TREE_CODE (TREE_VALUE (classes)) == TEMPLATE_DECL ?
 302               friend_type == TREE_VALUE (classes) :
 303               comptypes (TREE_VALUE (classes), friend_type, 1)))
 304     classes = TREE_CHAIN (classes);
 305   if (classes)
 306     cp_warning ("`%T' is already a friend of `%T'",
 307                 TREE_VALUE (classes), type);
 308   else
 309     {
 310       CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES (type)
 311         = tree_cons (NULL_TREE, friend_type, CLASSTYPE_FRIEND_CLASSES (type));
 312     }
 313 }
 314
 315 /* Main friend processor.  This is large, and for modularity purposes,
 316    has been removed from grokdeclarator.  It returns `void_type_node'
 317    to indicate that something happened, though a FIELD_DECL is
 318    not returned.
 319
 320    CTYPE is the class this friend belongs to.
 321
 322    DECLARATOR is the name of the friend.
 323
 324    DECL is the FUNCTION_DECL that the friend is.
 325
 326    In case we are parsing a friend which is part of an inline
 327    definition, we will need to store PARM_DECL chain that comes
 328    with it into the DECL_ARGUMENTS slot of the FUNCTION_DECL.
 329
 330    FLAGS is just used for `grokclassfn'.
 331
 332    QUALS say what special qualifies should apply to the object
 333    pointed to by `this'.  */
 334
 335 tree
 336 do_friend (ctype, declarator, decl, parmdecls, flags, quals, funcdef_flag)
 337      tree ctype, declarator, decl, parmdecls;
 338      enum overload_flags flags;
 339      tree quals;
 340      int funcdef_flag;
 341 {
 342   int is_friend_template = 0;
 343
 344   /* Every decl that gets here is a friend of something.  */
 345   DECL_FRIEND_P (decl) = 1;
 346
 347   if (TREE_CODE (declarator) == TEMPLATE_ID_EXPR)
 348     {
 349       declarator = TREE_OPERAND (declarator, 0);
 350       if (TREE_CODE (declarator) == LOOKUP_EXPR)
 351         declarator = TREE_OPERAND (declarator, 0);
 352       if (is_overloaded_fn (declarator))
 353         declarator = DECL_NAME (get_first_fn (declarator));
 354     }
 355
 356   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
 357     is_friend_template = PROCESSING_REAL_TEMPLATE_DECL_P ();
 358
 359   if (ctype)
 360     {
 361       tree cname = TYPE_NAME (ctype);
 362       if (TREE_CODE (cname) == TYPE_DECL)
 363         cname = DECL_NAME (cname);
 364
 365       /* A method friend.  */
 366       if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
 367         {
 368           if (flags == NO_SPECIAL && ctype && declarator == cname)
 369             DECL_CONSTRUCTOR_P (decl) = 1;
 370
 371           /* This will set up DECL_ARGUMENTS for us.  */
 372           grokclassfn (ctype, cname, decl, flags, quals);
 373
 374           if (is_friend_template)
 375             decl = DECL_TI_TEMPLATE (push_template_decl (decl));
 376
 377           if (TYPE_SIZE (ctype) != 0 && template_class_depth (ctype) == 0)
 378             decl = check_classfn (ctype, decl);
 379
 380           /* TYPE_BEING_DEFINED is a hack for nested classes having
 381              member functions of the enclosing class as friends. Will
 382              go away as parsing of classes gets rewritten. */
 383           if (TREE_TYPE (decl) != error_mark_node)
 384             {
 385               if (TYPE_BEING_DEFINED (ctype) ||
 386                   TYPE_SIZE (ctype) || template_class_depth (ctype) > 0)
 387                 add_friend (current_class_type, decl);
 388               else
 389                 cp_error ("member `%D' declared as friend before type `%T' defined",
 390                           decl, ctype);
 391             }
 392         }
 393       else
 394         {
 395           /* Possibly a bunch of method friends.  */
 396
 397           /* Get the class they belong to.  */
 398           tree ctype = IDENTIFIER_TYPE_VALUE (cname);
 399           tree fields = lookup_fnfields (TYPE_BINFO (ctype), declarator, 0);
 400
 401           if (fields)
 402             add_friends (current_class_type, declarator, ctype);
 403           else
 404             cp_error ("method `%D' is not a member of class `%T'",
 405                       declarator, ctype);
 406           decl = void_type_node;
 407         }
 408     }
 409   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL
 410            && (MAIN_NAME_P (declarator)
 411                || (IDENTIFIER_LENGTH (declarator) > 10
 412                    && IDENTIFIER_POINTER (declarator)[0] == '_'
 413                    && IDENTIFIER_POINTER (declarator)[1] == '_'
 414                    && strncmp (IDENTIFIER_POINTER (declarator)+2,
 415                                "builtin_", 8) == 0)))
 416     {
 417       /* raw "main", and builtin functions never gets overloaded,
 418          but they can become friends.  */
 419       add_friend (current_class_type, decl);
 420       DECL_FRIEND_P (decl) = 1;
 421       decl = void_type_node;
 422     }
 423   /* A global friend.
 424      @@ or possibly a friend from a base class ?!?  */
 425   else if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL)
 426     {
 427       /* Friends must all go through the overload machinery,
 428          even though they may not technically be overloaded.
 429
 430          Note that because classes all wind up being top-level
 431          in their scope, their friend wind up in top-level scope as well.  */
 432       set_mangled_name_for_decl (decl);
 433       DECL_ARGUMENTS (decl) = parmdecls;
 434       if (funcdef_flag)
 435         DECL_CLASS_CONTEXT (decl) = current_class_type;
 436
 437       if (! DECL_USE_TEMPLATE (decl))
 438         {
 439           /* We can call pushdecl here, because the TREE_CHAIN of this
 440              FUNCTION_DECL is not needed for other purposes.  Don't do
 441              this for a template instantiation.  However, we don't
 442              call pushdecl() for a friend function of a template
 443              class, since in general, such a declaration depends on
 444              template parameters.  Instead, we call pushdecl when the
 445              class is instantiated.  */
 446           if (!is_friend_template
 447               && template_class_depth (current_class_type) == 0)
 448             decl = pushdecl (decl);
 449           else
 450             decl = push_template_decl_real (decl, /*is_friend=*/1);
 451
 452           if (! funcdef_flag && ! flag_guiding_decls && ! is_friend_template
 453               && current_template_parms && uses_template_parms (decl))
 454             {
 455               static int explained;
 456               cp_warning ("friend declaration `%#D'", decl);
 457               warning ("  declares a non-template function");
 458               if (! explained)
 459                 {
 460                   warning ("  (if this is not what you intended, make sure");
 461                   warning ("  the function template has already been declared,");
 462                   warning ("  and add <> after the function name here)");
 463                   explained = 1;
 464                 }
 465             }
 466         }
 467
 468       make_decl_rtl (decl, NULL_PTR, 1);
 469       add_friend (current_class_type,
 470                   is_friend_template ? DECL_TI_TEMPLATE (decl) : decl);
 471       DECL_FRIEND_P (decl) = 1;
 472     }
 473   else
 474     {
 475       /* @@ Should be able to ingest later definitions of this function
 476          before use.  */
 477       tree decl = lookup_name_nonclass (declarator);
 478       if (decl == NULL_TREE)
 479         {
 480           cp_warning ("implicitly declaring `%T' as struct", declarator);
 481           decl = xref_tag (record_type_node, declarator, NULL_TREE, 1);
 482           decl = TYPE_MAIN_DECL (decl);
 483         }
 484
 485       /* Allow abbreviated declarations of overloaded functions,
 486          but not if those functions are really class names.  */
 487       if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST && TREE_TYPE (TREE_PURPOSE (decl)))
 488         {
 489           cp_warning ("`friend %T' archaic, use `friend class %T' instead",
 490                       declarator, declarator);
 491           decl = TREE_TYPE (TREE_PURPOSE (decl));
 492         }
 493
 494       if (TREE_CODE (decl) == TREE_LIST)
 495         add_friends (current_class_type, TREE_PURPOSE (decl), NULL_TREE);
 496       else
 497         make_friend_class (current_class_type, TREE_TYPE (decl));
 498       decl = void_type_node;
 499     }
 500   return decl;
 501 }